• 제목/요약/키워드: 농약분해

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식물병원성 해충과 선충 방제의 새지평 I: 미생물 (A New Frontier for Biological Control against Plant Pathogenic Nematodes and Insect Pests I: By Microbes)

  • 이혜란;정지혜;류명주;류충민
    • 식물병연구
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    • 제23권2호
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    • pp.114-149
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    • 2017
  • 전 세계적으로 주요 작물에서 식물 병원성 해충 및 선충으로 인한 작물 생산량 감소 등의 경제적 손실이 심각하다. 우리나라의 경우 시설 재배지의 연작으로 인해 해충과 선충의 발생이 증가하여 작물의 피해가 점차 증가하고 있는 추세다. 현재 주로 사용되고 있는 식물병원성 해충 및 선충의 방제법은 사용이 편리하고 비용이 저렴한 화학적 방제법을 이용하고 있지만 화학 농약의 남용으로 인한 약제 저항성이 발생하고, 화학 약품으로 인한 인체 유해성 및 환경오염 문제가 대두되고 있다. 이로 인해 최근 친환경적인 방제에 관한 지속적인 연구와 관심이 높아지면서 식물병원성 해충과 선충에 대하여 살충/살선충 활성을 나타내는 미생물을 생물학적 방제법으로 이용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 본 리뷰에서는 식물병원성 해충과 선충에 대한 살충/살선충 활성을 나타내는 세균, 진균, 바이러스에 의한 살충 및 살선충 사례와 기전들을 소개하였다. 이러한 미생물의 활성은 외피 분해효소와 독소물질생산을 통한 직접적인 작용기전과 기주 식물의 저항성 유도를 통한 간접적인 작용기전에 의해서 일어난다. 본 리뷰를 통하여 선충과 해충에 대한 생물학적 방제법과 그 분자 작용기전에 대한 이해를 돕고, 최신 살충 및 살선충 연구들을 소개함으로써 국내의 농민들과 연구자들의 미생물을 기반으로 한 친환경적 해충 및 선충의 방제법에 대한 저변확대를 기대한다.

Lysobacter capsici YS1215를 이용한 뿌리혹선충(Root-knot nematode)의 생물학적 방제 (Biological Control of Root-knot Nematode by Lysobacter capsici YS1215)

  • 이용성;박윤석;김선배;김길용
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.105-111
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    • 2013
  • Lysobacter capsici YS215의 특성 및 뿌리혹선충 방제에 미치는 영향을 조사하였다. YS1215의 생육은 배양 6일째 최고였으며, 생육에 따른 chitinase와 gelatinase의 활성은 각각 3일째와 5일째에 가장 높은 활성을 보였다. YS1215 배양액이 선충 피해 방제와 식물 생장에 미치는 영향을 조사해 본 결과, 5주째 식물 지상부 생체중 및 건조중에서 배양액 반량구에서 가장 높게 나타났지만, 9주째에는 미생물 배양액, 미생물 배양액 반량구 및 배지액 처리구에서 차이를 보이지 않았다. 하지만 9주째 미생물 배양액, 미생물 배양액 반량구 및 배지액 처리구가 물처리구 보다 높게 나타났다. 지상부 길이에서는 미생물 배양액 반량구 처리구가 가장 높았다. 선충 피해 방제에 있어서 난낭수, 뿌리혹수 및 토양내 유충수에서 각각 농약 처리구에서 가장 낮게 나타났으나, 미생물 배양액 처리구와의 유의적 차이는 보이지 않았다. 미생물 배양액 처리구는 미생물 배양액 반량구 및 물 처리구와는 유의적 차이가 있는 것으로 조사되었다. 그러므로 다양한 분해효소를 생성하는 L. capsici YS1215의 뿌리혹선충방제에 대한 충분한 가능성과 가치가 있다고 사료된다.

