• Environmental Engineering Research
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• 제25권1호
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• pp.43-51
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• 2020

The present study was designed to characterize the bioaccumulation of organochlorine pesticides (OCPs) in marine organisms (zooplankton, oyster, crab, and goby) on different trophic level. In the present study, sedentary bivalve (oyster) showed strong correlations in OCPs levels with surface sediment in the study area. This indicates the two compartments can be used as alternative for pollution monitoring of OCPs even in narrow scale in space. Bioaccumulation and trophic transfer of OCPs was strongly associated with their hydrophobicity (i.e., K_OW). HCHs with log K_OW < 5 did not show any enrichment through food-chain. However, log BAF values of OCPs with log K_OW > 5 positioned over the 1:1 lines of log BAF and log K_OW of the top predator, indicating the greater fugacities in the higher trophic level and thus the occurrence of biomagnification via ingestion. Based on trophic transfer factors (TTF), more hydrophobic OCPs with log K_OW > 5 were enriched by several to several ten times in the highest trophic level relative to the lowest trophic level. This finding can be used in the establishment of marine environmental water quality criteria by considering biomagnification factors (TTF in this study) of OCPs.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제23권2호
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• pp.67-77
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• 2008

It has been observed that the linear relationship between the logarithm of bioconcentration factor (log BCF) of highly hydrophobic chemicals and their log $K_{ow}$ breaks when log $K_{ow}$ becomes greater than 6.0. Consequently, super hydrophobic chemicals were not thought to cause baseline toxicity as a single compound. Researchers often call this phenomenon as "hydrophobicity cutoff" meaning that bioconcentration or corresponding baseline toxicity has a certain cutoff at high log $K_{ow}$ value of hydrophobic organic pollutants. The underlying assumption is that the increased molecular size with increasing hydrophobicity prohibits highly hydrophobic compounds from crossing biological membranes. However, there are debates among scientists about mechanisms and at which log $K_{ow}$ this phenomenon occurs. This paper reviews three hypotheses to explain observed "cutoff": steric effects, kinetic or physiological limitations, and chemical activity cutoff. Although the critical molecular size that makes biological membranes not permeable to hydrophobic organic chemicals is uncertain, size effects in combination with kinetic limitation would explain observed non-linearity between log BCF and log $K_{ow}$. Chemical activity of hydrophobic chemicals generally decreases with increasing melting point at their aqueous solubility. Thus, there may be a chemical activity cutoff of baseline toxicity if there is a critical chemical activity over which baseline effects can be observed.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.947-956
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• 2009

유류 유출에 의한 잔류 석유계 오염물질들은 높은 소수성으로 인하여 해양 저서 생태계에 축적될 수 있다. 오염 피해를 입은 지역의 생태위해성평가를 위해서는 통상적으로 많은 모니터링 자료가 필요하다. 간단한 먹이연쇄 생물축적 모형을 이용하여 생태계의 잔류 유류오염물질에 대한 노출수준의 평가를 통해서 모니터링에 소요되는 시간과 비용을 크게 절약할 수 있다. 본 연구에서는 네 종류의 다환방향족탄화수소(페난트린, 안트라센, 피렌, 벤조[a]피렌)에 대하여 가상의 저서생태계를 대상으로 두 개의 노출 시나리오에 대하여 이들 오염물질의 잔류농도를 산정하였다. 해수중 농도를 수용해도의 1/10에 이르는 것으로 가정한 극단적인 시나리오에서 체내 잔류농도는 영양단계에 따라 차이가 있으나, 5~250 mg/kg으로 예측되었다. 또한 대상 생물종들에 대하여 주어진 조건에서 생물농축계수(BCF)와 생물축적계수(BAF)를 평가하였다. 대사과정을 무시할 경우 로그 생물농축계수(log BCF)는 로그 옥탄올-물 분배계수(log $K_{OW}$)가 7.0에 이를 때까지 log $K_{OW}$의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고 7.0 이상의 값에서는 점차 감소하였다. 대상생태계에서의 생물증폭 현상은 log $K_{OW}$값이 5.0 이상인 물질에서 두드러졌으며, 이는 많은 석유계 오염물질들의 log $K_{OW}$값이 5.0 이상이므로 오염피해를 입은 생태계내의 생물증폭현상을 예측하기 위해서는 먹이연쇄망의 구조가 매우 중요함을 나타낸다. 지역특이적 노출평가를 위해서는 추가적 연구가 필요하나, 현 상태의 모형은 스크리닝 수준에서의 저서 생태계의 잔류 유류오염물 질에 대한 노출을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제9권1호
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• pp.91-97
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• 1996

