• 제목/요약/키워드: heavy metal toxicity

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수도생육(水稻生育)에 대한 유해(有害) 중금속(重金屬)의 영향(影響) - 발아 및 묘대기(苗垈期) 생육(生育)에 대하여 - (Influence of Toxic Heavy Metals on Germination of Rice Seeds and Growth of Rice Seedling)

  • 김복진;하영래;김정옥;한기학
    • 한국토양비료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.119-126
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    • 1979
  • 유해(有害) 중금속(重金屬)이 수도의 발아 및 묘대기(苗垈期)의 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 중금속(重金屬) 원소별(元素別)로 농도(濃度)를 달리한 일정(一定)한 용액(溶液)을 계속(繼續) 공급(供給)하여 발아 및 묘(苗)의 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 발아에 과잉(過剩)의 해(害)를 유발하는 중금속(重金屬)의 처리농도는 Cd; 0.05ppm 이하(以下), Cu; 0.05ppm 이하(以下), Ni; 0.5ppm 이하(以下), Co; 0.5~1.0 ppm, Cr; 0.5ppm~1.0ppm, Mn: 1.0ppm 이하(以下), Zn; 0.5~5.0ppm Pb; 0.5~5.0ppm으로 발아에 미치는 영향(影響)은 Cd>Cu>Ni>Co>Cr>Mn>Zn$$\geq_-$$Pb의 순(順)이었다. 2) 건물중(乾物重)의 감소(減少)를 유발하는 중금속(重金屬)의 처리 농도(濃度)는 Cd;0.05ppm 이하(以下), Ni, Cr, Co; 0.5ppm 이하(以下), Cu; 0.5~5ppm, Zn; 0.5~5ppm, Pb; 5~20ppm, Mn; 10~25ppm, 으로 건물중(乾物重)에 미치는 영향(影響)의 정도는 Ni>Cd>Cr>Co>Cu$$\geq_-$$Zn>Pb>Mn의 순(順)이었다. 3) 건물중(乾物重)의 감소(減少)를 유발하는 건물중(乾物中)의 중금속(重金屬)의 농도(濃度)는 Cd; 0.05~15.5ppm, Ni; 1.50~25.0ppm, Pb: 24.0~28.0ppm, Cu; 26.5~62.5ppm Zn; 470~645ppm, Mn; 231~500ppm, Co; 15.0ppm 이하(以下)였다. 4) 0.5ppm의 처리농도에서 각종(各種) 유해(有害) 중금속(重金屬)의 흡수(吸收) 축적(蓄積)은 Cr이 trace Co; 15ppm, Cd; 17.5ppm, Pb; 24.0ppm, Ni; 25. ppm, Cu; 84.5ppm, Zn; 470.0ppm으로 수도에 의(依)한 흡수정도(吸收程度)는 Zn>Cu>Ni>Pb>Cd>Co>Cr> 의 순(順)이었다. 5) 근활력(根活力)에 대해 과잉(過剩)의 해(害)를 유발하는 중금속(重金屬)의 농도(濃度)는 Ca;0.05ppm 이하(以下), Cu; 0.05~0.5ppm, Cr; 0.5ppm 이하(以下), Ni; 0.5~1.0ppm, Co; 0.5~1.0ppm, Zn; 0.5ppm 이상(以上), Pb; 0.5~5.0ppm, Mn; 1~10ppm으로 근활력(根活力)에 영향(影響)을 미치는 정도(程度)는 Cd>Cu>Cr>Zn>Ni>Co>Pb>Mn의 순(順)이었다.

