• 제목/요약/키워드: 중금속 축적

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Organomercurial lyase 유전자를 도입한 환경정화용 형질전환 까마중(Solanum nigrum) 선발 (Selection of transgenic Solanum nigrum L. used environmental remediation expressing organomercurial lyase)

  • 최경화;김용호;정현미;최영임;노은운;김현순;전재흥
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권4호
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    • pp.291-298
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    • 2008
  • 수은은 산업화될수록 방출량이 많아지고 자연생태계의 먹이사슬에 의한 생물학적 축적에 의하여 결국 인간에게 강한 독성을 나타내게 된다. 최근 중금속 무독화관련 유전자를 도입한 유전자변형식물체를 이용하여 중금속의 독성을 제거하거나 저감하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 유전자변형생물체는 자연생태계에 미치는 환경위해성을 평가하여 안전성을 검증한 후 환경에 방출해야만 한다. 환경정화용 유전자변형생물체의 환경위해성 평가기술개발연구에 이용하기 위한 형질전환 식물체 생산을 위하여 까마중에 유기수은 (organic mercury)을 무기수은 (ionic mercury)으로 전환시켜서 독성을 저감시키는 organomercurial lyase (merB) 유전자를 도입하여 형질전환 시켰다. 유전자 도입 및 발현이 확인된 2개의 형질전환 라인 (merB1, merB4)은 유기수은제제인 MMC $0.5{\mu}M$, PMA $1{\mu}M$에서 저항성을 나타내었다. 또한 형질전환 1세대 종자도 $2{\mu}M$ MMC와 PMA에 저항성을 나타내는 것을 확인하였다. 향후 이들 형질전환체를 이용하여 환경 정화용 유전자변형생물체의 환경위해성 평가방법 개발 연구를 수행 할 것이다.

국도에서 발생하는 비점오염물질 유출특성 및 상관성 (Runoff Characteristics and Relationship between Non-point Source Pollutants from Road)

  • 손현근;이소영;이은주;김이형
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.59-64
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    • 2008
  • 포장지역 중 도로는 많은 차량의 운행으로 건조시 각종 오염물질의 축적인 높은 토지이용이며, 불투수율이 높아 강우시 고농도의 비점오염물질의 유출이 발생한다. 특히 도로 노면에서 유출되는 강우유출수는 입자상 물질 및 각종 중금속 등의 함량이 높아 인근 수계 유입시 수질악화 및 수생태계 파괴의 원인으로 작용한다. 도로에 침착되는 오염물질의 원인으로는 차량 통행으로 수반되는 윤활계통의 오일류 누출 및 타이어 마모 등이 주요 원인이다. 이러한 비점오염물질의 유출을 저감하고 관리하기 위하여 환경부는 2006년 수질 및 수생태계보전에 관한 법률을 개정하여 비점오염원 관리를 환경부의 중요 정책으로 확립하였다. 또한 수질오염총량관리제도의 도입으로 그 중요성이 높은 토지계의 오염원단위 개정을 위하여 환경기초조사사업을 통해 2015년까지 수행되는 장기모니터링을 수립하여 시행하고 있다. 그러나 오염총량제의 조기정착과 효율적 비점오염원 관리를 위해서는 토지이용별 비점오염물질의 특성파악, 부하량 산정, 처리 메커니즘 규명 및 원단위 산정이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 차량의 운행이 많은 국도에서의 모니터링 결과를 활용하여 유출 특성파악과 EMC 산정 등을 통하여 비점오염원 관리에 중요한 기본 자료를 제공하고자 한다. 본 연구를 위한 모니터링 지점은 경기도 용인시에 위치하고 있으며, 모니터링은 2006년부터 최근까지 총 16회의 강우사상에 대하여 수행되었다. 국도는 많은 차량으로 인하여 비점오염물질의 유출이 높은 토지이용 지역이다. 따라서 본 연구에서는 경기도 용인시에 위치하고 있는 국도에서의 비점오염 모니터링을 통하여 유출특성 파악, 초기 강우현상 파악, EMC 산정 및 오염물질간의 상관성을 분석하였다. 오염물질간의 상관분석결과, 오염물질 중 TSS항목이 다른 오염물질과의 상관관계가 높은 것으로 분석되었고, TSS농도로부터 다른 오염물질의 농도의 산정이 가능하여, 향후 효율적 비점 오염 모니터링 수행과 비점오염저감시설 선정시 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

가정용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 분산식 퇴비화;V. 현장조건에서 퇴비화 (Decentralized Composting of Garbage by a Small Composter for a Dwelling House;V. Field experiment)

