• 한국환경보건학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경보건학회 2003년도 Challenges and Achievements in Environmental Health
• /
• pp.158-161
• /
• 2003

Toxicity evaluations of 3-tert-butyl-, 2-isopropyl-, 3-isopropyl- and 4-propyl-phenol and their binary mixtures were performed with the Microtox$\^$(R) / assay and compared to invertebrates and fish. The single chemical, 4-isopropylphenol, exhibited the greatest relative toxicity to the Microtox organism (Vibrio fischeri). The relative electrophilicity (LUMO) of the phenols, in contrast to the lipophilicity (Log P), was strongly correlated with toxicity to V fischeri (r$^2$=0.96, p<0.01). In contrast, relative electrophilicity alone could not explain variances in toxicity of the phenols to Ceriodaphnia dubia. Results suggest that electrophilicity in conjunction with lipophilicity provide better correlation with toxicity to C. dubia and Pimephales promelas. Microtox results from the binary mixture toxicity tests of selected phenolics indicate a mechanism of interaction governed by suppression/antagonism.

• 한국환경농학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.258-263
• /
• 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.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
• /
• pp.500-503
• /
• 2000

미생물을 이용한 새로운 독성 측정 방법으로서, 본 연구에서는 자성 박테리아 Magnetospirillum sp. AMB-1 세포들의 유영 속력 측정을 통한 독성 측정의 가능성과, 발광 박테리아를 이용한 기존의 $Microtox^{circledR}$ 시스템에 견줄 수 있는 새로운 독성 측정 방법이라는 사실을 확인하였다. 또한, AMB-1 세포들의 주기성 관찰을 통해 또 다른 독성 측정 방법의 가능성을 확인하였다.

• Ocean Science Journal
• /
• 제40권2호
• /
• pp.91-100
• /
• 2005

Bioassay using the marine bacteria, Vibrio fischeri and rotifer, Brachionus plicatilis, and chemical analyses were conducted to assess the toxicity of the various sewage sludges, one of the major ocean dumped materials in the Yellow Sea of Korea. Sludge elutriates extracted by filtered seawater were used to estimate the ecotoxicity of the sludge. Chemical characterization included the analyses of organic contents, heavy metals, and persistent organic pollutants in sludge. Bacterial bioluminescent inhibition (15 min), rotifer mortality (24 hr) and rotifer population growth inhibition (48 hr) assay were conducted to estimate the sludge toxicity. EC50 15 min (inhibition concentration of bioluminescence after 15 minutes exposed) values by Microtox(R) bioassay clearly revealed different toxicity levels depending on the sludge sources. Highest toxicity for the bacteria was found with the sludge extract from dyeing waste and followed by industrial waste, livestock waste, and leather processing waste. Clear toxic effects on the bacteria were not found in the sludge extract from filtration bed sludge and rural sewage sludge. Consistent with Microtox(R) results, rotifer neonate mortality and population growth inhibition test also showed highest toxicity in dyeing waste and low in filtration bed and rural sewage sludge. High concentrations of persistent organic pollutants (POPs) and heavy metals were measured in the samples from the industrial wastes, leather processing plant waste sludge, and urban sewage sludge. However, there was no significant correlation between pollutant concentration levels and the toxicity values of the sludge. This suggests that the ecotoxicity in addition to the chemical analyses of various sludge samples must be estimated before release of potential harmful waste in the natural environment as part of an ecological risk assessment.