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이온화 방사선에 의해 손상된 Eisenia fetida 체강세포의 DNA 수복에 수은이 미치는 영향 (Influence of Mercury on the Repair of Ionizing Radiation-induced DNA Damage in Coelomocytes of Eisenia fetida)

  • 류태호;모하마드 닐리;안광국;김진규
    • 환경생물
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    • 제29권3호
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    • pp.236-240
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    • 2011
  • 수은이 DNA 수복에 미치는 영향을 알아보기 위해 E. fetida를 염화수은(II)과 이온화 방사선에 순차적으로 노출시킨 후, 단세포 겔 전기영동 기법을 이용하여 DNA의 손상 수준과 방사선 조사 후 시간 경과에 따른 수복 양상을 관찰하였다. 염화수은(II)의 농도를 40 mg $kg^{-1}$으로 하여 48시간 동안 in vivo 노출 시험을 수행한 뒤 20Gy의 감마선을 조사한 결과, 시간이 지날수록 대체로 DNA 손상의 수준이 감소했다. 이온화 방사선에 의해 손상된 DNA가 완전히 수복되기 위해 요구되는 시간을 비교해 보면, 수은과 감마선에 함께 노출된 E. fetida는 방사선 조사 후 약 37시간, 감마선만 조사한 실험군은 약 2.35시간이 지나고 난 뒤 손상된 DNA의 대부분이 수복되는 것을 볼 수 있었다. 한편 E. fetida에 20 Gy의 감마선을 조사하면 방사선 조사가 끝나고 약 45분, 수은 처리 후 방사선을 조사하면 약 1시간 12분 정도가 경과한 시점에서 손상되었던 DNA의 절반이 수복되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 DNA 수복 속도가 빠른 구간을 도식화하여 그 기울기를 계산한 결과, 수은에 노출된 실험군의 DNA 수복률은 수은에 노출되지 않은 실험군보다 약 5배 정도 수복 속도가 느리다고 판단할 수 있었다. 손상된 DNA가 천천히 수복되는 구간을 수식으로 표현해 DNA의 미수복분율을 산출하면 방사선 단독처리군과 수은 및 방사선의 복합처리군의 미수복분율은 각각 0.4910과 0.9470로 나타난다. 미수복분율 값의 차는 수은에 의해 DNA의 정상적인 수복이 방해되었음을 의미한다.

환경매체별 카드뮴의 생태위해성평가 (Ecological Risk Assessment for Cadmium in Environmental Media)

  • 이병우;이병천;윤효정;박경화;김필제
    • 한국환경보건학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.548-555
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    • 2018
  • Objectives: We conducted ecological risk assessment for cadmium, a heavy metal and carcinogen, to identify safety standards by environmental media and to determine its impact on ecosystems by estimating and evaluating exposure levels. Methods: Species sensitivity distributions (SSDs) were generated using ECOTOX DB. A hazardous concentration of 5% (HC5) protective of most species (95%) in the environment was estimated. Using this estimate, predicted no effect concentrations (PNECs) were calculated for aquatic organisms. Based on the calculated PNECs for aquatic organisms, PNEC values for soil and sediment were calculated using the partition coefficient. Predicted exposure concentrations (PECs) were also calculated from environmental monitoring data with hazard quotients (HQs) calculated using PNECs for environmental media. Results: Chronic toxicity data were categorized into four groups and 11 species. In species sensitivity distribution (SSD) analysis, HC5 was $0.340{\mu}g/L$. Based on this value, the PNEC value for aquatic organisms was calculated as $0.113{\mu}g/L$. PNEC values for soil and sediments using a partition coefficient were calculated as 15.02 mg/kg and 90.61 mg/kg, respectively. In an analysis of environmental monitoring data, PEC values were calculated as $0.017{\mu}g/L$ for water, 1.01 mg/kg for soil, and 0.521 mg/kg for sediment. Conclusions: HQs were 0.150, 0.067 and 0.006 for water, soil and sediment, respectively. HQs of secondary toxicity were 0.365 for birds and 0.024 for mammals. In principle, it is judged that an HQ above 1 indicates a high level of risk concern while an HQ less than 1 indicates an extremely low level of risk concern. Therefore, with HQs of cadmium in the environment being <1, its risk levels can be considered low for each media.

