Endosulfan 및 Biochar 처리 인삼재배토양 중 Endosulfan 잔류농도의 24개월 경시변화

문보연 ( Bo-yeon Moon ),송아름 ( A-reum Song ),정건희 ( Gun-hee Jeong ),이성우 ( Seong-woo Lee ),류송희 ( Song-hee Ryu ),이효섭 ( Hyo-sub Lee ),박상원 ( Sang-won Park ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

잔류성 유기 오염 물질(POPs)로 지정되어 생산 및 사용이 금지된 endosulfan은 토양 중 잔류 기간이 길어 재배 환경에서의 잔류 정도에 대한 연구가 필요한 실정이다. 인삼은 다년간 한 포장에서 재배하기 때문에 토양 중 잔류농약 또는 오염물질이 축적될 가능성이 높다고 알려져 있으며, 본 연구에서는 endosulfan의 인삼 재배지에 endosulfan을 인위적으로 처리하고 재배 기간에 따른 토양 중 잔류 변화를 확인하고자 하였다. 실험 방법은 인삼 재배예정 포장에 endosulfan을 저농도 처리구로 0.1mg kg^-1 수준 처리하였고, 고농도 처리구로 1.0mg kg^-1 수준 처리 및 고농도 처리구에 저감화제로 바이오차를 토양 무게 대비 0.1%, 0.3%, 1% 세 처리구로 나눠 오염 토양과 혼화하였다. 각 처리구에 묘삼을 이식 후, 시간에 따른 토양 잔류량을 조사하였다. 시험 결과, 초기 토양의 endosulfan 농도는 저농도 토양에서 0.22 mg kg^-1, 고농도 토양과 저감화제 처리토양에서는 큰 차이 없이 1.19~1.47 mg kg^-1 정도로 확인되었다. 12개월 경과 토양의 경우, 총 endosulfan의 농도가 전체적으로 감소하는 경향을 보였으며, 저농도 토양과 저감화제 1% 처리 토양의 경우 초기 농도에 비해 45% 이상 감소하는 결과를 확인할 수 있었다. 24개월 경과 토양의 경우 저감화제 1% 처리 토양을 제외한 다른 처리구에서의 변화 양상은 큰 차이가 없었으며, 1% 처리 토양은 12개월 경과 토양의 농도에 비해 감소된 경향이 큰 것으로 확인되었다. 총 endosulfan의 이성질체 및 대 사체의 비율은 오염처리 토양과 저감화제 처리토양 둘 다 변화가 있었으며, 오염처리 토양의 3종 함량 비율은 초기토양에 비해 12개월 경과 토양에서 α-endosulfan의 함량이 45%포인트 이상 감소 하였으며, endosulfan sulfate의 함량은 58%포인트 이상 증가하였음을 확인하였다. 저감화제 토양의 경우 처리량이 증가함에 따라 α-endosulfan 함량의 감소폭과 endosulfan sulfate의 증가폭이 적어지는 경향을 보였으며, 저감화제 1.0% 처리 토양의 경우 endosulfan의 구성이 3~9%포인트 정도의 적은 변화 비율을 보였음을 확인할 수 있었다.

유기농업자재 원료 황련 추출물 중 Berberine, Coptisine 및 Palmatine 분석법 개발

문보연 ( Bo-yeon Moon ),송아름 ( A-reum Song ),류송희 ( Song-hee Ryu ),이효섭 ( Hyo-sub Lee ),박상원 ( Sang-won Park ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