• 한국환경농학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.77-84
• /
• 2006

본 연구는 다양한 종류의 유기성자원 중에서 퇴비원료로의 활용 가능성이 충분하고 퇴비로 제조되어 농지에 시용하였을 때 유해성분이 적은 자원을 선별하기 위해 현재 비료관리법상 퇴비원료기준에 규제하고 있는 유기물함량과 중금속(8성분)에 유기화합물(HEM, PAHs)과 Bioassay(Microtox 생물검정법)을 추가하여 규제기준으로 활용 가능성을 검토하기 위해 $'04{\sim}'05$년(2년) 전국의 유기성자원 16종, 62점을 무작위로 선정하여 분석하였다. 시험재료의 유기물함량은 $65.3{\sim}98.0%$로서 기준치인 60% 이상을 크게 상회하였고, 전 질소 함량과 인산함량은 퇴비원료로서 질소 및 인산성분의 공급을 기대할 수 있을 것으로 생각되었다. 중금속의 경우 섬유오니가 Cr, Ni 및 As에서, 식품오니 및 피혁오니는 Ni 함량에서 퇴비원료의 기준치를 초과하여 퇴비원료로 사용이 곤란하였고, 나머지 성분함량들은 모두 기준치보다 낮았다. HEM 함량은 섬유오니가 $113mg\;kg^{-1}$으로 다른 재료에 비해 상당히 높았으며, PAHs 함량은 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$으로 가장 높았고 그 다음은 피혁오니>중소도시 하수오니 순으로 낮았다. PAHs 성분별 분포는 naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, acenaphthene이 다른 화합물들보다 많았다. Microtox분석에서 $EC_{50}$값은 피혁오니에서 가장 낮았고, 제약오니<제지오니<공단지역 하수오니<섬유오니 등의 순으로 낮아졌다. 각 분석치 항목 간의 상관관계는 HEM이 Zn, Cu, Ni과 99% 및 Cd와 95% 수준에서, Microtox $EC^{-1}$ 값은 Hg과 HEM에서 95% 수준에서 유의성을 보였다. 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 일반성분(B) 및 중금속(Co, Mo, Se)을 비롯하여 유해화합물(HEM, PAHs, PCBs 등) 및 생물검정법(Microtox 등)에 대한 추가적인 보완연구를 통해 퇴비원료로 활용 가능성 여부를 평가할 수 선별체계(일반성분$\Rightarrow$중금속$\Rightarrow$유기화합물$\Rightarrow$Bioassay) 및 각 선별 체계별 활용기준 항목에 대한 규제기준이 설정된 후 이들의 각 성분함량을 통과하고 최종 비효시험(포장)을 마친 경우에는, 유용한 유기성자원의 농업적 활용으로 안전한 작물재배 및 농업환경을 보전할 수 있다고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.92-100
• /
• 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.

• 상하수도학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.373-381
• /
• 2012

Antibiotics have been issued recently in water environments because of potential impacts on ecosystem and public health. This study was aimed to investigating the degradation of antibiotics such as tetracycline, lincomycin, sulfamethazine and cephradine using gamma ray irradiation. And the toxicity before and after irradiation on antibiotics was tested in order to examine the aquatic eco-risk assessment by aquatic organisms. In addition, comparing tests on toxicity for gamma ray and UV irradiated antibiotics was conducted. Four different antibiotics were prepared by concentration of 30 mg/L with demi-water respectively. The absorption dose of gamma ray was ranged from 0.2 to 2 kGy. The concentration of four antibiotics was gradually decreased corresponding to the increase of the absorption dose. A method for toxicity assessment using Pseudokirchneriella subcapitata was evaluated to the most acceptable compared with methods by Daphnia magna and Microtox$^{(R)}$ in terms of sensibility. It showed that the reduction of toxicity on antibiotics treated by gamma ray was superior comparing to the test results obtained from UV treatment. By-products from antibiotics treated by gamma ray were easily decomposed by microorganism and their toxicity was also evaluated to low.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권9호
• /
• pp.955-960
• /
• 2008