미역(Undaria pinnatifida) 배우체의 생존 및 상대성장률을 이용한 dichlofluanid의 독성영향 평가 (Assessment of the toxic effects of dichlofluanid using survival and relative growth rate on brown alga Undaria pinnatifida)

  • 황운기;박윤호;심보람;이주욱
    • 환경생물
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    • 제41권4호
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    • pp.427-438
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    • 2023
  • Dichlofluanid는 해양환경 내 빠르게 분해되지만 농약 및 방오제로 사용되고 퇴적물에 쉽게 축적되어 지속적으로 해양환경으로 유입되고 있다. Dichlofluanid는 다양한 해양생물에게 독성영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 해조류에 대한 독성연구는 충분히 보고되지 않았다. 따라서 우리나라의 주요 양식생물인 미역(Undaria pinnatifida) 암배우체의 생존율 및 상대성장률을 이용하여 dichlofluanid의 독성영향을 분석하였다. U. pinnatifida의 암배우체를 dichlofluanid (0, 1, 2, 4, 8, 16, 32 mg L-1)에 노출하였고 암배우체 생존율의 무영향농도(NOEC), 최소영향농도(LOEC), 반수치사농도(LC50)는 1, 2, 10.82(8.87~13.23) mg L-1, 상대성장률의 NOEC, LOEC, 반수영향농도(EC50)은 1, 2, 6.58 (6.03~7.17) mg L-1로 분석되었다. 본 연구결과는 dichlofluanid에 대한 U. pinnatifida 암배우체의 독성영향을 평가하기 위한 중요한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.

벼 제초제(除草劑)와 분약비(分蘖肥) 혼합약제(混合藥劑)의 개발(開發) (Development of Mixed Pesticides Containing Herbicide and Topdressing Fertilizer for Paddy Rice)

  • 박양호;이병무;박승순;이인용;김영구;박영선
    • 한국환경농학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.279-287
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    • 1994
  • 벼 본답초기(本畓初期)에 제초제(除草劑)와 분얼비(分蘖肥)를 동시(同時)에 시용(施用)할 수 있는 혼합제(混合劑) 농약(農藥)을 개발하기 위하여 초기처리제(初期處理劑)(이앙후(移秧後) 5일경(日經)) 2종과 중기처리제(中期處理劑)(이앙후(移秧後) 10일경(日經)) 2종을 요소비료와 혼합하여 12조합의 시제품(試製品)을 제조(製造)하였고 약효(藥效), 약해(藥害) 및 비효를 조사(調査)한 결과는 다음과 같다. 1. 시제품(試製品)의 제초제(除草劑) 주성분(主成分) 수중용출량(水中溶出量)은 24시간 이내에 90% 이상으로 기존제품과 차이가 없었고, 질소(窒素)의 용출율(溶出率)은 요소비료의 피복수준(被覆水準)에 따라 차이가 있었다. 2. 질소(窒素)의 용출속도(溶出速度)를 조절(調節)하기 위하여 고분자(高分子) 합성수지(合成樹脂)로 3수준(水準)씩 피복(被覆)하여 시험(試驗)한 결과(結果) 초기처리제(初期處理劑)는 5.5%, 중기처리제(中期處理劑)는 4.0% 피복(被覆)이 분얼비(分蘖肥) 시용(施用)에 의한 질소용출량(窒素溶出量)과 비슷한 경향(傾向)을 보였다. 3. 시제품중(試製品中) 제초제(除草劑) 주성분(主成分)의 경시분해율(經時分解率)은 $50^{\circ}C$ 90일(日)에 $3.7{\sim}8.0%$ 범위(範圍)로 비교적(比較的) 안정(安定)된 값을 보였다. 4. 시제품(試製品)의 잡초방제(雜草防除) 효과(效果)는 일년생(一年生) 잡초(雜草)의 경우 $86{\sim}98%$ 범위(範圍)로 우수(優秀)하였고 다년생(多年生) 잡초(雜草)는 $86{\sim}87%$로 우수(優秀)한 경향(傾向)이었다. 5. 벼의 생육(生育)은 혼합시제품(混合試製品) 처리별(處理別) 간장(稈長), 수장(穗長) 및 수수에서 대조약제(對照藥劑)와 큰 차이(差異)가 없었으며 수량(收量)에서도 유의성(有意性) 있는 차이(差異)를 보이지 않았다. 6. 시제품(試製品)의 주성분(主成分) 안전성(安全性) 약효(藥效), 약해(藥害) 및 질소(窒素)의 용출속도(溶出速度) 등(等)을 고려할때 초기처리제(初期處理劑)의 ACRI-M9208 조합(組合)과 중기처리제(中期處理劑)의 ACRI-M9216 조합(組合)이 우수(優秀) 조합(組合)으로 판단(判斷)되었다.