중금속 오염 논토양에서 재배된 벼 품종간 위해성평가 비교 (Risk Assessment of As, Cd, Cu and Pb in Different Rice Varieties Grown on the Contaminated Paddy Soil)

  • 김원일;김진경;류지혁;백민경;박상원;권오경;홍무기;양재의;김정규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.53-57
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    • 2009
  • 휴폐광산 인근 주민에 대한 위해영향을 평가하는데 있어서 벼 품종에 따른 변이를 파악하기 위하여 농경지 토양 및 쌀의 비소, 카드뮴, 구리 및 납의 함량을 분석하였다. 중금속 오염농경지에서 조사된 잠재적인 인체노출 경로로서 오염된 농경지 및 쌀을 통한 경구섭취 및 피부접촉을 통한 품종간 일일평균 인체노출량(ADD)을 산정하였다. 비발암성 위해도 평가로 노출경로별 중금속의 위험비율인 HQ 지수와 모든 노출경로를 총합한 중금속의 위험지수인 HI 값을 US-EPA D/B를 활용하였다. 벼 품종간 HI 지수는 23.6~34.3으로 전품종에서 높은 잠재적 위해성으로 평가되었는데 DA 품종이 가장 낮은 반면 TB 품종이 가장 높은 HI 값을 보였다. 쌀 소비에 따른 비소의 발암성 위해도 평가는 품종간 2.0E-03~3.5E-03을 보여 미국 EPA에서 정한 위해성 기준인 만명 중 한명 이상으로 높게 나타났다. 발암성 위해도에 대한 품종간 비교에서 DA 품종이 가장 낮은 반면 TB 품종이 가장 높은 HI 값을 보였다. 이러한 결과는 위해성 평가가 중금속 오염에 안전한 품종을 선발하는데 유용한 도구로서 활용할 수 있음을 보여준다.

국내 유통 식품용 플라스틱 기구 및 용기, 포장의 중금속 위해도 평가 (Risk Assessment of Heavy Metals Migrated from Plastic Food Utensils, Containers, and Packaging Distributed in Korea)

  • 이경연;김형수;장대용;구예지;이승하;여혜빈;윤지수;임경민;최재윤
    • 한국포장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.175-182
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    • 2022
  • 중금속은 첨가제 성분이나 오염으로 인해 식품용 플라스틱 기구 및 용기, 포장 제품에 유입되어 식품을 통해 인체로 노출될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 독성을 가진 7종의 중금속(납, 카드뮴, 니켈, 크롬, 안티몬, 구리, 망간)을 선정하고 국내 유통되는 16재질 137개 제품들에서의 이행량을 파악하여 위해도 평가를 수행하였다. 대상 검체들은 4% 초산을 식품모사용매(70℃, 30분)로 적용하여 이행시험을 수행하였다. 동시분석을 위해 유도결합플라즈마 질량분석법(ICP-MS)을 적용했으며 선형성, 검출 한계(LOD), 정량 한계(LOQ), 회수율, 정밀도를 측정하고 확장불확도를 산출하여 정량결과의 신뢰성을 확보하였다. 모니터링 결과, 전체적으로 불검출 (ND) ~ 8.76 ± 11.87 ㎍/L의 수준으로 검출되었으며, 대부분이 평균 1 ㎍/L 미만의 미량으로 확인되었다. 또한 안티몬이 PET 재질에서 다른 재질들에 비해 통계적으로 유의하게 높게(p < 0.05) 측정되었다. 마지막으로 위해도를 평가한 결과, 국내 유통되는 제품들의 중금속들은 인체안전기준 대비 모두 안전한 수준으로 유지되고 있는 것을 확인하였다.

카드뮴으로 유발된 산화 스트레스에 대한 진피의 간세포 보호 및 항산화 효과 (Hepatocyte protection and antioxidant effect of Citri Unshius Pericarpium against cadmium-induced oxidative stress)

