경기도 포천시 관내 하수 및 인분 처리장들에서 발생하는 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 공급하였을 때, 지렁이 사육상의 수용성 양이온, 음이온 농도 및 pH, 전기전도도 등의 이화학 성상 변화를 추적하였다. 먹이로 공급된 슬러지의 pH, 전기전도도, 유기물 함량 및 함수율은 지렁이의 단기적 섭식이 가능한 범위였으나, 슬러지의 공급량이 늘어감에 따라 섭식속도가 느려지고 결국 지렁이 사멸현상이 나타났다. 또한 슬러지 공급량이 늘어감에 따라 지렁이 사육상이 산성화되었고, 전기전도도가 높아지는 것으로 보아 염류집적 현상이 일어난 것을 알 수 있었으며, 동시에 사육상의 수용성 음이온 및 양이온 농도가 높아졌다. 특히 수용성 이온 중 ${NO_3}^-$의 농도 집적이 두드러졌다.
밭토양에 지렁이가 서식하는지를 알기 위하여 밭토양 이용에 따라 초지, 과수원지, 유기농업 지, 비닐하우스지, 노지에서 지렁이를 조사하였다. 초지와 과수원지는 조사지역 모두에서 지렁이가 서식하였으며, 유기농업지는 8개 조사지역 중에 6개 지역에서만 서식하였고, 비닐하우스지에서는 12개 지역중 5개, 노지는 25개중 5개에서 지렁이 서식이 확인되었으며, 지렁이는 낚시지렁이과 (Lumbricidae)와 지렁이과 (Megascolecidae)에 속하는 지렁이였다. 지렁이 개체수는 과수원지 14마리, 초지가 12마리, 유기농법지가 10마리, 비닐하우스가 7마리, 노지가 3마리 순서로 적었으며 , 생체량은 0.25 m$^2$당 과수원지가 12.3g, 유기농법지가 11.6g, 초지가 10.6g, 비닐하우스지가 4.2 g, 노지가 2.9 g 순서로 적었다. 밭토양의 토양수분이 5% 미만이거나 35% 이상인 경우가 아니면 서식하는 데는 문제가 없었으며, 토양산도는 강산성이나 강알칼리성 토양이 아니면 토양에 적응해 가며 서식하는 것으로 조사되었다. 그리고 유기물은 1%미만 정도로 적으면 지렁이가 서식하지 않고 다른 곳으로 이동하는 것으로 나타났다.
지렁이 사육상으로부터 지렁이를 분리, 수확할 수 있는 지렁이 유인장치를 개발하기 위해서 사육상에서의 지렁이 개체군 동태, 유인물질 및 유인틀내 철망의 mesh 크기, 덮개재질 등에 따른 지렁이 유인효율을 조사하였다. 지렁이 사육상에서 줄지렁이의 최고밀도는 약 $5kg/m^2$이었으며 최고밀도 도달한 이후에는 $4.4{\sim}5.0kg/m^2$의 밀도를 유지하였다. 유인틀내 철망의 mesh 크기는 7mm정도가 적정하였으며 유인틀 덮개는 표면은 매끄럽고 수분을 잘 머금을 수 있는 재질이 적당하였다. 유인틀내에 유인제를 사용하는 경우가 사용하지 않는 경우보다 유인효과가 현저히 높았으며, 유인틀내 유인제량이 많을수록, 유인틀 설치 기간이 길어질수록 지렁이 유인량이 많아졌다. 유인제로서는 분쇄된 배껍질이 제지슬러지보다 우수하였는데 이는 유인제내 당도의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 그러나 현장에서 사용할 수 있을 만큼 충분한 량의 배껍질을 공급하기가 어려우므로 그 대용으로서 설탕물(10%)을 유인물질로 이용하는 방안이 제시될 수 있었다.