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식물유래 2차 대사물질의 병충해 및 잡초 방제효과 (Pathogen, Insect and Weed Control Effects of Secondary Metabolites from Plants)

  • 김종범
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권1호
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    • pp.1-15
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    • 2005
  • 농작물이 병해충 및 잡초 등에 의하여 피해를 받게 되면 농업생산성은 상당히 저하된다. 따라서 농업생산성을 높이기 위하여 합성농약을 과용해 왔고, 이로 인하여 토양의 질과 농업환경이 파괴되는 결과를 초래하고 있어서 지속적인 농업이 점차 어려워지고 있다. 오늘날의 농업은 농업환경의 파괴를 최소화하고 농산물의 안전성을 확보함과 동시에 생산성을 증대해야하는 복합적인 문제에 직면해 있다. 한편, 식물은 일반적으로 생존하기 위하며 외부의 침입으로부터 자신을 보호하거나 자신의 영역을 확보하기 위하며 다양한 종류의 2차대사물질을 생산하고 방출한다. 병원균이 침입했을 때 식물이 생산하는 항생물질인 phytoalexin으로는 화본과 식물의 경우 flavonoid계와 diterpenoid계의 물질을 생성하고, 쌍자엽 식물은 감염된 병원균의 종류에 상관없이 Leguminosae과는 flavonoids계, Cruciferae과는 indole 유도체, Solanaceae과는 sesquiterpenoid계, Umbelliferae과는 coumarin계 물질들을 생성하여 병원균에 저항성을 가진다. 곤충의 생리작용을 저해하거나 섭생을 싫어하게 하는 기능의 물질로는 terpene계의 pyrethrin, azadirachtin, limonin, cedrelanoid, toosendanin, fraxinellone/dictamnine 등이 있으며, alkaloid계로서는 terpenoid와 alkaloid가 결합된 sesquiterpene pyridine 및 norditerpenoids alkaloids와 azepine계, amide계, loline계, stemofoline계, pyrrolizidine계 alkaloids 등이 있다. 식물은 또한 자신의 영역을 확보하기 위하여 다른 식물의 생장을 저해하는 물질을 생성하는데 여기에는 terpene계의 essential oil 및 sesquiterpene lactone과 이외에 benzoxazinoids, glucosinolate, quassinoid, cyanogenic glycoside, saponin, sorgolennone, juglone 등 다수의 2차 대사물질들이 있다. 이와 같은 기능의 2차 대사물질을 병해충 및 잡초 방제에 직, 간접으로 이용하는 것은 친환경농업의 한 가지 방법일 수 있다. 그러나 천연물질들은 자연계에서 쉽게 분해되어 효율이 떨어지는 경우가 많고 식물을 통하여 생산하는데도 한계가 있다. 따라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

GC-ECD를 이용한 한약재 길경(Platycodi Radix) 중 살균제 Prochloraz의 분석 (Analysis of Fungicide Prochloraz in Platycodi Radix by GC-ECD)

