• 제목/요약/키워드: seven heavy metals

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유기성 자원의 농업적 활용을 위한 선별체계 연구 (Study on the Screening System of Organic Resources for Agricultural Utilization)

  • 임동규;이승환;권순익;소규호;성기석;고문환;이정택
    • 한국토양비료학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.92-100
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    • 2005
  • 본 연구는 퇴비원료로 활용할 수 있는 유기성 자원을 선발할 수 있는 선별체계를 확립하고자 여러 지역 및 산업체를 임의로 선정하여 현재의 규정상 퇴비의 원료로 사용 가능한 물질과 사용 불가능한 물질에 해당되는 유기성 오니를 7종 27점 채취하여 일반성분 함량, 중금속 함량, 유기화합물 함량 등을 조사하였고, 오니 추출물을 이용하여 $Microtox^{(R)}$ 분석 및 상추종자 유근신장에 미치는 영향을 조사하였다. 유기물 함량은 모든 오니에서 79.3-98.0%로 퇴비원료에 규정된 60%를 크게 상회하였고, 전질소 함량은 0.8-2.6% 범위이었다. 철과 알루미늄 함량은 상당히 높았으며, 퇴비원료의 규제기준인 중금속 8종의 경우 아연과 구리함량은 섬유오니에서, 크롬함량은 섬유 및 피혁오니에서, 니켈함량은 섬유, 피혁, 식품, 하수오니 4 (공단지역)에서 그리고 수은함량은 하수오니 3 및 4 (대도시, 공단지역)에서 규제기준치 이상으로 조사되었다. 납, 비소, 카드뮴의 함량은 모든 시료에서 규제 기준치보다 낮았다. HEM 함량은 섬유오니에서 다른 재료보다 월등히 높았으며, PAHs 함량은 제지 오니에서 가장 높았고 그 다음은 피혁오니>하수오니 2 (중소도시)>하수오니 4 (공단지역) 순으로 낮았다. PAHs 함량은 anthracene, phenanthrene, naphthalene, acenaphthene 및 fluorene가 다른 화합물 함량보다 상당히 높았으며, 이들 화합물 함량에서는 제지오니, 피혁오니, 하수오니 2 4 1 (중소도시, 공단지역, 읍 면단위 농어촌지역)에서 다른 오니보다 높았다. $Microtox^{(R)}$ 분석에서 가축분뇨 (돈분뇨), 음식물류 폐기물, 하수오니 1 (읍 면단위 농어촌지역), 식품오니에서 $EC_{50}$ 값이 비교적 높게 나타났으나, 피혁오니, 섬유오니, 하수오니 4 (공단지역)에서 가장 낮은 수치를 보였다. 제지오니, 하수오니 3 (대도시), 식품오니, 피혁오니의 추출물은 상추종자의 유근 신장율을 크게 저해하였다. 따라서 현재 퇴비원료 규제기준인 유기물과 중금속 함량 (8성분) 이외 추가로 일반성분, 미량 중금속, 유해 유기화합물, 생물검정법 및 포장비효시험 등을 이용하여 유망한 유기성 오니의 퇴비원료로 활용 가능성을 검토할 수 있는 방법으로 선별체계를 구축한다면 현재 퇴비원료의 규제기준을 보완할 수 있으며 최종적으로 가장 효과적이고 확실한 검정방법인 작물재배시험을 실시하기 이전에 유용한 유기성 자원의 활용여부를 판별해 낼 수 있으리라 생각된다.

강우시 교량도로 유출수 수질 및 입경분포 (Water Quality and Particle Size Distributions of Bridge Road Runoff in Storm Event)

  • 조용진;이준호;방기웅;최창수
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1353-1359
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    • 2007
  • 도시지역 하천으로 직접 배출되는 교량도로 유출수의 수질과 입자의 유출특성을 파악하고자 강우 유출수 시료를 분석하였다. 도로유출수에는 미세입자물질, 중금속, 유기물질 성분을 다량 함유하고 있다. 교통량이 많은 4차선과 6차선 도로 4개 지점을 대상으로 총 7회의 강우 시료를 채수하여 분석하였다. 분석항목은 유량, COD, SS, T-N, T-P, $PO_4-P$ 그리고 입경분포이다. 도로유출수 수질농도 범위는 SS $35\sim2,390$ mg/L, COD $40\sim1,274$ mg/L, T-N $0.03\sim21.25$ mg/L, T-P $0.05\sim4.58$ mg/L으로 조사되었다. 교량도로유출수의 입경을 분석한 결과 $D_{Mean}$값의 범위는 $4.75\sim14.05{\mu}m$이고 $D_{90}$입경의 범위는 $17.33\sim58.15{\mu}m$로 분석되었다.

