• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.66-72
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• 2008

대도시의 기본 생활수준 향상을 위해 건립된 인공호는 지역적 환경요인에 의한 퇴적물 중금속 오염이 우려된다. 본 연구의 퇴적물 조사대상인 도심의 소형인공호들은 저수용량이 적고, 체류시간이 길며, 도시대기오염으로 인한 침적물낙하와 함께 호수에 유입될 수 있는 중금속이 최종적으로 퇴적물에 축적된다. 본 연구에서는 도시지역에 조성된 인공호를 대상으로 퇴적물매체에 축적된 총중금속, 용존중금속, 그리고 생물이용성 중금속의 상호연관성을 규명하고자 시도하였다. 생물이용량은 약전해질추출법(Weak-Electrolyte Extraction, WEE)에 의해 측정하였다. 도심인공호 전체 조사지역에 대한 퇴적물의 총중금속 검출빈도는 아연, 구리, 크롬, 니켈, 비소, 카드뮴 순으로 확인되었고, 총량에 대한 검출은 아연이 가장 높은 수치를 나타내었다. 총중금속에 대한 생물이용성 중금속의 비율은 중금속별, 측정지역별로 매우 상이하였으며 전반적으로 중금속의 생물이용성은 구리 (Cu)가 높은 것으로 나타났다. 높은 생물이용성을 나타낸 구리의 경우 기존독성연구 결과와 비교한 결과 높은 생태독성을 나타내고 있어 본 연구에서 예측한 현상을 지지하고 있으나, 차후 생물검정법(Bioassay)을 통한 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• 환경위생공학
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• 제5권1호
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• pp.1.1-14
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• 1990

금호강 유역의 토양중에 함유되어 있는 중금속 함량을 조사하기 위하여 강심으로 부터의 거리별, 표층별로 구분하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 토양중 중금속의 함량은 상류에서 하류로 갈수록 점차 높아지는 경향을 보였으며 공단천과 달서천의 합류후 지점에서 아연 39.52ppm, 구리 35.92ppm, 철 97.90ppm, 망간 102.42ppm, 납 13.93ppm, 카드뮴 0.48ppm으로 현저히 높은 축적치를 보였다. 강창부근은 토양의 성상이 사질토로 중금속 함량이 낮아지는 현상을 보였다. 토층별로 비교해 볼 때 심층보다 각 중금속의 평균함량이 높게 나타났다. 강심으로부터의 거리별 중금속 함량은 지역마다 차이가 있으나 강의 가장자리에서 멀어질 수록 대체로 낮게 나타나는 경향을 보였으며, 강 뚝 밖의 지점에서는 다시 높았다. 토양중 각 중금속간의 상관관계는 철과 납간의 관계를 제외하고는 거의 모두가 유의한 정산관계를 보여주고 있다. 각 중금속과 토양 pH간에는 카드뮴만이 역상관관계가 있었다. 토층별로 볼 때 각 중금속에 대한 표층간, 심층간에는 유의한 정상관 관계를 보였다. 이상의 결과로 보아 하상 토양의 오염은 하천수 오염과 비례한다고 생각된다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권9호
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• pp.1015-1021
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• 2008

This study was performed to examine the accumulated concentrations (conc.) of cadmium (Cd) in the organs of Arabidopsis thaliana grown in the soil with different conc. of Cd. The official standard conc. of Cd of pollutant exhaust notified by the Korean ministry of environment (0.1 mg/L) and ten times higher (1 mg/L) and fifty times higher (5 mg/L) conc. and no Cd in the soil as control were used for this investigation. The results showed that accumulated conc. of Cd in the stems of plant grown in the soil with different conc. (0.1, 1 and 5 mg/L) were increased 9%, 24% and 286% respectively, compared with normal plant stem. The accumulated conc. of Cd in the leafs of plant gown in the soil with official standard conc. and conc. ten times higher and conc. fifty times higher were increased 3%, 22% and 453%, respectively, compared with normal plant leaf. The accumulated conc. of Cd in the root of plant grown in the soil with 0.1 and 1 mg/L conc. of Cd were increased 6%, 19%, respectively, compared with normal plant root. However, it was observed about 84% of increased accumulation of the Cd in the root of plant, when highest (5 mg/L) conc. was used. The accumulated conc. of Cd in the different organs of Arabidopsis thaliana were increased according to increase of Cd conc. in the soil. When official standard conc. and ten times higher conc. of Cd were used, the accumulated conc. of Cd increased average 6%, 21%, respectively, compared with normal plant organ, and the accumulated conc. of Cd between leaf, stem and root were not significant. However, the accumulated conc. of Cd in the plant organs gown in the conc. fifty times higher were increased about 285%, compared with normal plant. In addition, the accumulated conc. of Cd in different organs of Arabidopsis thaliana exhibited wide differences between organs, that is, stem was increased 118% than root, leaf was increased 256%, 64% than root and stem, respectively. These results show that accumulated conc. of Cd in Arabidopsis thaliana with highest (5 mg/L) conc. of Cd in soil, were much higher in the leaf than the stem or root in proportion to the conc. of Cd contaminated within the soil.

