• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.701-716
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• 2023

수환경으로 유입된 미세플라스틱(<5 mm)은 중금속을 흡착하여 생태계의 먹이사슬을 통해 인간에게 악영향을 미칠 수 있다. 본 리뷰에서는 수환경에서 미세플라스틱과 중금속 간의 흡착에 영향을 미치는 요인을 조사하고, 흡착과정과 메커니즘을 종합적으로 고찰하였다. 중금속 흡착특성은 미세플라스틱의 폴리머 유형과 결정도, 입자크기, 환경적 조건(pH, 온도, 풍화작용)에 따라 영향을 받았다. 특히 풍화도가 높고 폴리머의 입자크기가 작을수록 중금속 흡착량이 증가하였으나, 흡착이 발생하는 당시 환경의 온도 및 폴리머의 결정도와 중금속 흡착량에 대한 상관관계는 확인하기 어려웠다. 중금속 흡착거동은 흡착동역학과 등온식을 통해 평가한 물리·화학적 흡착과정에 의해 설명되었으며, 일반적으로 하나 이상의 메커니즘에 의해 복합적으로 발생하는 것을 확인하였다. 본 리뷰를 통해 미세플라스틱에 의한 중금속의 흡착거동과 메커니즘을 이해함으로써 수환경에서 미세플라스틱의 잠재적 위험을 평가하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제38권3호
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• pp.461-475
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• 2020

여수와 제주도 사이 해역에 출현한 수표성 동물플랑크톤의 군집 분포와 환경요인 간의 관계를 파악하기 위해 2017년 9월 총 14개 정점에서 뉴스톤 네트를 이용하여 선박 측면에서 예인 및 채집하였다. 동물플랑크톤은 총 81개 분류군으로 요각류가 최우점하였다. 동물플랑크톤 출현 개체수를 기반으로 연안수의 영향을 받는 해역, 연안수와 외해수가 만나는 해역, 외해수의 직접적 영향을 받는 해역으로 구분되었다. 본 연구에서 해역별 우점 요각류, 식성에 따른 요각류를 2개 그룹으로 구분하고 군집에 미치는 환경요인을 분석한 결과 수온과 염분, 식물플랑크톤, 부유플라스틱과 유의미하였다(p<0.05). 추가로 연구 해역에 출현한 치어 및 화살벌레류의 위 내용물 분석을 통해 미세플라스틱 섭식을 확인하였다. 낮은 영양단계에서 섭취한 플라스틱이 먹이사슬을 타고 올라가 높은 영양단계로 전달된 것으로 보인다. 결과적으로 우리나라 남해 서부 해역에 출현하는 동물플랑크톤 군집 특성을 볼 때 여름철 확장 범위를 달리하는 섬진강 수, 제주난류, 쓰시마난류의 영향을 받아 군집 분포가 달라지는 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권2호
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• pp.72-81
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• 2022

Numerous studies have investigated the occurrence and fate of microplastics in the environment; however, only limited effort has been devoted to exploring the characteristics of dissolved organic matter (DOM) leached from microplastics. In microplastic (MP)-contaminated environment, MPs are typically mixed with naturally-occurring particles, which interferes with their detection in the environment. Thus, it is necessary to distinguish between the DOM leached from MPs and those leached from natural particles and also to characterize their properties. This study investigated DOM leaching behavior from MPs (polystyrene: PS, polyvinylchloride: PVC) and natural particulates (forest soil: FS, litter leaves: LL) under light, which is considered one of the main weathering processes that affect MPs in the environment. The leached DOM concentrations and fluorescence characteristics were compared under dark versus light conditions. Regardless of the origins, UV light promoted DOM release from all the particulates. More DOM was released from natural particles than from MPs under both conditions. However, the effect of promoting DOM release by UV was more pronounced for MPs than for natural particles. It was observed from fluorescence spectra that the intensity of the humic-like region was substantially reduced when MP-derived DOM was exposed to UV light, whereas the change of intensity was very little for natural particles. Under light conditions, the ratio of protein-like to humic-like fluorescence of MP-derived DOM was higher than that of DOM from natural particles. This study implies that a substantial amount of DOM could be leached from MPs even in MP-polluted environment under UV irradiation. Protein/humic fluorescence ratio could be utilized as a fast probing indicator to separate the two sources of particles under light.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.83-92
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• 2022

전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의 위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는 화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서 발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한 상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을 위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수 샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H₂O₂ 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H₂O₂ 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H₂O₂ 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을 이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로 진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R² 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선 확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할 수 있을 것이다.