생물검정법을 이용한 하수슬러지 장기연용 토양의 독성평가 (Toxicity Assessment of the Soil by Bioassay Following a Long-Term Application of Sewage Sludge)

  • 남재작;이승환;권순익;홍석영;임동규;고문환;송범헌
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.258-263
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    • 2004
  • 생물검정법에 의한 토양 내 독성평가의 유용성을 확인하기 위해 두 종류의 하수슬러지를 7년간 연용한 토양을 $Microtox^{(R)}$ 생물검정법과 상추종자 뿌리 신장법을 사용하여 독성을 평가하였다. 이 방법들은 하수오니의 종류나 시용량에 따른 토양의 독설 정도를 잘 평가 할 수 있었다. 상추종자 뿌리 신장법은 특별한 장비나 복잡한 처리 없이도 유의성 있는 결과를 구할 수 있었고 $Microtox^{(R)}$ 검정법은 전반적으로 재현성과 감도에서 유의성이 있었으며 또한 유기화합물에 대한 종합적인 평가도 가능하였다. 하수오니와 같이 다양한 화합뭍이 혼재되어 있는 유기성 자원의 토양 시용시 기존의 제한된 화학성분의 토양 분석법만으로는 독성평가에 한계가 있고 또 개별적으로는 별 영향이 없더라도 여러 화합물이 복합적으로 존재할 때 나타나는 독성작용에 대한 평가는 더욱이 어렵다. 그러므로 이러한 영향을 종합적으로 평가할 수 있는 생물검정법이 토양의 독성평가에서 화학분석법을 보완하는 평가방법으로서의 중요성은 충분하다고 할 수 있다. 그리고 생물독성법의 유용성을 높이기 위해서는 생물검정법의 시료 추출방법 개선과 실험의 재현성을 높이기 위한 노력이 필요하리라 생각된다. 따라서 이런 생뭍검정법의 많은 제약에도 불구하고 환경의 종합적인 평가에 있어서 생물검정법의 중요성은 대단히 크며 직접적으로 생물을 이용하는 방법뿐만 아니라 유전독성 평가방법 등 다양한 방법들이 환경독성 평가에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

카드뮴이 해양 섬모충(Euplotes crassus)의 ABC Transporters와 GST 유전자 발현에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Cadmium on the Expression of ABC Transporters and Glutathione S-transferase in the Marine Ciliate Euplotes crassus)

  • 김호균;김세훈;김지수;이영미
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.79-87
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    • 2016
  • 카드뮴과 같은 중금속은 독성이 높아 수서 생물과 인간에게 해로운 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구에서는 해양 섬모충 Euplotes crassus에서 카드뮴이 해독 기전에 관여하는 ABC transporters (ABCs)와 glutathione S-transferase (GST)의 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. 총 7개의 ABCs 유전자와 1개의 GST 유전자 일부를 클로닝하여 유전자 분석을 실시하였고, 카드뮴(0.1~1 mg/l) 노출에 따른 이들 유전자의 발현 양상을 quantitative real time RT-PCR (qRT-PCR)을 이용하여 분석하였다. 염기서열 분석과 계통 분석 결과 이들 ABCs 유전자가 ABC transporter의 특징을 가지며, ABC-B/C family에 속하는 것을 확인하였고, GST 유전자는 theta isoform과 유사한 것으로 나타났다. 카드뮴에 8시간 노출시킨 결과 ABC transporter 유전자의 경우 ABCB21 유전자를 제외하고는 대부분 농도 의존적으로 유전자 발현이 유의하게 증가하였다. GST 유전자는 0.5 mg/l에서 가장 높은 유전자 발현 양상을 보였으며, 1 mg/l에서는 발현량이 대조군 수준으로 감소되었다. 본 연구 결과는 E. crassus의 ABC transporter와 GST 유전자가 카드뮴에 의해 유도되는 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것을 의미한다.

백운산(白雲山) 성숙활엽수림(成熟闊葉樹林) 개벌수확지(皆伐收穫地)에서 벌출직후(伐出直後)의 환경변화(環境變化) (Environmental Changes after Timber Harvesting in (Mt.) Paekunsan)

