• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권4호
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• pp.1-8
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• 2012

The success of stabilization treatment in heavy metal contaminated sediment depends on the heavy metal bioavailability reduction through the sequestration of the heavy metals. This study was performed to assess the changes in the bioavailability of Pb or Cd in the Pb or Cd contaminated sediments by using birnessite and hydroxyapatite as stabilizing agents. The toxicity tests were carried out using a microorganism (Vibrio fischeri), an amphipod (Hyalella azteca) and an earthworm (Eisenia foetida). With Vibrio fischeri, the toxicities of both Pb and Cd were reduced by more than ten times in the presence of birnessite and hydroxyapatite compared to that of in the absence of birnessite and hydroxyapatite. The concentrations of Pb and Cd in the contaminated sediments were lethal to Hyalella azteca, however, in the presence of birnessite and hydroxyapatite more than 90%, on average, of Hyalella azteca survived. With Eisenia foetida, the bioaccumulated concentrations of both Pb and Cd were reduced by more than 75%, on average, lower with the addition of birnessite and hydroxyapatite to the contaminated sediments. These results show that the addition of birnessite and hydroxyapatite can reduce the bioavailability of Pb and Cd in contaminated sediments. In addition, the in situ and ex situ performance of birnessite and hydroxyapatite as stabilizing agents can be verified using the toxicity tests with Hyalella azteca and Eisenia foetida, respectively.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권8호
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• pp.5-11
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• 2014

구제역 가축 매몰지 침출수(이하 구제역침출수)의 생태계 위해성 평가 기법을 개발하기 위한 기초자료를 도출하고자 구제역 가축 매몰지의 유공관 또는 관측정에서 채취한 시료에 대하여 이화학적 분석과 생태독성시험을 수행하였다. 이화학적 분석은 환경부 기준 구제역침출수 유출판별지표 항목 중 염소이온($Cl^-$)과 암모니아성질소($NH{_4}{^+}-N$)농도, 그리고 한국원자력연구원에서 제안한 구제역침출수 유출판별지표인 NRN(Ninhydrin-Reactive Nitrogen)농도를 분석하였고, 생태독성시험은 발광박테리아(V. fischeri), 담수미세녹조류(P. subcapitata), 그리고 물벼룩(D. magna)을 생물종으로 이용하여 수행하였다. 이화학적 분석 결과와 V. fischeri에 대한 독성영향과의 상관관계를 분석하여 상관도가 높은 구제역침출수 유출판별기준 인자를 도출하였고 회귀분석식을 이용하여 반수독성을 유발하는 지표항목의 농도를 산출하였으며 생태독성영향과 구제역침출수의 수계유출관리법과의 연계성을 평가하였다. 본 연구의 결과는 구제역 가축 매몰지에 의한 생태계 위해성을 평가하고 향후 관리 기준을 설정하는데 활용될 수 있을 것으로 예측한다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1541-1546
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• 2015

The objective of this research was to evaluate the toxicity of the industial xenobiotic Aroclor 1248 (A) and natural origin substances~elemental sulfur (S80) and oleic acid (OA) and their binary mixtures to V. fischeri bioluminescence during the prolonged exposure time (up to 60 min). The bioluminescence quenching test was used to determine the toxic effects. Full factorial experiment design and multiple regression analysis and the comparison of binary mixture effect with the sum of effects of individual chemicals were used for the evaluation of combined effects of toxicants. The analysis of general trend of mixture toxicity to bioluminescence showed that mixture toxic effects were reversible up to 60 min. Data analysis revealed different joint effects, which were depended on mixture composition. S80 enhanced toxic effect of A and acted additively with synergistic interaction. Hydrophobic OA in mixture with A acted antagonistically and in mixture with sulfur caused an additive effect with antagonistic component of interaction. It was concluded that low concentrations of natural toxic substances present in environmental samples as mixtures of chemicals can define the toxicodynamic character of industrial xenobiotics.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.690-695
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• 2018