• 상하수도학회지
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• 제32권4호
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• pp.337-348
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• 2018

As the issue of microplastics (MPs) detection in tap water was raised in other countries in 2017, monitoring of MPs in drinking and source water, and sewage treatment plant (STP) effluents was initiated. This study intends to look into other studies on MPs in STPs at home and abroad, and review the characteristics of MPs and their removal efficiencies in the STPs, the risk and effect of MPs on watersheds, and management practices in order to help better understand MPs in STPs. To manage MPs effectively in STPs, it is necessary to investigate the detection of MPs discharged from STPs, do research on human health risk and control measures, and build a monitoring system including standardized analytical methods.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.316-325
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• 2021

인간의 편의를 위해 생산된 플라스틱은 500년 이상 썩지 않고 생태계로 유입되어 육상 및 수생태계를 위협하고 있다. 2025년까지 2억 5천만 톤의 플라스틱이 바다로 유입될 것으로 예상되고, 2015년부터 미세플라스틱 관련 연구가 기하급수적으로 급증하고 있지만, 전 세계적으로 미세플라스틱 정의 및 분석 방법에 대한 표준화가 이뤄지지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 미세플라스틱 분석방법 표준화를 위해 우선적으로 수환경에서의 미세플라스틱 분석방법의 최신 연구동향을 조사하여 프로세스 순으로 제시하였으며, 이에 대한 분석방향을 제시하고자 하였다. 추후 미세플라스틱 표준화를 위한 기초자료로써 활용 가능하며, 표준화 이후 더욱 효과적인 미세플라스틱 관리 정책이 마련될 것으로 기대한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제14권1호
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• pp.19-25
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• 2023

The studies on the effect of different plastic properties (e.g., types, shapes, presence of additivies) on the sorption of contaminants in the agricultural environment are limited. In this study, Cu and Pb, the commonly found heavy metals in the environment, were used to investigate the sorption capacities of microplastics (MPs). The Pb sorption capacity increased in the order of polystyrene (PS)<polyethylene (PE)<polyvinyl chloride (PVC). The estimated Cu sorption capacity was greater for the PE films than the PE fragments, while the sorption strength was greater for the PE fragments. This suggests that the shapes of MPs can affect the contaminant sorption capacities. With the PE fragments, the Pb sorption capacity was greater than the Cu sorption capacity by 10-12 times. Also, the Pb and Cu sorption capacities were greater for the PE fragments with additives than the PE fragment without additives. After the sorption of Pb or Cu on MPs, the toxic effects of the Pb or Cu solutions were decreased, suggesting that the toxic effects of contaminants can be affected by the co-presence of MPs in the environment. Overall, the results show that different types and shapes of MPs and the presence of additives can affect the heavy metal sorption capacities of MPs.

• 환경정책연구
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• 제13권2호
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• pp.65-98
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• 2014

해양환경의 플라스틱은 풍화작용에 의해 매우 작은 크기로 부서지는데, 이를 미세플라스틱이라고 한다. 해수에 오염된 잔류성이 크거나 생물축적성이 있는 유기물질은 미세플라스틱에 잘 흡착되며, 이들 물질이 흡착된 미세플라스틱을 해양생물이 섭취하면 먹이사슬을 통해 점차 생물축적된다. 이는 결국 해양생태계의 건강성을 파괴하고 사람을 포함한 상위포식자에게 피해를 끼친다. 해양 오염물질의 흡착제로서의 역할뿐 아니라, 미세플라스틱 그 자체에서 내분비계 교란물질이 용출되어 해양생물에 피해를 입히기도 한다. 우리나라는 잔류성이나 생물축적성이 큰 물질에 대해서는 화학물질 측면에서 규제하고 있으나, 이는 육상에서의 관리에 국한되어 있다. 만약 이들 물질이 해양생태계로 유입되면, 결국 미세플라스틱 흡착 여부에 의해 그 피해가 증가하게 된다. 이에 해양생태계 내에서의 잔류성 생물축적성 물질의 피해를 저감하기 위해서는 우선 미세플라스틱의 관리가 엄격해야 할 것이다. 이에 미세플라스틱 자체를 유해물질로 지정하여 엄격히 관리하거나, 생분해성 플라스틱 이용 확대, 재활용 및 재사용 촉구, clean-up 프로그램의 확대 등을 통해 해양생태계 내로의 플라스틱 유입을 저감하는 노력이 요구된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제48권2호
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• pp.106-115
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• 2022