  • 박재현
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권4호
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    • pp.465-478
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    • 1995
  • 이 연구(硏究)는 성숙활엽수림(成熟闊葉樹林) 개벌수확지(皆伐收種地)에서 벌채(伐採)로 인한 산림환경변화량(山林環境變化量)을 조사하여 산림환경(山林環境)을 구성(構成)하는 인자들에 미치는 벌출(伐出)의 영향을 정량적(定量的)으로 분석(分析)함으로써, 산림환경(山林環境)에 미치는 임목수확작업(林木收穫作業)의 영향(影響)을 구명(究明)할 목적으로 1993년부터 1994년까지 전남(全南) 광양(光陽) 백운산(白雲山) 지역(地域) 천연활엽수림(天然闊葉樹林) 벌채지(伐採地)(서울대학교(大學校) 농업생명과학대학(農業生命科學大學) 부속(附屬) 남부연습림내(南部演習林內) 제(第) 26임반(林班))에서 수행되었다. 이 연구를 위하여 1993년에 벌채한 13ha의 벌채지(伐採地)와 이와 연접한 비벌채지(非伐採地), 그리고 벌채지(伐採地)에 개설(開設)한 약 2.6km의 운재로(運材路)를 조사(調査) 연구대상지(硏究對象地)로 선정하였다. 이 연구지(硏究地)에서 1993년부터 1994년까지 식생(植生), 토양미소동물(土壤微小動物), 강수량(降水量), 토양(土壤)의 이화학성분(理化學成分), 표면유출수량(表面流出水量), 계류수질(溪流水質), 산지사면(山地斜面) 침식량(侵蝕量) 등을 측정(測定) 분석(分析)하여 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 벌채후(伐採後) 2년간 하층식생(下層植生)의 종수(種數)와 종다양도지수(種多樣度指數)는 증가하였으며, 종구성 상태는 비벌채지(非伐採地)와 상이(相異)하였다. 또한, 벌채지(伐採地) 토양(土壤)에서 용적밀도(容積密度)와 토양경도(土壤硬度)는 증가(增價)하였으며, 이 기간(期間) 동안 벌채지(伐採地)에서 토양유기물(土壤有機物), 전질소(全窒素), 유효인산(有效燐酸), 양이온치환용량(置換容量), 치환성(置換性)이온인 ($K^+$, $Na^+$, $Ca^{{+}{+}}$, $Mg^{{+}{+}}$ 등은 벌채전(伐採前)보다 감소하여 토양의 완충능력(緩衝能力)은 감소하는 것으로 해석(解析)되었다. 벌채지(伐採地)의 토양미소동물중(土壤微小動物中) 톡톡이류나 응애류의 개체수(個體數)는 비벌채지(非伐採地)보다 당년도에 평균(平均) 5배 증가하였다. 반면, 다음 해에는 벌채(伐採) 당년도보다 감소하였지만, 비벌채지(非伐採地)보다는 많은 경향을 보였다. 한편, 토양미소동물(土壤微小動物)의 변화에 유의(有意)한 영향을 미치는 주요인자는 토양수분(土壤水分), 토양(土壤)의 용적밀도(容積密度), $Mg^{{+}{+}}$ 이온, 양이온치환용량, 그리고 토양깊이 5(0~10)cm에서의 지중온도(地中溫度) 순(順)이었다. 강수(降水)의 표면유출수량(表面流出水量)은 벌채(伐採) 당년도에는 비벌채지(非伐採地)보다 28%, 다음 해에는 24.5%가 증가하였다. 이 기간(期間)동안 벌채지(伐採地) 유역(流域) 계류수(溪流水)의 BOD, COD, pH 등은 상수원수(上水源水) 1급 기준(基準)의 범위내였고, Cd, Pb, 유기인(有機燐), Cu 등 중금속(重金屬)은 검출(檢出)되지 않았으며, 음용수(飮用水) 8개 항목은 먹는 물 수질기준(水質基準) 1급의 범위내에 있었다. 또한, 벌채지(伐採地)에서 산지사면(山地斜面) 침식량(侵蝕量)은 벌채(伐採) 당년도에는 비벌채지(非伐採地)의 0.73ton/ha/yr 보다 약 7배, 다음 해에는 비벌채지(非伐採地)의 0.48ton/ha/yr 보다 약 2배 많은 것으로 나타났다. 이상의 결과(結果)를 종합해 볼 때, 대규모(大規模) 벌출작업(伐出作業)으로 인한 환경변화(環境變化)는 환경구성인자(環境構成因子)들에 영향을 미칠 뿐만 아니라 이들 영향인자들은 상호간에 밀접한 상관관계(相關關係)를 이루고 있음을 알 수 있다. 따라서 대규모(大規模) 임목수확계획시(林木收穫計劃時)에는 환경변화(環境變化)에 대한 영향을 고려한 잔존수림대(殘存樹林帶) 배치(配置), 토양침식(土壤浸蝕), 수질보전(水質保全) 등의 연구(硏究)가 지속적으로 수행(遂行)되어야 할 것이다.