  • 노규표;변성희;정대화;이종록;박숙자;김상찬
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.327-337
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    • 2020
  • Objective : Citri Unshius Pericarpium is the dried peel of mature fruit of Citrus unshiu Markovich and has been used to treat indigestion, vomiting, and removal of phlegm. This study investigated the hepatoprotective and antioxidant effect of CEE (Ethanol extract of Citri Unshius Pericarpium) in cadmium (CdCl2)-treated HepG2 cells. Methods : Component analysis of Citri Unshius Pericarpium was analyzed by UPLC with C18 column. Cell viability was determined by MTT assay. The enzyme activity of superoxide dismutase (SOD) and the level of reactive oxygen species (ROS) and reduced glutathione (GSH) were analyzed using commercially available kits. Results : Cadmium caused severe HepG2 cell death. Cadmium also increased ROS production, consistent with depletion of GSH and inhibition of the SOD enzyme. However, CEE treatment reduced cell death and relieved oxidative stress caused by cadmium toxicity. CEE lowered ROS levels and improved depletion of GSH levels. CEE also enhanced the enzymatic activity of SOD. In component analysis, hesperidin was the most abundant of the five marker compounds (Narigenin, Narigin, Narirutin, Hesperidin and Hesperidin), which assumes that hesperidin partially contributed to the antioxidant activity of CEE. Conclusion : These results suggested that CEE could be a potential substance to solve heavy metal-related health problems. In particular, inhibition of oxidative stress by CEE can be a way to treat liver damage caused by cadmium.

CVD법을 이용한 적색 인조진주 코팅 및 제조 (Preparation and Coating of Red Colored Artificial Pearl by CVD Method)

  • 신철우;최경림;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.857-864
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    • 2018
  • 현대인의 눈높이에 맞는 친환경적인 고급품질의 인조진주 제품개발이 세계의 악세사리 및 생활용품 시장에서 요구되고 있다. 본 연구는 고품질의 인조진주 제품을 경제적으로 대량생산하기 위한 방법으로 유기안료를 인조진주 제조용 친환경 무기안료로 대체하고 기존 제조 방식에서 사용하는 주재료였던 니트로셀룰로오스를 우레탄 바인더로 대체하여 광택도가 73.4%에서 86.7%로 증가하였으며 CVD 마감처리 후에는 96%의 높은 광택도를 가졌다. 색차분석 결과 CVD 코팅으로 인하여 빛의 간섭효과 때문에 a*와 b*값이 각각 +37.7에서 +31.9로, +24.5에서 +14.2로 감소하면서 다양한 색을 발현하여 영롱한 빛깔의 인조진주가 제조되었다. 마감 증착된 고품질의 인조진주의 내화학성, 광택도, 색차계, 표면 거칠기, 내마모성, 중금속함량검사, 염수분무테스트 등을 분석하여 품질향상 및 인체 무해성을 확인하였다.

해양오염 평가를 위한 빨강따개비(Megabalanus rosa)의 생리생화학적 오염지표의 개발 (Development of Physiological and Biochemical Bioindicators of Barnacle, Megabalanus rosa for Marine Pollution Assessment)

  • 이장원;진평
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.276-282
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    • 2003
  • Using Megabalanus rosa a sessile filterfeeder, its scope for growth (SFG) by analysis of energy budget were examined and free amino acids composition of whole body tissue were analyzed under the exposure to different concentrations of Hg Cu and Cd. The $96\;hr-LC_{50}$ of the barnacle after 96 hr exposure to Hg, Cu, and Cd were 0.220, 0.269 and $1.380\;mgL^{-1}$, respectively. Hg and Cu showed stronger toxicity than Cd, while Hg and Cu had similar influence on the survival of the barnacle. SFG of the barnacles exposed to sublethal concentrations of mercury was 18.936 $Jgdrywt.^{-1}hr^{-1}$ in control group and as increase of mercury concentration the SFG remarkably reduced to 0.041 $Jgdrywt.^{-1}hr^{-1}\;at\;0.1\;mgL^{-1}$ concentration of Hg. In the case of Cu, the SFG was 29.841 $Jgdrywt.^{-1}hr^{-1}$ in control group and as increase of concentration, the SFG remarkably reduced to -8.304 $Jgdrywt.^{-1}hr^{-1}\;at\;0.1\;mgL^{-1}$ concentration. In Cd the SFG was 15.852 $Jgdrywt.^{-1}hr^{-1}$ in control group, and as increasing concentration, the SFG remarkably reduced to -19.490 $Jgdrywt.^{-1}hr^{-1}\;at\;0.1\;mgL^{-1}.$ Content of free amino acid (FAA) of whole body tissue of the barnacle was 45084 $mgkg^{-1}$ in control group, but it was reduced remarkably to 28,130, 37,500 and 37,106 $mgkg^{-1}$ at 0.1 $mgL^{-1}$ concentration of Hg and Cu, and 0.4 $mgL^{-1}$of Cd, respectively. Sum of threonine + serine was 1,334 $mgkg^{-1}$ if control but reduced remarkably to 1,223, 849 and 888 $mgkg^{-1}$ at 0.1 $mgL^{-1}$ of Hg and Cu, and 0.4 $mgL^{-1}$ of Cd, respectively.