Kim, Seon-Hwa;Park, Myung-Ryeol;Han, Song-Ih;Whang, Kyung-Sook;Shim, Jae-Han;Kim, In-Seon
Journal of Applied Biological Chemistry
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제50권4호
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pp.281-287
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2007
Microorganisms were isolated from earthworm intestine and examined for their ability to degrade 3-methyl-4-nitrophenol (MNP), a main degradation product of the insecticide fenitrothion. An isolate that showed the best degradation of MNP was selected for further study. The 16S rRNA analysis showed that the isolate belongs to the genus of Burkholderia, close to phenanthrene-degrading Burkholderia sp. S4.9, and is named Burkholderia sp. SH-1. When time-course degradation of MNP by SH-1 was examined by high performance liquid chromatographic analysis, almost complete degradation of MNP was observed within 26 h. Colony forming unit value assays indicated that the isolate SH-1 was capable of utilizing MNP as a sole carbon source. SH-1 could also degrade p-nitrophenol (PNP) but could not degrade ortho-substituted nitroaromatics such as 2,4-, 2,6- and 2,5-dinitrophenol. Catechol was detected as the main degration product of MNP and PNP. SH-1 was also found in the soil from which earthworms were obtained. These results suggest that the dispersal of Burkholderia sp. SH-1 into different environment with the aid of earthworms is likely to play a role in bioremediation of the soil contaminated with MNP.
Perfluorinated Compounds (PFCs) are anthropogenic compounds found in trace amounts in many environmental compartments far from areas of production. Along with the highly persistent nature of PFCs, there are increasing concerns over the potential adverse effects of them on the ecosystems. Most of highly fluorinated compounds degrade into PFOS and PFOA that are very stable compounds hard to break down. So, in this study, we tried to determine the toxicity of PFOS and PFOA in the terrestrial invertebrate. Acute toxicity test using earthworm, Eisenia fetida, was performed according to the OECD test guideline 207 (Earthworm, Acute Toxicity Tests). In the 14 day acute toxicity tests, the highest concentration causing no mortality and the lowest concentration causing 100% mortality of PFOS were 160 and 655 mg/kg (dry weight), respectively. And the highest concentration causing no mortality and the lowest concentration causing 100% mortality were 500 and 1,690 mg/kg (dry weight), respectively in the PFOA-exposure group. 14 day-LC50 values were estimated at the level of 365 and 1,000 mg/kg (dry weight) in the PFOS and PFOA-exposed group. These results indicate that under laboratory conditions PFOS is about 3 times more toxic to earthworms than PFOA. Based on known environmental concentrations of PFOS in the soil of Korea, which occur in the 0.42~0.73 ng/L range, there is no apparent risk to terrestrial invertebrate, earthworms. However, further work is required to investigate long-term effects on these and other terrestrial organisms.
지렁이는 토양의 물리화학성 변화에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 밭토양과 유기성폐기물에서 지렁이의 분변토 발생량 및 오염물질(중금속, PAHs)의 변화 특성을 밝히고자 하였다. 지렁이 종류에 따라 분변토 발생량을 비교하면, 밭토양에서는 붉은줄지렁이 생체무게 1 g에 평균 1.41 g의 분변토를 만든 반면에 밭지렁이는 1 g에 평균 0.40 g의 분변토를 만들었고, 유기성폐기물에서는 붉은줄지렁이 생체무게 1 g에 주정슬러지 분변토 0.78 g, 과즙슬러지 분변토 0.83 g를 각각 만든 반면에 밭지렁이는 모두 죽어서 분변토를 얻지 못했다. 중금속이 분변토 발생량에 미치는 영향을 조사한 결과, 붉은지렁이의 분변토량은 대조구와 비교해서 아연이 0.1~0.8배, 구리가 0.2~0.5배, 카드뮴이 0.1~0.7배 감소했다. 밭지렁이의 분변토량은 아연이 0.3~1.1배, 구리가 0.2~0.3배, 카드뮴이 0.1~2.1배 감소했다. 지렁이 섭식 전후의 중금속과 PAHs의 함량 변화을 분석한 결과, 유기성폐기물(주정슬러지, 과즙슬러지)에 대한 붉은줄지렁이 분변토의 중금속(Zn, Cu, Cd) 함량은 지렁이가 섭식전 슬러지보다 0.7~53.3%까지 증가했다. PAHs의 함량은 주정슬러지에서 $1,465{\mu}g\;kg^{-1}$에서 $731{\mu}g\;kg^{-1}$로 50.1%가 감소했다. 과즙슬러지도 $2,249{\mu}g\;kg^{-1}$에서 $1,423{\mu}g\;kg^{-1}$으로 36.6%가 감소했다. 따라서 이러한 결과들은 향후 유기성폐기물 처리 및 오염토양 복원에 있어서 지렁이 종류 선택 및 처리방법에 대한 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.