페니실린(PEN) 항생제의 분해를 위하여 오존, 과산화수소, 자외선으로 구성된 고도산화공정(AOP)을 적용하였다. 항생물질 분해효율은 흡광도(ABS) 및 총유기탄소(TOC) 분석으로 평가하였다. $O_3/H_2O_2/UV$와 $O_3/UV$ 조합이 ABS (9 min 동안 100%) 및 TOC 감소(60 min 동안 70%)에 가장 효과가 좋았으나 사용한 실험조건에서 항생제의 무기질화 및 독성제거는 완전하지 않았다. 항생물질에 의한 생독성은 Escherichia coli 민감도 및 Vibrio fischeri 생체형광 활성평가를 이용하였으며 $O_3/UV$에 의해 민감도는 9 min 동안 100% 감소, $O_3/H_2O_2/UV$에 의한 생체형광에 대한 독성은 60 min 동안 57% 감소하였다. 생물학적 분해를 위한 AOP 조합으로 $O_3/UV$ 조합을 선정하였으며 $BOD_5/COD$ 비율로 생분해도의 개선 여부를 간접 측정한 결과 $O_3/UV$로 30 min 처리함으로 $BOD_5/COD$ 비율이 약 4배 증가하였다. 페니실린 20 mg/L를 포함하는 인공폐수에 대하여 AOP 처리 후 Pseudomonas putida를 이용하여 호기적 생물학적 분해를 진행한 결과, $O_3/UV$ 전처리한 경우 페니실린의 완전 무기질화가 가능하였으며 전처리하지 않은 경우에 비하여 분해속도가 55% 증진되었다. 결론으로, 호기성 생물학적 처리를 위한 AOP 전처리로써 $O_3/UV$ 조합이 추천되며 페니실린의 완전 분해를 촉진할 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권1호
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• pp.8-15
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• 2010

해수의 용존 이산화탄소 증가가 해양미생물인 Vibrio fischeri의 발광량 및 세포밀도에 미치는 영향을 규명하고자 380(대조구), 1,000, 3,000, 10,000 그리고 30,000 ppm 농도구배에 24시간 동안 노출하고, 매 6시간마다 발광미생물의 발광량과 세포밀도 변화를 측정하였다. 5개 농도구배에 노출된 발광미생물의 발광량은 12시간째에 3,000 ppm 이상의 농도구배에서 대조구와 비교하여 발광량이 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 하지만 24시간째에는 30,000 ppm 농도 조건에서만 대조구와 유의한 차이를 보였으며, 10,000 ppm 이하 농도 조건에서는 차이를 보이지 않았다. 발광미생물의 세포밀도는 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정하였고, 각 농도별 시간에 따른 영향은 발광량 변화와 유사하였다. 용존 이산화탄소 농도 변화와 발광미생물의 발광량 및 세포밀도 사이에는 유의한 농도-반응 관계가 있으며, 다만 상대적으로 짧은 시간에 발생하는 저해영향으로 배양이 지속됨에 따라 뚜렷하게 회복하는 특성을 보여 증가된 농도의 이산화탄소 영향이 항상 일정하지 않음을 보여주었다. 본 연구는 해양미생울 개체군 성장에 미치는 이산화탄소의 영향을 평가한 것으로 향후 해수의 용존 이산화탄소 농도 증가가 미치는 다양한 해양생물에 대한 영향 및 위해성 예측과 평가에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 또한 해양미생물에 대한 생태영향평가 결과는 이산화탄소 저감을 위해 추진되고 있는 해양 지중저장사업의 환경위해성평가에도 활용될 수 있을 것이다.

• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.124-131
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• 2016