본 연구는 전자빔 공정에서 실험계획법(design of experiment: DOE) 중 일반요인배치법(general factorial design)을 이용하여 2개 인자(X$_1$: benomyl concentration(mg/L), X$_2$: E-beam irradiation(Gy))를 토대로 요인(X$_1$: benomyl concentration) 1에서 3개 수준(3 level: 0.5, 1 및 1.5 mg/L)와 요인(X$_2$: E-beam irradiation) 2에서 6개 수준(6 level: 100, 800, 600, 400, 200 및 100 Gy)으로 구성된 3블록(block) 실험조합에 따라 Benomyl의 분해(Y$_1$: the % of decomposition), 무기화(Y$_2$: the % of materialization) 및 독성평가(acute toxicity assessment)를 수행하였다. 우선 HPCL 분석에 의한 Benomyl에 분해특성은 처리조합(treatment combination) 3 블록(block)의 17 및 18번을 제외한 모든 실험조건에서 100% 분해되었고 등분산(equal variance) 조건에서 일원분산분석(one-way ANOVA)결과 수준 간 유의한 차이가 없었다(p > 0.05). 전자빔 조사에 의한 Benomyl에 무기화(materialization) 특성은 각 3개의 처리조합에서 평균 46%, 36.7% 및 22%의 제거효율을 나타났고 각 조합에서 처리수준 간 예측식은 block 1(Y$_1$ = 0.024X$_1$ + 34.1(R$^2$ = 0.929)), block 2(Y$_2$ = 0.026X$_2$ + 23.1(R$^2$ = 0.976)) 및 block 3(Y$_3$ = 0.034X$_3$ + 6.2(R$^2$ = 0.98)) 등의 1차 선형 회귀식을 만족하였다. 또한 Benomyl에 무기화(materialization)에 대한 Anderson-Darling 검정을 이용한 정규성(normality)을 만족하였다(p > 0.05). 또한 무기화에 대한 반응에 대한 선형 및 비선형을 포함한 다중회귀분석(multi regression analysis)을 도출한 결과 다음과 같은 예측식 Y = 39.96 - 9.36X$_1$ + 0.03X$_2$ - 10.67X$_1{^2}$ - 0.001X$_2{^2}$ + 0.011X$_1$X$_2$(R$^2$ = 96.3%, Adjusted R$^2$ = 94.8%)을 도출하였다. 2가지 반응변수(X$_1$: benomyl concentration(mg/L), X$_2$: E-beam irradiation(Gy))에 의한 2차 반응표면 모형식 추정으로부터 정준분석을 통해 최적조건을 도출한 결과 Benomyl 초기농도(X$_1$) 0.55 mg/L, 전자빔 조사량 950 Gy에서 TOC 제거율 57.3%으로 나타났다. 마지막으로 V. fischeri를 이용한 MicrotoxTM modified 81.9% test을 이용하여 전자빔에 의한 Benomyl에 대한 급성 독성을 평가한 결과 전자빔 조사전 block 1의 0.5 mg/L에서 10.25%, block 2의 1 mg/L에서 20.14% 및 block 3의 1.5 mg/L에서 26.2%의 생물학적 방해(inhibition)작용이 발생하였으나 전자빔 조사 후 모든 조건에서 생물학적 방해영향을 나타나지 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제22권5호
• /
• pp.82-88
• /
• 2017

Contaminated sediment can be treated in order to reuse the treated sediment. Even though the chemical criteria are satisfied, the treated sediment could still impose toxic effects. Therefore, this study investigated the changes in the ecological toxic effects of the contaminated sediment from the J region in Singapore after treatment. The contaminated sediment was subject to sequential soil washing and thermal treatment, followed by pH neutralization. Toxic effects of the contaminated and treated sediments were determined by using Vibrio fischeri ($Microtox^{(R)}$), Triticum aestivum (wheat), and Eisenia foetida (earthworm). After treatment, the concentrations of total petroleum hydrocarbons and heavy metals were decreased by 98% and 59-93%, respectively, and satisfied the Industrial Maximum Values of the Dutch Standard, which were used as the remedial goal. The bioluminescence reduction of V. fischeri decreased significantly, and the earthworm survival increased from 0% to 90% after treatment. The germination rate increased from $0{\pm}0%$ to $75{\pm}13%$ after treatment, but the treated sediment may need additional treatment such as nutrient addition for better plant growth. Overall, this study showed that the treatment of the contaminated sediment satisfactorily removed mixed contaminants, and this led to reduction in toxic effects, suggesting improved potentials for reuse of the treated sediment.