• 한국지구과학회지
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• 제24권5호
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• pp.477-490
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• 2003

한국 동해안 영일만 해역에서 퇴적물의 금속 함량과 공간 변화 특성을 연구하기 위해 총 27개의 표층 퇴적물을 채취하여, 입자조직, 유기탄소, 금속 원소들의 함량을 분석하였다. 연구해역애서 표층 퇴적물의 입도는 전반적으로 해안선 부근에서 조립하고 만의 중앙부에서 세립하며, 이러한 공간 변화는 해저지형과 반시계방향의 해류 패턴에 의한 것으로 해석된다. 유기탄소와 금속 원소들의 함량은 대부분 퇴적물의 입도 변화에 수반되어 니질 함량이 높은 만의 중앙부에서 높고 사질 함량이 높은 해안선 쪽으로 갈수록 낮아진다. 그러나 칼슘, 스트론튬, 칼륨의 함량은 조립한 퇴적물이 우세한 해안선 부근 퇴적물에서 높고, 몇몇 중금속(구리, 아연, 카드뮴) 함량 또한 유기물 함량이 매우 높은 구항과 형산강 입구의 퇴적물에서 높은 특징을 보인다. 상관관계 및 요인분석 결과에 의하면, 대부분의 금속 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도에 의해 조절되는 것으로 보이나, 카드뮴, 구리 아연, 주석 등은 퇴적층의 무산소 환경에서 일어나는 지화학적 메카니즘이 이들의 함량과 공간 변화를 조절하는 일차적인 요인으로 제시된다. 약산추출 부분(labile fraction)의 함량과 농축비(concentration enrichment ratio) 연구결과에 의하면, 중금속 원소들의 존재 형태가 대부분 "sulfide minerals"와 관련된 것으로써, 이들의 형성과 축적이 일부 연구해역에서 중금속 오염의 주원인으로 제시된다. 한편, 칼슘과 스트론튬 경우에는 퇴적물에 함유된 패각 함량에 의해, 그리고 칼륨은 사질 퇴적물에 우세한 장석(feldspar) 광물에 의해 조절되는 것으로 해석된다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권4호
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• pp.429-437
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• 1999

대기오염지역에서 중금속오염의 영향을 파악하기 위해서 온산공단 주변에서 생육하고 있는 해송을 원판으로 채취하여 연륜 속의 중금속함량을 3년씩 나누어 분석하였다. 온산공단지역에서 연륜폭의 변화는 공장이 가동된 이후부터 감소하기 시작하였으며, 1991년 이후에는 급격한 감소현상이 나타나 해송의 가시적인 쇠퇴현상과 일치하였다. 온산공단지역 해송 연륜 속의 카드뮴 함량은 119.4ppb에서 867ppb로 나타났으며 1992년 이후에 급격히 증가하였다. 구리 함량은 최저 309.5ppb에서 최고 3686.8ppb로 나타났다. 납의 함량은 911.33ppb에서 7997.1ppb로 나타냈으며, 1970년 이후부터 증가하기 시작하여 공장가동 이후인 1980년 이후에는 증가폭이 컸다. 아연의 함량은 3528.7ppb에서 23826.7ppb로 나타났으며, 1960년 이후부터 큰 폭으로 상승하였고 1992년 이후에는 급 상승하는 경향이었다. 한편 비오염지역인 고성지역 해송 연륜 속의 중금속 함량은 모두 온산공단 지역보다는 많이 낮았으며, 특히 1990년 이후에는 차이가 컸다. 온산과 고성지역 해송의 수피에 축적되어 있는 중금속을 분석한 결과, 카드뮴 함량에서는 10배, 구리 함량에서는 1000배, 납 함량은 285배, 아연 함량에서는 133배의 차이를 나타내었다. 원판과 core의 분석에서는 일반적으로 core속의 중금속 함량이 높게 나타났으며, 특히 납에서는 차이가 컸다. 그러나 연륜별 증감의 패턴은 비슷한 경향을 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권1호
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• pp.58-64
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• 2013