  • 서정윤;주우홍
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.179-187
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    • 1996
  • 실험실에서 주택용 소형 퇴비화용기로 사용 가능성이 확인된 이중 벽으로 만든 퇴비화용기를 단독주택의 가족이 4인인 한 가정에 설치하여 적용 가능성을 실험하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다 : 1) 계절별 실험한 결과 퇴비 내에서 상승한 최고온도는 봄철 $31^{\circ}C$, 여름철 $36^{\circ}C$, 겨울철 $50^{\circ}C$였다. 2) 60일 후 생산된 퇴비의 pH는 겨울철 7.94, 봄철 8.21 그리고 여름철 8.29였다. 퇴비화기간의 경과에 따라 퇴비중 유기물함량은 감소 그리고 회분 함량은 증가하였음에도 불구하고 퇴비 중 각종 무기성분 및 중금속은 축적되지 않았다. 60일 후 회분함량은 겨울철 73.8%, 봄철 55.8% 그리고 여름철 57.0%였다. 질소함량은 0.2-5.8%의 범위였으며 겨울철에 가장 높았고 그리고 여름철에 가장 낮았다. 특히 높은 수분과 Cd의 함량은 퇴비화 가능한 가정쓰레기의 퇴비화에 문제점으로 지적되었다. 60일 후 계절 평균 약 58.5%의 무게가 감소하였다. 퇴비화과정 중 무기성분들의 함량범위는 3 계절 $P_2O_5\;1.50{\sim}4.41%$, $K_2O\;0.02{\sim}1.31%$, CaO $0.13{\sim}1.68%$, MgO $0.05{\sim}1.22%$였다. 또한 중금속성분들의 함량은 Zn $13{\sim}89mg/kg$, Cu $4{\sim}62mg/kg$, Cd $1{\sim}21mg/kg$, Pb $N.D.{\sim}97mg/kg$, Cr $N.D.{\sim}37mg/kg$, Hg $N.D.{\sim}1,38mg/kg$의 범위였다.

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Staphylococcus epidermidis 를 이용한 납 이온의 축적에 관한 연구 (The Uptake of Lead Ion with Staphylococcus epidermidis)

  • 김종혜;김말남
    • 미생물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.310-315
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    • 1992
  • 수용액으로부터 $Pb^{2+}$ 의 흡수와 분리를 Staphylococcus epidermidis 를 이용하여 조사하였다. 흡수된 $Pb^{2+}$의 양을 초기 $Pb^{2+}$ 의 양에 대한 비율로 나타낸 것을 흡수율이라고 정의할 경우, 세균체의 농도가 높을수록 흡수율은 증가하였으며 세균체 단위 중량당 흡수율은 감소하였다. $Pb^{2+}$ 의 흡수율은 수용액의 pH 가 상승함에 따라 점차 증가하다가 최고치를 나타낸 후 감소하는 경향을 보였으며 $Pb^{2+}$ 의 농도가 증가할수록 흡수율의 최고치는 더 낮은 pH 에서 나타났다. HCI 과 EDTA 는 효과적인 탈락체로 작용하였으며 흡수와 탈착 cycle 의 횟수에 따른 세균체의 $Pb^{2+}$에 대한 흡수 능력에는 거의 변화가 없었다.$Pb^{2+}$ 이 다른 중금속 이온과 함께 혼재할 경우 세균내의 결합위치에 대한 경쟁적인 흡수로 인하여 $Pb^{2+}$ 의 흡수율이 변화하였으며, 공존하는 중금속 이온의 이온 반경이 작을수록$Pb^{2+}$ 의 흡수율이 더 크게 감소하였다.

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대형유통업소주차장의 축적먼지 중 미량원소성분 분석과 오염원 평가 (Trace Element Analysis and Source Assessment of Parking Lot Dust in Large Shopping Mall)

  • 송희봉;안정임;정연욱;윤호석;금종록;도화석;김선숙;김종우
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.168-176
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    • 2012
  • 2011년 3월에 대구광역시의 대형유통업소주차장을 대상으로 총 48개의 먼지시료를 채취하여 100 ${\mu}m$ 이하로 걸러서 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 미량원소성분 중 Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V는 자연적 발생원의 영향을, 그리고 Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn은 인위적 발생원의 영향을 받는 것으로 추정된다. 미량원소성분의 농도는 자연적 발생원 성분이 인위적 발생원 성분보다 뚜렷하게 높았고, 인위적 발생원 성분은 지상옥상이 지상실내와 지하실내보다 농도가 높았다. 미량원소성분의 조성백분율은 인위적 발생원 성분에 비해 자연적 발생원 성분이 대부분을 차지하였고, 인위적 발생원 성분은 지상옥상이 지상실내와 지하실내보다 함유율이 높았다. 주차장은 유해중금속오염이 거의 없는 수준을 보였고, 지상옥상은 지상실내와 지하실내보다 중금속오염도가 높았다. 미량원소성분간의 상관성은 지상옥상이 지상실내와 지하실내보다 양호한 상관성이 많았고, 인위적 발생원 성분은 주차장연수와 주차밀도와도 상관성이 양호하였다.