수계에서 화학물질의 독성에 대한 humic acid(HA)의 영향을 예측하기 위하여 HA와 화학물질간의 결합상수($K_B$)를 equilibrium dialysis를 이용하여 cartap, diazinon, fenobucarb, pentachlorophenol, P,P'-DDT를 대상으로 측정하였다. $K_B$의 실험치 및 옥탄올/물 분배계수를 이용한 예측치로부터 대상 화합물 중 P,P'-DDT를 제외하고는 HA에 의해 수계 독성에 영향을 줄만한 농도의 감소는 없을 것으로 추정되었다. 실제 자연환경에서는 $K_B{\geq}10^5$ 또는 $K_{ow}{\geq}10^6$ (log $K_{ow}{\geq}6$)인 화학물질에 대해서만 HA에 의한 독성감소 효과를 기대할 수 있는 것으로 생각 되었다.

• 대한화학회지
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• 제53권3호
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• pp.325-334
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• 2009

유기용매들에 대한 내성을 갖고 분해할 수 있는 능력을 가진 박테리아가 해수에서 단리되었지만, 해양조건에서 유기용매가 분해될 때 그들의 역할은 잘 알려져 있지 않았다. 콘스탄차 해수에서 단리된 Aeromonas hydrophila IB$B_{ct4}$는 여러 다른 종류의 유기용매들에 대하여 내성을 갖고 분해할 수 있는 능력을 가지고 있다. 옥탄올-헥산 혼합물에서 2.64 - 3.17 사이의 분배계수지수 (log $P_{ow}$)를 가진 톨루엔, 크실렌 이성질체들 및 에틸벤젠은, 3.69 - 4.39 사이의 log $P_{ow}$를 가진 프로필벤젠, n-헥산 및 n-헵탄보다 이들 박테리아에 더 독성이 있었다. Aeromonas hydrophila IB$B_{ct4}$에 유기용매들을 처리하였을 때 분자수준에서 세포의 변형이 유발되었다. 다른 유기용매들에 의하여 분자수준에서의 세포변화가 다르게 나타난다는 것을 밝힌 이 연구는 배양 조건에서 유기용매에 대한 박테리아 세포들의 반응이 복잡하다는 것을 보여 주고 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권6호
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• pp.47-57
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• 2022

A number of different methods have been used for modeling the sorption of volatile organic chlorinated compounds such as tetrachloroethylene/perchloroethylene (PCE). In this study, PCE was adsorbed in several natural sorbents, i.e., Pahokee peat, vermicompost, BionSoil^®, and natural soil, in the batch experiments. Several sorption models such as linear, Freundlich, solubility-normalized Freundlich model, and Polanyi-Manes model (PMM) were used to analyze sorption isotherms. The relationship between sorption model parameters, organic carbon content (f_oc), and elemental C/N ratio was studied. The organic carbon normalized partition coefficient values (log K_oc = 1.50-3.13) in four different sorbents were less than the logarithm of the octanol-water partition coefficient (log K_ow = 3.40) of PCE due to high organic carbon contents. The log K_oc decreased linearly with log f_oc and log C/N ratio, but increased linearly with log O/C, log H/C, and log (N+O)/C ratio. Both log K_F,oc or log K_F,oc decreased linearly with log f_oc (R² = 0.88-0.92) and log C/N ratio (R² = 0.57-0.76), but increased linearly with log (N+O)/C (R² = 0.93-0.95). The log q_max,oc decreased linearly as log f_oc and log C/N increased, whereas it increased with log O/C, log H/C and log (N+O)/C ratios. The log q_max,oc increased linearly with (N+O)/C indicating a strong dependence of q_max,oc on the polarity index. The results showed that PCE sorption behaviors were strongly correlated with the physicochemical properties of soil organic matter (SOM).

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1996년도 경북지부 결성 및 추계학술발표회 논문집
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• pp.50-53
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• 1996

This paper reports the experimental results for the determination of the overall partition coefficient of VOCs in unsaturated soil, A chromatographic method was used for the determination of gaseous partition coefficients to natural soil under various water content conditions. The equilibrium vapor pressure of water over saturated salt solution was used to fix the relative humidity of the air and control the water content of the soil systems. The transport behavior was studied for dichloromethane, trichloroethane and dichlorobenzene pollutants, with log octanol-water partition coefficients(log $K_{ow}$ ) which range from 1.25 to 3.39, or water to soil partitioning which varies by 135 times; water solubility constants which vary by 3 times; and vapor pressures which range from 1 to 362 torr. Water content of the soil had a pronounced effect on the effective partition coefficient(between gas and soil + water stationary phase) as well as on the effective dispersion coefficient.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.46-52
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• 2010