Euglena agilis의 운동성 반응을 자동으로 측정하는 장치인 E. agilis 시스템 (E-Tox)을 이용하여 8종의 중금속 (Ag, Cd, Cr(VI), Cu, Hg, Ni, Pb, Zn)에 대한 독성시험을 실시하였다. E. agilis 운동성 시험 (biomonitoring test)으로부터 도출된 $EC_{50}$과 문헌상의 자료 조사로 얻은 기존 생태독성 시험 생물 종들(D. magna, V. fischeri, 그리고 E. gracilis)의 $EC_{50}$을 비교하여 시험물질에 대한 E. agilis의 독성 민감도를 평가하였다. 또한 축산폐수 방류수, 도금폐수 방류수, 도금폐수 1차 처리 시료에 대해 D. magna 급성 독성시험과 E. agilis 운동성 반응 시험을 수행 후 TU를 비교하여 E. agilis 운동성 시험의 현장 적용 가능성을 평가하였다. E. agilis는 시험 중금속에 대해 D. magna보다 독성민감도가 전반적으로 낮았으나 V. fischeri 또는 E. gracilis와 유사하거나 좀 더 민감하였다. E. agilis는 D. magna test로 유독성으로 판명된 도금폐수 1차 처리수에 대해 신속한 독성반응을 나타내었다. E-Tox 시스템은 기존의 생태독성시험장비에 비해 빠르고 작동이 간편한 자동화 기기라는 장점이 있다. 본 연구의 결과 E-Tox 시스템을 이용한 E. agilis 운동성 시험은 향후 독성폐수에 대한 조기경보를 위한 생태독성시험법으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제7권5호
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• pp.352-355
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• 1997

The promoter region of the pupA gene of Pseudomonas putida WCS358 was fused with the structural genes for bioluminescence (luxCDABE) from Vibrio fischeri, and the resulting fusion plasmid harbored by the WCS358 host. The pup-lux fusion gene was then used for quantitative analysis of the iron-dependence of pupA promoter activity. Factors affecting bioluminescence produced by the pup-lux bioreporter were found to be cell activity, iron-chelator concentrations, Fe(III) concentrations, and nutrient components. Light production rates of the pup-lux bioreporter were inversely dependent upon iron molecules when $FeCl_3$ concentrations were between $10^{-2}$ and 1 ${\mu}M$ in nutrient-poor minimal media, and between 0.1 and 10 mM in nutrient-rich complex media.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2004년도 학술대회
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• pp.127-131
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• 2004

The toxicity of 54 selected process effluents of 16 industry classifications in Korea was evaluated by bioassay test using fish Oryzias latipes, invertebrate Daphnia magna, algae Selenastrum capricornutum and bacteria Vibrio fischeri. Our results demonstrate that the toxicity assessment, such as bioassay test, is effective and of practical use for industrial wastewater management in 54 selected effluents with the limitation of the physico-chemical permit. Among 54 effluents, 4 sample failed physico-chemical permit limitation and 50 passed it. The physcio-chemical measurement items and permit concentrations on the present Water Quality Conservation Act are low related a ecotoxicity.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-9
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• 2022

본 연구에서는 폐기물 배출해역의 퇴적물이 해양생물에 미치는 영향을 평가하기 위해 2016~2019년 3개 배출해역; 동해병, 서해병, 동해정 해역의 9개 정점에서 채취한 퇴적물 시료들을 대상으로 국내 해양폐기물공정시험기준에 의거하여 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 독성시험을 수행하였다. 시험결과, 상대평균생존율(저서성단각류)과 상대발광저해율(발광박테리아)이 각각 30 % 이하로서 '독성없음'으로 판정되었으나, t검정을 이용한 독성 평가 결과에서는 총 12개(2016년 6개, 2017년 1개, 2018년 1개, 2019년 4개)의 저서성단각류 시료에서 대조구와 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 저서성단각류의 독성원인 탐색을 위해 퇴적물 내 8종 중금속 함량(Cr, As, Ni, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg)과 저서성단각류 상대평균생존율의 단순선형회귀분석을 수행한 결과, Cr의 저서성단각류 독성 기여도가 가장 높았다(p=0.000, R²=0.355). 또한, 매년 독성영향이 가장 높은 정점(DB-85)의 시료에서 Cr이 여전히 가장 높은 농도로 검출되었으며, 해양환경기준을 매년 초과하였다. 해양폐기물공정시험기준의 생태독성판정 기준 적용 시 '독성없음'으로 평가되는 퇴적물 오염도가 대조구와의 통계적 유의성 검정, 독성원인확인 평가를 적용할 경우 독성영향을 수용 가능한 수준으로 판단하기 어려우므로 향후 종민감도분포곡선을 활용한 정량적 위해성 평가를 통한 준거치를 도출하여 생태독성 영향 판단 기준의 재설정을 고려할 필요가 있다.

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