폐금속 광산 주변 농경지 토양에서 석회석 처리에 의한 중금속의 식물유효도 변화 및 작물의 중금속 축적 (Changes in Phytoavailability of Heavy Metals by Application of Limestone in the Farmland Soil nearby Abandoned Metal Mine and the Accumulation of Heavy Metals in Crops)

  • 윤성욱;유찬
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권3호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • As topographic characteristics of Korea where 64 % of the national land area is forest and only 17 % is being used as farmland, remediation of farmland contaminated by heavy metals is a considerably important issue. In this study, as an alternative of practically and effectively remediating farmland which was abandoned as its crop plants exceeded maximum residue limit of heavy metals due to mining impact, applicability of stabilization method was examined through the pilot-scale field experiment. Three plots ($L{\times}W{\times}D=3m{\times}2m{\times}0.3m$) were installed at the selected farmland and in plot 1, only soil of the selected farmland was applied, in pilot 2, soil of the selected farmland plus 3 % limestone (w/w) was applied and in pilot 3, soil of the selected farmland plus 3 % limestone was applied and then uncontaminated soil was covered thereon (0.3 m). After that, seeds of radish, Korean cabbage and soybean of which characteristics of edible portions are different were sowed on each plot and cultivated. Afterwards, at a proper harvesting time (app. 80 days later), crop plants and soil were collected and phytoavailability (0.11 M HOAc extractable) of heavy metals in soil and accumulated concentration of heavy metal in edible portion of crop plants were examined. As a result, it was revealed that phytoavailability of heavy metals in soil added with limestone (plot 2) was clearly reduced compared with plot 1 (untreated) and owing to this treatment, accumulated concentration of heavy metals in edible portion of crops was also clearly reduced compared with plot 1. While radish cultivated in plot 1 had exceeded maximum residue limit of agricultural products, in particular, plot 2 using limestone had shown concentration lower than maximum residue limit and this plot had shown little difference with 3 plot where crop was cultivated in uncontaminated soil cover. Therefore, it was considered that for abandoned farmland like the selected farmland, reducing mobility and phytoavailability of heavy metals and reducing crop uptake through stabilization method would be an effective and practical alternative for producing safe agricultural products on a sustained basis.

동합금 가두리 망 사육어류, 조피볼락(Sebastes schlegeli)의 혈액 성상과 중금속 축적률 (Change of Hematological Characteristic and Heavy Metal Concentration on Rockfish (Sebastes schlegeli) Rearing in the Copper Alloy Mesh)

  • 양성진;전제천;박정준;명정인;신윤경
    • 한국어류학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.159-170
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    • 2014
  • 동합금 가두리망에 6개월간 사육한 조피볼락을 대상으로 동합금 가두리 망에서 유출되는 물질이 어류의 생존, 성장 및 건강도에 미치는 영향을 조사하였다. 대조구와 실험구간의 생존율과 성장률 그리고 혈액 성상은 유의한 차이가 없었으며(P<0.05), 간세포의 형태 및 간 조직 내에 존재하는 모세혈관과 담관의 구조가 특이적인 차이를 보이지 않았다. 구리와 아연 축적량은 실험 초기에 비해 증가하였지만 실험구와 대조구 간의 차이가 없었으며 허용기준치에 비해 매우 낮게 나타나 본 연구에 사용된 동합금망은 어류의 생존, 성장 및 건강도에 영향을 끼치지 않는 것으로 여겨진다.

아스팔트 포장 고속도로의 강우 지속시간별 오염물질 유출 경향 (Characteristics of Pollutant Washed-off from Highways with Storm Runoff Duration)