The objective of this study was to understand the physiological response and cadmium accumulation of MuS1 transgenic tobacco exposed to high concentration of Cd in soil. For this, a pot experiment was carried out in a greenhouse for a month, with two lines of MuS1 transgenic tobaccos (S4 and S6) and non-transgenic tobacco cultivated in the soils spiked at three different Cd concentrations (0, 60 and 180 mg $kg^{-1}$). Both transgenic and non-transgenic tobacco showed visible toxic symptoms such as chlorosis and leaf roll as treated concentration increased. The net photosynthetic rates of MuS1 plants (S4 and S6) exposed at 180 mg $kg^{-1}$ Cd were 6.3 and $7.7{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, being higher than those of the non-transgenic plant ($4.8{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$). Values of stomatal conductance of MuS1 transgenic plants (0.05 and 0.008 mmol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$) were also higher than those of non-transgenic plant (0.03 mmol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$). In addition, fresh and dry weights of MuS1 transgenic plants were heavier than those of non-transgenic plant. Likewise, MuS1 transgenic plants appeared to be better physiological performance than non-transgenic tobacco when exposed at high concentration of Cd in soil. With regard to metal accumulation, MuS1 transgenic tobaccos accumulated more Cd in their roots than non-transgenic tobacco implying that MuS1 transgenic tobacco is suggested to be used for phytostabilization of heavy metals.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권1호
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• pp.55-64
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• 2008

일반적으로 근권부로 알려진, 토양과 뿌리 사이의 계면(soil-root interface)에서 일어나는 주요 기작에 대한 세부적 이해는 성공적인 phytoremediation 기술을 위해 특정 식물의 적용 가능성을 평가하는데 있어 매우 중요하다. 가령 어떤 식물은 토양중 낮은 중금속 유효도라는 제한인자를 극복하기 위해 근권부에서 특정 기작을 일으키기도 한다. 본 연구는 토양 고정 (land stabilization)에 탁월한 효과를 보이고 있는 vetiver grass(Vetiveria zizanioides)를 중금속으로 오염된 3가지의 다른 토양에 재배함으로써, 식물 뿌리가 근권부 토양의 화학적 특성에 미치는 영향과 이에 따른 식물의 중금속 흡수 특성을 조사하였다. Vetiver grass 재배 후 근권부 토양의 토양수 pH는 시험에 이용된 모든 토양에서 0.3-1.1 만큼 증가하였고, 토양수 중 유기탄소의 함량도 $23mg\;L^{-1}$ 에서 $173mg\;L^{-1}$로 가장 많이 증가한 PP02 토양을 비롯해서 모든 토양에서 증가하였다. 이와 같은 근권부 토양수의 화학적 변화는 중금속 오염토양에 노출된 vetiver grass의 뿌리에서 나온 분비물(exudates)에서 비롯된 것이다. 결과적으로 근권부 토양수의 화학적 특성 변화는 중금속(카드뮴, 납, 구리, 아연) 유효도 및 화학종 변화에 영향을 미쳤다. 중금속의 최초 유효도는 시험에 이용된 토양의 종류에 따라 달랐으며 vetiver grass 재배 후 이 유효도의 변화 또한 토양 종류의 영향을 받아 증가 또는 감소하였다. 가장 높은 중금속 유효도를 보인 토양은 Ko01 토양으로 토양수 중 카드뮴과 납의 농도가 각각 $2,091{\mu}g\;L^{-1}$, $318{\mu}g\;L^{-1}$ 이었다. 일반적으로 vetiver grass에 의해 증가한 pH는 중금속 유효도를 감소시켰고, 반면에 증가한 유기탄소는 토양중 중금속과 복합물질을 형성하면서 토양수 중 중금속의 농도를 높였다. Donnan speciation 기술을 이용한 화학종 분리 결과 토양수 중 순이온으로 존재하는 카드뮴과 아연의 농도가 현저히 감소하였고, vetiver grass에 의하여 체내에 축적된 중금속의 함량은 토양중 중금속 총함량이 아닌 토양수 중 중금속 유효도와 깊은 관계를 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권2호
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• pp.169-178
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• 2011