  • 오경석;윤명섭;양승현;최훈
    • 한국환경농학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.353-358
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    • 2021
  • 본 연구는 한약재 길경 중 Imidazole계 살균제 prochloraz 및 그 대사체 2,4,6-T의 잔류분석법을 확립하였다. 한약재 중 길경을 대표 시료로 선정하고 GC-ECD를 이용한 prochloraz 정량 시험법을 개발하였다. 한약재 길경 중 prochloraz 잔류물을 acetone로 추출하고, dichloromethane로 분배하고 pyridine hydoxyde를 이용하여 분해한 뒤, 이온억압 분배과정 후, NH2 cartridge로 정제하였다. 한약재 길경 중 prochloraz의 경우 정량한계는 0.04 mg/kg으로 결정되었으며, MLOQ 수준의 회수율은 89.7%, MLOQ 10배 수준에서는 82.5%의 우수한 회수율을 보였으며, 분석오차는 최대 2.8%로 재현성 역시 양호하였다. 2,4,6-T의 경우 정량한계는 0.02 mg/kg으로 결정되었으며, MLOQ 수준의 회수율은 83.0%, MLOQ 10배 수준에서는 82.1%의 우수한 회수율을 보였으며, 분석오차는 최대 2.8%로 재현성 역시 양호하였다. 본 연구에서 확립한 prochloraz 및 그 대사체 2,4,6-T의 잔류분석법은 국내·외 한약재의 잔류농약 검사 및 분석에 적용 가능할 것으로 기대된다.

환경오염의 세계적인 경향 (Problems of Environmental Pollution)