Background: Current research suggests that humans are exposed to microplastics through consumption of foods and beverages, the airway route, and a variety of other means. Objectives: We evaluated oxidative stress and inflammation from polyethylene microplastics (PE-MPs) in the neonatal liver through intragastric administration or intratracheal instillation in pregnant mice. Methods: PE-MPs were administered from gestational day 9 to postnatal day 7. The intragastric administration group (0.01 mg/mouse/day or 0.1 mg/mouse/day) and intratracheal instillation group (6 ㎍/mouse/day or 60 ㎍/mouse/day) of PE-MPs were administered. After sacrifice, the oxidative stress and inflammation of the neonatal livers were measured. Results: As a result of the oxidative stress caused by PE-MPs in the neonatal livers, glutathione peroxidase decreased in a concentration-dependent manner in the intragastric administration group compared to the control group and intratracheal instillation decreased in high concentration PE-MPs. The catalase level increased at high concentrations of intragastric administration and intratracheal instillation. To confirm the level of inflammation caused by PE-MPs, monocyte chemoattractant protein-1 and tumor necrosis factoralpha were increased compared to the control group except for intratracheal intilation-high concentration PEMPs. The C-reactive protein level was decreased by intragastric administration compared to the control group and intratracheal instillation was increased compared to the control group. Conclusions: Despite the difficulty in comparing the toxic intensity between intragastric administration and intratracheal instillation of PE-MPs, our study revealed that oxidative stress and inflammation were induced in the neonatal liver. However, it is necessary to evaluate the toxic effects of microplastics on various organs as well. Overall, the present study indicates that the evaluation of toxic effects of long-term microplastic exposure, potential of microplastic toxicity on next-generation offspring and toxicity mechanism in human should be considered for further investigations.

• 환경생물
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• 제36권1호
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• pp.11-20
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• 2018

동물플랑크톤과 미세플라스틱과의 상관성을 파악하기 위해 2015년 5월 12일부터 14일까지 여수근해 (여자만, 가막만, 여수해만, 봇돌바다) 총 10개의 정점에서 수표성 동물플랑크톤과 미세플라스틱을 채집하였다. 동물플랑크톤은 요각류 13종을 포함해 총 26개의 분류군이 출현하였고, 그 중 요각류가 가장 높은 비율을 차지하였다. 동물플랑크톤의 출현 개체수는 $61{\sim}763indiv.m^{-3}$, 미세플라스틱은 $0.0047{\sim}0.3471particle\;m^{-2}$의 범위였다. 미세플라스틱은 주로 스트로폼, 페인트 조각, 섬유 조각 등이 발견되었다. Acartia omorii, Paracalanus parvus s. l., Labidocera euchaeta, A. hongi, 십각류 유생, 따개비 유생이 우점적으로 출현하였다. 동물플랑크톤을 먹이식성에 따라 입자식성 동물플랑크톤과 육식성 동물플랑크톤으로 구분하였고, 동물플랑크톤 건조중량도 측정하였으며, 동물플랑크톤 유생은 따로 구분하였다. 이밖에 측정한 환경요인으로는 수온, 염분, 탁도, Chl-${\alpha}$ 농도, 식물플랑크톤 (규조류, 와편모조류) 밀도를 조사하였다. 동물플랑크톤과 미세플라스틱과의 상관성을 분석하기 위해 RDA를 실시한 결과 동물플랑크톤은 미세플라스틱보다 다른 환경요인인 수온, 염분, 탁도, Chl-${\alpha}$ 농도와 밀접한 상관성을 나타냈다. 이는 연안해역과 같이 먹이가 풍부한 해역에서 미세플라스틱이 동물플랑크톤 주요 먹이로서 과대평가되어 있음을 시사할 수 있다.