주요 토양 처리용 농약 (10종 원제)의 지렁이에 대한 급성독성시험을 실시하여 노출을 고려한 위해성을 평가한 결과 paraquat dichloride와 pendimethalin은 지렁이에 대한 위해성이 무시할 수 있는 수준으로, benfuracarb, cadusafos, chlorpyrifos-methyl, endosulfan, isazofos, parathion 등 6종은 위해성이 낮은 것으로 그리고 imidacloprid와 phorate는 위해성이 높은 것으로 평가하고 번식독성시험이 필요한 것으로 판단되었다. 토양중 추정농도가 높은 22종 제품농약의 경우 인공토양을 이용한 독성시험 결과 dazomet 98% GR과 metam-sodium 25 % SL은 기준량 및 배량처리구에서 모두 치사하여 지렁이에 대한 영향이 높은 것으로, calcite 95% WP, calcium polysulfide 36% CF, chlorothalonil 75% WP, daminozide 85% WP, dichlonil 6.7% GR, etridiazole 25% EC, fosetyl-Al 80% WP, glyphosate 41% SL, hymexazo1 30% SL, iprodione 50% WP, machine oil 95% EC, mancozeb 75% WP, metam-sodium 25% SL, propineb 70% WP, terbuthylazine 80% WP, triazophos 40% EC는 지렁이에 대한 영향이 없는 것으로 나타났으나, thiophanate-methyl 70% WP, copper hydroxide 77% WP, dimethoate 46% EC, tolclofos-methyl 50% WP 및 propamocarb hydrochloride 67% SL 등 5 농약은 영향여부가 불분명하여 아만성독성시험을 수행한 결과 thiophanate-methy1 70% WP는 기준량 이상 처리시 지렁이에 치사 등 영향을 나타냈으나, copper hydroxide 77% WP, dimethoate 46% EC, tolclofos-methyl 50% WP 및 propamocarb hydrochloride 67% SL는 지렁이에 대한 영향이 낮은 것으로 조사되었다.
Four new species of the genus Amynthas are described from Korea: Amynthas mujuensis sp. nov., Amynthas assimilis sp. nov., Amynthas moakensis sp. nov., and Amynthas sangumburi sp. nov. The intestinal caeca are of simple type and genital markings lacking in all four species. Amynthas mujuensis sp. nov. has male field with large oval papillae, each papilla with longitudinal seminal groove; paired spermathecal pores present in 6/7, 7/8 dorsally. Amynthas assimilis sp. nov. has mare field composed of paired symmetrical pear-shaped pads with broad ends laterally, axes of symmetry diagonally oriented towards posterior; spermathecal pores in 5/6, 6/7. Amynthas moakensis sp. nov. has male pores on small porophores surrounded by swollen concentric furrows, with the spermathecal pores in 6/7, 7/8, 8/9, ventrally. Amynthas sangumburi sp. nov. has male pores centered on 0.8 mm circular flat porophores, with the spermathecal pores in 5/6, 6/7, 7/8, 8/9, laterally.
Amynthas hupeiensis with 6/7/8/9 intersegmental spermathecal pores keys to the sieboldi-group in Sims and Easton (1972). Two pairs of round genital papillae are always between segments 17/18 and 18/19, and male pore regions are positioned in between the genital papillae. Korean Amynthas hupeiensis is usually collected from various agroecosystems. Description of the Amynthas hupeiensis is provided, including illustrations of ventral view and spermathecae, DNA barcoding data, and photo.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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