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만경강 유역의 토양과 수도체중 Cd 및 Zn 함량의 변화 (Variation of Cadmium and Zinc Content in Rice and Soil of the Mangyeong River Area)

  • 김성조;백승화;김운성;윤기운;문광현;강경원
    • 한국환경농학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.142-150
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    • 1994
  • 수질오염에 따른 Cd 및 Zn의 함량변화 차이를 구명하기 위하여 도시하수 및 공단배출수의 영향을 받는 만경강 유역의 논토양을 중심으로 1982년도와 1990년도에 표토와 심토로 구분하여 채취한 토양시료를 그리고 1990년도의 토양시료 채취지역에서 재배된 수도체 시료중 Cd 및 Zn 함량을 분석하여 그 변화를 분석하였다. 만경강 유역의 토양 중 이들 중금속 분포는 Cd이 0.38-1.17, Zn이 33.8-464.6mg $kg^-$이었다. 년도별 함량변화에서 Cd 함량은 1990년도 토양이 1982년도 보다 낮았고, Zn 함량은 반대로 1982년도 토양이 1990년도 토양 보다 낮았다. Cd의 경우 도시하수 및 공장폐수 배출지로부터 거리별 변화가 분명하지 않았으나, 토양의 유기물함량, 유효규산, CEC, 치환성 $Ca^{++}$ 함량과 유의성 있는 상관관계를 나타내었다. 또한 이 지역의 토양 중 Cd 함량은 1982년도 심토 중 Cd 함량은 토양 중 Zn, Cu 및 Pb 함량과 유의한 상관관계를 나타내었다. Zn의 경우는 거리가 멀 수록 그 함량이 낮아지는 경항이 있었으며, 1982년도 토양 중에서 유기물 함량과 치환성 $Ca^{++}$ 함량과, 그리고 년도에 관계없이 토양 중 Cu와 Pb 함량과 유의성있는 상관관계를 나타내었다. 한편 이 지역의 수도체 부위별 Cd 함량은 현미중 농도에 비해 엽신 중의 농도가 최고 7배 이상이 되었고, Zn의 경우는 엽신과 화서축 중에서 흡수축적량이 높았으며, 토양 중 Zn, Cu, Pb의 존재는 수도체의 화서축 중의 Cd 함량과 또 수도체의 모든 부위별 Zn 함량과 유의성 있는 상관관계를 나타내었다. 만경강유역의 현미 중 Cd의 함량은 0.10-0.90mg $kg^{-1}$이었고, Zn의 함량은 4.2-95.9mg $kg^{-1}$ 범위였다.

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제주남방해역 표층퇴적물의 특성 (Sedimentological Characteristics of the Surface Sediments in the Southern Sea off Cheju Island, Korea.)

  • 윤정수;고기원
    • 한국해양학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.130-142
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    • 1987
  • 제주남방해역 표층퇴적물에 대해 입도분석, 경광물 및 점토광물, 그리고 미량원소 분석을 실시하였다. 본 연구해역의 퇴적물상은 남동부의 오조립질 분포역 과 남서부 조`세립질 분포지로 구분되며, 남서쪽 끝지역에는 소규모의 현생니질퇴적 물 분포대(mud zone)도 존재한다. 본 역에 분포하는 퇴적물은 분급이 불량하고 negative~positive skewed할뿐 아니라 platykurtic~leptokurtic한 특성을 나타냈으며, 조립질은 도약(saltation)에 의해, 세립질은 도약 및 부유(suspension)에 의해 운반된 것으로 보여 진다. 측정된 13종의 지화학적원소성분중 Co, Ni, Ca, Ag를 제외한 9 종은 남동부지역에서 남서부지역으로 향함에 따라 함량이 증가하는 경향을 보였고, Co와 Ni은 동`서부간에 유사한 함량분포를 나타냈으나 Ca와 Ag은 남동부지역에서 함량치가 높았다. 탄산염함량은 남동부의 조립질 분포역에서가 남서부보다 높게나 타난 반면 총 유기물함량은 이와는 상반된 경향을 보였다. 경광물은 석영, 암편, K- 장석, Na-Ca장석 순의 조성을 보였는데 제주도 주변 해역에서 외해쪽으로 향함에 따라 석영과 K-장석의 함량증가하고 Na-Ca장석과 암편은 감소하는 경향을 나타냈 다. 조사지역 남서쪽 끝 mud 지역의 점토광물로는 illite, chlorite, kaolinite, feldspar, calcite등인데, chlorite가 양적으로 많고 calcite peak가 현저하게 나타날 뿐만 아니라 Ca, Pb, Ni등의 지화학적원소성분의 함량도 황하기원퇴적물의 특성치 와 유사하여 이 지역세립질퇴적물 대부분은 황하기원인 것으로 사료된다.

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