In Vivo Effects of Lead on Erythrocytes Following Chronic Exposure through Drinking Water

  • Lee, Moo-Yeol;Shin, Jung-Hun;Han, Hee-Shim;Chung, Jin-Ho
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제29권12호
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    • pp.1158-1163
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    • 2006
  • More than 95% of lead, a environmental heavy metal, entering into blood accumulates in erythrocytes suggesting erythrocytes as an important target of lead toxicity. Recent studies reported that erythrocytes could contribute to blood coagulation via phosphatidylserine (PS) exposure in erythrocytes. However, in vivo effects of chronic lead exposure especially by drink-ing water on procoagulant activity of erythrocytes have not been studied yet. In the present study, we investigated the effects of chronic exposure of lead by drinking water on erythrocytes in rats. Groups of 40 male rats were provided with drinking water containing various concentrations of lead for 4 weeks and complete blood cell count, procoagulant activities of erythrocytes and platelets were evaluated with basic inspections on body weight and food/water consumption. The administration of lead containing drinking water increased the blood lead level (BLL) in a dose-dependent manner up to $22.39{\pm}2.26\;{\mu}g/dL$. Water consumption was significantly decreased while food consumption or body weight gain was not affected. In contrast to the previous findings with acute lead exposure, chronic lead exposure failed to increase PS exposure in erythrocytes with statistical significance although some trends of enhancement were observed. It implies that a certain adaptation might have happened in body during repeated exposure to lead, resulting in attenuation of PS exposure. With this study, we believe that a valuable information was provided for the study on the toxicological significance and the risk assessment of lead contaminated drinking water.

친환경 소재의 의료 방사선 차폐 시트 개발 ; I: 섬유, 고무, 실리콘 소재 차폐 시트의 성능 비교평가 (Development of Radiation Shield with Environmentally-Friendly Materials ; Ⅰ: Comparison and Evaluation of Fiber, Rubber, Silicon in the Radiation Shielding Sheet)

  • 김선칠;박명환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권2호
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    • pp.121-126
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    • 2010
  • 영상의학과 검사실을 비롯하여 병원에서 의료방사선 차폐제로 사용되는 대표적인 물질이 납이다. 납은 재질이 연하고 오래 동안 변질되지 않으며, 특히 X(${\gamma}$)선에 대한 선흡수계수가 커서 방사선 차폐제로 매우 유용하다. 그러나 납은 생물학적 구조와 기능에 필요하지 않는 부분이 많아 인체에 과다하게 노출되면 위험하므로 카드뮴, 수은, 비소 등과 같이 중금속으로 분류되어 있다. 이러한 위험성에서 벗어나기 위해서 납과 같은 방사선 차폐능력을 가지고 어떠한 형태로도 가공이 가능한 방사선 차폐물질을 개발하려고 노력하고 있다. 본 연구에서는 인체에 무해한 황산바륨을 이용하여 섬유, 고무, 실리콘에 함유하여 의료방사선 차폐시트를 개발하였고 이를 대상으로 의료방사선 차폐능력을 비교 평가하였다. 평가 결과에 있어서 실리콘에 바륨을 함유하여 제조한 시트가 가장 우수한 차폐능을 보였다.