  • 김이형;이은주;고석오;강희만
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.99-106
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    • 2006
  • 고속도로는 건조시 많은 차량의 운행으로 인하여 오염물질의 축적이 높고, 강우시 불투수율이 높아 다량의 강우유출 수가 발생하는 지역이다. 특히 고속도로에서 발생하는 중금속, 각종 독성물질 및 입자상 오염물질들은 유출시 생태계에 큰 영향을 끼치게 된다. 따라서 본 논문은 2005년 개정된 수질환경보전법 및 비점오염원 관리 지침에 의거하여 바람직한 친환경적 고속도로 건설 및 유지관리를 위한 기초자료 제공을 위하여 수행된 연구이다. 이러한 기초자료를 확보하기 위하여 국내 4개 고속도로 지역에서 강우시 모니터링이 수행되었으며, 그 결과를 본 논문에 정리하고자 한다. 건조시에 축적된 각종 오염물질들은 강우 시작과 함께 고속도로로부터 유출되게 되는데, 특히 강우 초기에 다량의 오염물질 유출이 발생하는 초기강우 현상을 모니터링을 통하여 확인하였다. 유출되는 오염물질의 95% 신뢰 범위를 살펴보면, TSS의 경우 154.7-257.1 mg/L, COD가 138.9-197.6 mg/L, oil & grease가 3.5-6.4 mg/L, TN이 6.3-9.2 mg/L 그리고 TP는 2.3-3.31 mg/L의 범위를 나타냈다. 대부분의 모니터링에서 초기강우 현상이 발생하였으며, 이러한 초기강우는 강우지속시간 30분 이내에 대부분 끝나는 것으로 분석되었다. 또한 본 논문은 방대한 모니터링 자료를 통계 분석하여 그 결과를 정리였는데, 이는 향후 고속도로 오염물질 처리 및 저감 시설 설치시 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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대구지역 축적먼지 중 미량원소성분의 시설별 및 지역별 농도분포 (Characteristics of Trace Element Concentrations in Dust by Facilities and Areas in Daegu, Korea)

  • 송희봉;도화석;곽진희;김종우;강재형;피영규
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.287-295
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    • 2010
  • 대구광역시의 도로, 학교, 지하역사, 주택 등을 대상으로 축적먼지를 채취하여 100 ${\mu}m$ 이하로 걸러서 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 미량원소성분 중 Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V는 자연적인 발생원의 영향을 받고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn은 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원 성분이 인위적인 발생원 성분보다 매우 높은 수준을 보였다. 특히 학교는 Ca과 Pb의 농도가 높았고, 지하역사는 Cu와 Zn의 농도가 높았다. 미량원소성분의 조성백분율은 실내인 지하역사 주택 학교가 실외인 도로보다 인위적인 발생원 성분을 많이 함유하였다. 또한 유해중금속성분의 오염도는 학교 주택 지하역사가 도로보다 높았고, 도시지역이 농촌지역보다 높은 전형적인 경향을 보였다. 미량원소성분간의 상관성은 흙먼지나 도로의 재비산먼지관련 성분간에 양호하였고, 폐기물소각이나 연료연소관련 성분간에도 양호하였다.

연령 및 성별에 따른 탈모 모발의 미네랄 함량 분석 (Hair Mineral Analysis of People Suffering from Hair Loss According to Their Age and Gender)

  • 소영진;이명호
    • 한국조리학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.100-109
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    • 2013
  • 본 연구는 성인 311명 탈모 모발의 19가지 미네랄 함량을 평균, 성별, 연령별, 모발의 화학적 시술 여부 등으로 나뉘어 분석하였다. 연구결과 모발 내 미네랄 원소의 평균함량은 모두 권장기준치 범주 안에 있었으므로 탈모에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 남녀간 모발의 미네랄 함량 분석 결과 영양원소 중 나트륨(p<.01), 칼륨(p<.01), 세레륨(p<.001)은 남성이, 칼슘, 마그네슘, 구리, 망간은 여성이 높게 나타났다. 독성원소의 경우 수은(p<.001) 비소(p<.01) 안티몬(p<.001)은 남성에게서 더 많은 함량이 검출되었다. 연령별 미네랄 함량을 분석한 결과 칼륨(p<.05), 철(p<.01), 망간(p<.05), 크롬(p<.01), 수은(p<.01)이 연령이 증가할수록 함량이 통계적으로 유의하였다. 특히 수은의 경우 50대 이상의 연령에서 축적함량(1.2904ppm)이 권장 참고수치(<1.1ppm)보다 초과하여 나타났다. 또 자연 상태 모발과 화학적 시술(펌, 염색) 모발 간의 미네랄 함량 분석 결과 셀레늄(p<.01), 납(p<.05), 알루미늄(p<.05), 비소(p<.01)등이 자연 상태 모발에서 함량이 높았으며, 칼슘(p<.001), 마그네슘(p<.001), 망간(p<.01)등은 염색이나 퍼머넌트를 한 모발에서 함량이 높게 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 미네랄 함량의 과다 축적 및 미달이 탈모에 직접적인 영향을 미치지 않았으나 일부 중금속 경우는 남성들의 탈모에 다소 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 이러한 선행 연구를 바탕으로 한 다음 연구에서는 이 자료가 비교분석 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

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