  • 송인현
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
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    • pp.3.4-5
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    • 1972
  • 생활수준이 낮은 단계에 있어서는 우선 식량에 대한 수요가 강하다. 인간의 욕구가 만족스럽게 먹는다는 것에 대하여 제일 강하게 발동하는 것이다 그러나 점차 과학기술과 산업과 경제가 발전하여 성장과정에 오르게 되고 소득수준도 향상하게 되면 시장기구를 통해서 구입 할 수 있는 개인의 물적 소비재에 대해서는 점차 충족하게 되며 식량이외에도 의복, 전기기구 및 일용생활용품, 자동차 등에 이르기까지 더욱 고차원의 소비재가 보급하게 되는 것이다. 이렇게 되며는 사람의 욕구는 사적 재물이나 물적 수요에서 점진적으로 공공재나 또는 질적 수요(주택, 생활환경 등)의 방향으로 움직이게 되는 것으로써 여기에 환경오염 또는 공해문제에 대하여 의식하게 된다. 그러나 여기에서 더욱이 문제점이 되는 것은 소득 수준의 향상 과정이란 그 자체가 환경오염의 커다란 요인이라는 점이며 자동차의 급격한 보급과 생활의 편의성을 구하여 집중되는 도시인구의 집적, 높은 소득을 보장하기 위한 생산성 높은 중화학공업의 발전 등등은 그 자체가 환경권이란 사람이 요구하는 고차원의 권리를 침해하는 직접적인 요인이 된다는 것이다. 이와 같은 환경오염이나 공해문제에 대한 세계적인 논의는 이미 시작된 지 오래이지만 현재는 우리의 건강보호를 위해서나 생활환경의 보전을 위해서라는 점에서는 그치는 것이 아니고, 더욱 넓혀서 자연의 보호, 자원의 보호라는 견지로 확대되고 있다. 이와 같은 세계적인 확대된 이해와 이에 대한 대책강구의 제안은 1968년 국제연합의 경제사회이사회에서 스웨덴 정부대표에 의하여 제시되었으며 1969년의 우- 탄트 사무총장의 인간환경에 관한 보고서, 1970년 Nixon 미대통령의 연두일반교서 그리고 1972년 5월 6일 스웨덴의 스톡홀롬에서 개최되는 인간환경회의의 주제 등을 통해서 알 수 있고, 종래의 공해나 생활환경의 오염문제라는 좁은 개념에서가 아니고 인간환경전체의 문제로 다루고 있는 것이다. 즉 환경개발(도시, 산업, 지역개발에 수반된 문제), 환경오염(인위적 행위에 의하여 환경의 대인간조건이 악화하는 문제) 자연ㆍ자원의 보호관리(지하, 해양자원, 동식물, 풍경경치의 문제)란 3개 측면에서 다루고 있는 것이다. 환경오염이란 문제를 중 심하여 보면 환경을 구성하는 기본적인 요소로서 대기, 물, 토지 또는 지각. 그리고 공간의 사대요소로 집약하여 생각할 수 있음으로 이 4요소의 오염이 문제가 되는 것이다. 대기의 오염은 환경의 오염중 가장 널리 알려진, 또 가장 오랜 역사를 가진 오염의 문제로써 이에 속하는 오염인자는 분진, 매연, 유해가스(유황산화물, 불화수소, 염화수소, 질소산화물, 일산 화염소 등) 등 대기의 1차 오염과 1차 존재한 물질이 자외선의 작용으로 변화발생 하는 오존, PAN등 광화학물질이 형성되는 2차적인 오염을 들 수 있다. 기외 카도미움, 연등 유해중금속이나 방사선물질이 대기로부터 토지를 오염시켜서 토지에 서식하는 생물의 오염을 야기케 한다는 점등이 명백하여지고 있으며 대기의 오염은 이런 오염물질이 대기중에서 이동하여 강우에 의한 침강물질의 변화를 일으키게 되며 소위 광역오염문제를 발생케하며 동시에 토지의 토질저하등을 가져오게 한다. 물의 오염은 크게 내육수의 오염과 해양의 오염의 양면으로 나누어 볼 수 있다. 하천의 오염을 방지하고 하천을 보호하기 위한 움직임 역시 환경오염의 역사상 오래된 문제이며 시초에는 인분뇨와의 연결에서 오는 세균에 의한 오염이나 양수 기타 일반하수와의 연결에서 오는 오염에 대비하는 것부터 시작하였지만 근래에는 산업공장폐수에 의한 각종 화학적유해물질과 염료 그리고 석유화학의 발달에 의한 폐유등으로 인한 수질오탁문제가 점차 크게 대두되고 있다. 이것은 측 오염이란 시초에 우리에게 주는 불쾌감이 크므로 이것을 피하자는 것부터 시작하여 인간의 건강을 지키고 각종 사용수를 보존하자는 용수보존으로 그리고 이제는 건강과 용수보존뿐만 아니라 이것이 농림 수산물에 대한 큰 피해를 주게됨으로써 오는 자연환경의 생태계보전의 문제로 확대전환하고 있는 것이다. ?