Derivative analysis, based on the derivative of the drawdown as a function of time (i.e., rate of drawdown change), was applied to the evaluation of hydraulic parameters of the aquifer as an aid of the aquifer test interpretation based on the Theis solutions. Pumping tests were conducted at a coastal fractured aquifer in Muan county, Korea, of which the drawdown data, measured at the two observation wells, were used for derivative analysis. Wellbore storage and transition period were hard to identify at conventional log-log and semi long plots, but was easily recognized by distinctive curves of positive unit slope, hump and negative unit slope in the derivative plot. For the observation well of OW-2 at which wellbore storage and transition lasted over an hour, conventional aquifer analysis would suffer from the uniqueness problems and in further result in erroneous hydraulic parameters. Derivative analysis was found to be effective for distinguishing the drawdown data directly reflecting the aquifer property from those reflecting non aquifer effects such as wellbore storage and transition, which offers a unified methodology to yield correct hydraulic parameters from aquifer test data.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.153-164
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• 1999

계면활성제 수용액에서의 BTEX의 용해도에 대해 첨가제를 포함 또는 불포함한 상태로 평가하였다. 시험대상이 된 음이온성 계면활성제는 SDS이고, 비이온성 계면활성제로는 NEODOL(equation omitted) 25-3과 $SOFTANOL\circledR-90$이 사용되었다. MSR Test에 있어 계면활성제의 HLB수와 BTEX의 1몰당 부피 및 극성에 의한 마이셀/물의 분배 계수와 관련된 영향이 평가되었고 CMC Test등이 진행되었다. 이와 같은 실험을 통하여 ethyl alcohol, hydrotrope, 전해질 용액등의 첨가물질에 의한 최적 염도 조절 및 최적 전해질 조절 등을 통하여 오염물의 용해능 향상을 위한 최적 조작인자의 도출을 꾀하였다. 용해능에 있어 가장 효과적인 것은 $SOFTANOL\circledR-90$으로 나타났는데 이는 $SOFTANOL\circledR-90$의 HLB 수(13.6)가 BTEX의 HLB 수(11.4-12.2)와 유사하기 때문이며, 이는 본 연구에서 실험적으로 검증되었다. $SOFTANOL\circledR-90$에 ethyl alcohol을 첨가할 경우 CMC를 저하시키고 용해도를 향상시켜 시험된 첨가제 중 가장 탁월하였다. 특히 3%의 ethyl alcohol을 첨가하였을 경우 가장 우수한 것으로 나타났다. 실험 결과 계면활성제 수용액에 의한 BTEX의 용해는 CMC 라는 임계농도 이상에서 시작되었고 계면활성제의 농도에 따라 비례적으로 증가하는 양상을 보였다. 계면활성제 수용액에서 micelle phase와 aqueous phase사이에서 BTEX의 분배는 분배계수 $K_m$에 의하여 특성지워진다. 100mM SDS와 117mM $SOFTANOL\circledR-90$의 Log $K_m$은 각각 2.95-3.76, 2.95-3.49의 값을 나타내었다. 또한 SDS와 $SOFTANOL\circledR-90$의 경우 Log $K_m과\; Log\; K_{ow}$는 선형적인 관계를 보였다. 계면활성제 용액에서 BTEX의 분배 개념은 지반내 포집되어 있는 소수성 유기 오염물의 제거를 통한 지반복원과 효율성 평가에 중요한 역할을 할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2009

2006년 5월부터 9월까지 아산만의 유기인계 농약의 분포특성에 대해 조사하였다, 조사기간 중 표층수와 부유입자 시료에서 28개의 유기인계 농약이 검출되었다. 조사해역의 표층수에서 가장 많이 존재하는 유기인계 농약은 IBP와 DDVP로 각각 N.D.${\sim}$014.4, 3.2${\sim}$696.3 ng/L의 농도로 측정되었다. 유기인계 농약은 아산만에서 7월과 8월에 가장 높은 농도분포를 보였으며, 이는 농약의 사용 및 강수와 관계가 있었다. 조사 해역에서 유기인계 농약은 상류에서 하류로 갈수록 농도가 뚜렷이 감소하여 육상기원 잔류농약이 연안의 해양환경내로 유입된 후 분해 희석됨을 보여주었다. 조사기간 중의 아산만 해역의 유기인계 농약의 분포는 다른 지역에서 조사된 것 보다 높은 농도를 보였다, 검출된 유기인계 농약의 농도는 우리나라 해역의 수질기준 중 유기인계 농약의 잔류 허용치를 넘지 않았다. 분석된 유기인계 농약 중 DDVP, IBP, Diazinon, Phorate, Azinphos ethyl, Chlorfenvinfos는 부유입자에 흡착하는 성질이 다른 농약보다 큰 것으로 나타났고 흡착계수 $(K_d)$는 Log $K_ow$와 밀접한 관계가 있었다.