본 연구에서는 국내 농산물 중 중금속의 기준규격 설정이 증가되고 있는 추세이므로 농산물 중 미량의 중금속을 분석함에 있어 발생될 수 있는 측정불확도 및 오차 요인을 규명하는 것은 매우 중요한 업무이다. 따라서 이들을 평가하고, 분석 방법 등을 개선하며 오차를 최소화하여 신뢰성 있는 결과를 얻기 위해서는 측정불확도의 산출이 요구된다. 본 연구에서는 측정불확도 인자로 표준품의 무게, 순도, 분자량, 표준용액 제조, 시료무게, 검정곡선, 회수율 등을 불확도 인자로 선택하였으며 이들은 저울 및 피펫, 부피플라스크의 안전성, 분해능, 재현성, 표준품의 순도, 분석기기의 재현성 등이 결과에 영향을 미칠수 있었다. 측정불확도 산출 시 GUM과 EURACHEM에 근거하여 결과를 확인하였으며 각 인자들을 A-type 또는 B-type으로 산출된 표준불확도 값을 확인하여 합성불확도를 산출하였다. 토마토 페이스트를 분석한 결과 카드뮴은 $0.106{\pm}0.015$(mg/kg), 납은 $0.302{\pm}0.029$(mg/kg)로 산출되었다. 확장불확도(U)는 카드뮴 0.015(k=2.09, 신뢰수준 95%), 납 0.029(k=2.16, 신뢰수준 95%)의 결과를 나타내었다. 토마토 페이스트 중 중금속을 분석함에 있어 불확도에 영향을 줄 수 있는 인자는 회수율과 반복측정, 검량곡선, 샘플농도 순으로 확인되었으며, 이를 통해서 시험원들은 분석 시 불확도가 높게 나오는 실험과정에 좀더 세심한 주의가 요구된다. 측정불확도 결과 판단 시 측정된 불확도 값과 더불어 표준시약의 소급성유지, 시험기구의 교정, 실험자의 숙련도 향상 등을 통해 실험결과의 오차를 줄이는 노력이 필요하며, 측정불확도에 영향을 미치는 요인들이 축적된다면 오차 등을 감소시키는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제20권2호
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• pp.64-72
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• 1994

Tolerance to toxic effects of cadmium (Cd), including lethality has been shown following pretreatment with cadmium and zinc. This study was designed to determine if tolerance also develops to Cd-induced hepatotoxicity and renal toxicity. Three groups of rats (A, B, C), each consisting of 108 rats, were studied and each group was divided into three subgroups (1, 2, 3), 12 rats for each subgroup. Rats were subcutaneously pretreated with saline (A), CdCl$_2$ (0.5 mg/kg, B), and ZnCl$_2$ (13.0 mg/kg, C) during time periods of 5 days. At the end of the period, rats were challenged with CdCIa (3.0 and 6.0 mg/kg) by intraperitoneal injection. As for the cadmium levels in rat tissues after pretreatments, it was highest in the liver. Then kidney, heart, blood and muscle followed it in that order. After 24, 48 and 96 hours of intraperitoneal injection by challenge doses the concentration of cadmium in liver and kidney increased proportionally to the increase of challenge dosage. However metallothioneins in liver and kidney were increased by the pretreatment of cadmium and zinc. These data indicate the liver is a major target organ of acute Cd poisoning, and suggest that cadmium induced hepatic injury, via release of Cd-MT, may play and important role in the nephrotoxicity observed in response to short-term exposure to cadmium. This result suggests that increasing cadmium concentrations, gradually accumulating in liver and kidney as the result of the pretteatmerit, served to induced the synthesis of metallothionein, thus making them resistant to the challenge from cadmium.

• 한국습지학회지
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• 제14권1호
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• pp.11-20
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• 2012

본 연구의 목적은 더 나은 빗물관리를 위해 건물지붕에서 흘러내리는 빗물의 성상을 분석하고, 그 자료를 축적하는데 있다. 이에 빗물 유출수 성상을 분석한 결과(pH, COD, TSS, T-N, T-P, $NH_4$-N, $NO_3$-N, 장내세균, 일반미생물, 납, 카드뮴, 구리)지붕 유출수에서 흘러나오는 빗물의 성상이 직접 받은 빗물에 비해 약 2 ~ 3배 가량 더 오염되었고 (미생물 지수의 경우는 100배 이상) 초기 10분 동안 내린 오염물질량이 30분 모니터링한 빗물 오염물질량의 60% 이상 차지하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 통계 요인분석을 통해 빗물 유출수 분석 항목들을 상대적으로 가까운 지표(변수)들로 구분 지을 수 있었다. 본 연구진은 이러한 지속적인 건물지붕빗물의 모니터링이 국내의 안전하고 경제적인 빗물 저장시설을 설치하는데 도움을 줄 거라 예상한다.