간 특히 해양오염에 대한 문제는 국지적인 것에만 끝이는 것이 아니고 전세계의 해양에 곧 연결되는 것이므로 세계각국의 공통관심사로 등장케 되었으며 이것은 특히 폐유가 유류수송 도중에 해양에 투기되는 유류에 의한 해양의 유막성형에서 오는 기상의 변화와 물피해등이 막심함으로 심각화 되고 있다. 각국이 자국의 해안과 해양을 보호하기 위하여 조치를 서두르고 있는 현시점에서 볼 때에는 이는 국제문제화하고 있으며 세계적인 국제적 협력과 협조의 필요성이 강조되는 좋은 예라 하겠다. 토양의 오염에 있어서는 대기나 수질의 오염이 구국적으로 토양과 관련되고 토양으로 환원되는 것이지만 근래에 많이 보급사용되는 농약과 화학비료의 문제는 토양자체의 오염에만 그치는 것이 아니고 농작물을 식품으로 하여 섭취함으로써 발생되는 인체나 기타생물체의 피해를 고려할 때 더욱 중요한 것이며, 또 토질의 저하를 가져오게 하여 농림생산에 미치는 영향이 적지 않을 것이다. 지반강하는 지각 에 주는 인공적 영향의 대표적인 것으로써 지하수나 지하 천연가스를 채취이용하기 위하여 파들어 감으로써 지반이 침하 하는 것이며 건축물에 대한 영향 특히 풍수해시의 재해를 크게 할 우려가 있는 것이다. 공간에 있어서의 환경오염에는 소음, 진동, 광선, 악취 등이 있다. 이들은 특수한 작업환경의 경우를 제외하고는 건강에 직접적인 큰 피해를 준다고 생각할 수 없으나 소음, 진동, 관선, 악취 등은 일반 일상시민생활에 불쾌나 불안을 줌으로써 안정된 생활을 방해하는 요인이 되는 것이다. 공간의 오염물로써 새로운 주목을 끌게된 것은 도시산업폐기물로써 이들은 대기나 물 또는 토지를 오염시킬 뿐만 아니라 공간을 점령함으로써 도시의 미관이나 기능을 손상케 하는 것이다. 즉 노배폐차의 잔해, 냉장고등고형폐기물등의 재생불가능한 것이나 비니루등 합성물질로 된 용기나 포장 등으로 연소분해 되지 않은 내구소비재가 이에 해당하는 것으로 이는 maker의 양식에 호소하여 그 책임 하에 해결되어야 할 문제로 본다. 이렇듯 환경오염은 각양각색으로 그 오염물질의 주요 발생원인 산업장이나 기타 기관에서의 발생요인을 살펴보며는 다음과 같은 것으로 요약할 수 있다. A. 제도적 요인 1. 관리체재의 미비 2. 관리법규의 미비 3. 책임소재의 불명확 B. 자재적 요인 1. 사용자재의 선택부적 2. 개량대책급 연구의 미흡 C. 기술적 요인 1. 시설의 설계불량, 공정의 결함 2. 시설의 점검, 보전의 불충분 3. 도출물의 취급에 대한 검사부족 4. 발생방지 시설의 미설치, 결함 D. 교육적 요인 1. 오염물질 방제지식의 결여 2. 법규의 오해, 미숙지 E. 경제적 요인 1. 자금부족 2. 융자상의 문제 3. 경제성의 문제 F. 정신적 요인 1. 사회적 도의심의 결여(이기주의) 2. 태만 3. 무지, 무관심 등이다. 따라서 환경오염의 방지란 상기한 문제의 해결에 기대하지 않을 수 없으나 이를 해결하기 위하여는 국내적 국제적 상호협조에 의한 사회각층의 총력적 대책이 시급한 것이다. 이와 같은 환경오염이 단속된다 하며는 미구에 인류의 건강은 물론 그 존립마저 기대하기 어려울 것이며, 현재는 점진적으로 급성피해에 대하여는 그 흥미가 집중되어 그 대비책도 많이 논의되고 있지만 미량의 단속접촉에 의한 만성축적에 관한 문제나 이와 같은 환경오염이 앞으로 태어날 신생률에 대한 영향이나 유전정보에 관한 연구는 장차에 대비하는 문제로써 중요한 것이라 생각된다. 기외에 우려되는 점은 오염방지책을 적극 추진함으로써 올 수 있는 파생적인 문제이다. 즉 오염을 방지하기 위하여 생산기업체가 투자를 하게 되며는 그만큼 생산원가가 상승할 것이며 소비가격도 오를 것이다. 반면 이런 시책에 뒤떨어진 후진국의 값싼 생산국은 자연 수입이 억제 당할 것이며, 이렇게되면 후진국은 무역경쟁에서 큰 상처를 입게될 것이고 뿐만 아니라 선진국에 필요한 오염물질의 발생이 높은 생산기기를 자연후진국에 양도하게 될 것임으로 후진국의 환경오염은 배가할 우려가 있는 것이다. 또 해양오염을 방지할 목적에서와 같이 자국의 해안보호를 위하여 마련된 법의 규제는 타국의 선박운항에 많은 제약을 가하게 될 것이며 이것 역시 시설이 미약한 약소후진국의 선박에 크게 영향을 미치게 될 것임으로 교통, 해운, 무역등을 통한 약소후진국의 경제성장에 제동을 거는 것이 될 것이다. 이렇듯 환경오염의 문제는 환경자체에 대해서만 아니라 부산물적으로 특히 후진국에는 의외 문제를 던져주게 되는 것임으로 환경오염에 대해서는 물론, 전술한 바와 같이 인간환경전체의 문제로써 Nixon 대통령이 말한 결의와 창의와 그리고 자금을 가지고 과감하게 대처해 나가야 할 것이다.

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