최근에 식물추출물을 이용하는 병해충관리용 유기농업자재의 생산이 증가하면서 유기농업자재의 제조 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 황련(Coptis)은 항균 효과, 제초 효과, 고추역병 방제, 배추좀나방 방제, 오이횐가루병 등 다양한 살충, 살균 효과가 있어 유기농업자재의 원료로 사용되고 있다. 이에 따라 황련 추출물로 이루어진 유기농업자재의 품질관리 및 효과적 사용을 위해 유효성분 확인 및 함량 분석법 개발에 대한 농업인, 농자재 생산사의 요구가 계속되고 있어 주성분 설정 및 분석법 개발이 필요하다. 본 시험에서는 황련의 주성분을 berberine, coptisine, palmatine으로 설정하고 정량분석을 위한 전처리법을 확립하고 제품 중 주성분의 함량을 분석하였다. 시료는 한 약재 황련을 주정과 ethanol로 추출하여 농축한 추출과 황련 추출물을 함유한 병해충관리용 유기 농업자재 시판제품 4종을 대상으로 하였다. 주성분의 함량을 HLB cartridge 60mg 3cc를 이용하여 정제하여 syringe filter(0.45um, PTFE)를 이용하여 거른 후 HPLC-UVD로 분석하였다. Column은 Luna 5u C18 (250*4.60mm 5micron), UV검줄파장은 346nm, 이동상은 용매A 0.1% Acetic acid in DW, 용매B 0.1% Acetic acid in ACN을 사용하여 gradient system으로 분석하였다. 그 결과 berberine, coptisine, palmatine의 표준품 검량선은 0.2~10 mg kg^-1 범위에서 0.999이상의 직선성 (R2)을 보였다. Coptisine의 회수율은 89.7~102.1%, Palmatine 87.1-94.1%, Berberine 86.3~97.5% 로 확인할 수 있었다. 황련의 EtOH 추출액의 함량은 3개 주성분의 합으로 3.6~8.95%가 나왔고, 황련이 포함된 유기농업자재 제품의 함량 분석 결과는 제품 A~D에서는 0.037~0.582%이었다. 이 실험에서 확립된 분석법은 황련 추출물과 황련 함유 유기농업자재 중 berberine, coptisine, palmatine의 함량분석에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

DDT 검출 토양의 깊이별 잔류 농도 및 겨울 재배 시금치 중 흡수 이행

문보연 ( Bo-yeon Moon ),송아름 ( A-reum Song ),정건희 ( Gun-hee Jung ),임성진 ( Sung-jin Lim ),류송희 ( Song-hee Ryu ),이효섭 ( Hyo-sub Lee ),박상원 ( Sang-won Park ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

DDT는 유기염소계 농약으로 살충효과가 강한데 비해 인체에 대한 독성이 낮아 많은 양이 사용 되었으나 환경과 생물에 대한 악영향이 밝혀지면서 세계적으로 생산이 금지되었다. 국내에서도 1960년대에 많은 양이 사용되었으나 1972년에 등록취소된 후 40여년간 사용되지 않았다. 그러나 반감기가 2~15년 이상으로 매우 안정하여 일부 토양에 잔류하여 사회적 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 잔류성유기오염물질 DDT가 잔류하는 농경지에서 깊이에 따른 DDT 농도를 조사하고, 오염 농경지에서 재배한 겨울 재배 시금치의 DDT 농도를 조사하였다. 시료는 경북지역의 오염지 토양을 표토로부터 50cm까지 10cm 간격으로 깊이별로 나눠 채취하고 같은 지점에서 전년도 10월에 파종하여 겨울동안 재배한 시금치를 3월에 채취하였다. 토양 중 DDT의 분석방법은 acetone으로 진탕 추출한 후 dichloromethane으로 분액하여 정제, Florisil SPE로 정제한 후 GC-μECD로 정량 분석하였다. 작물은 QuEChERS 키트로 추출, sodium sulfate를 첨가하여 수분을 제거한 후 QuEChERS d-SPE kit를 이용해 정제하였다. 분석은 토양시료와 같은 기기 및 조건에서 수행하였다. 그 결과 DDT의 농도는토양 깊이 0~10cm에서 0.922 mg kg^-1, 10~20cm 0.965 mg kg^-1, 20~30cm 0.999 mg kg^-1, 30~40cm 0.530 mg kg^-1, 40~50cm 0.295 mg kg^-1 이 검출되었다. 시금치를 재배한 토양 0.861 mg kg^-1, 작물은 0.063 mg kg^-1으로 토양 농도의 7.3% 수준이었다. DDT에 대한 농경 지에서의 깊이별 분석 결과, 표토층의 농도가 심토층의 농도보다 높으며 30cm이상 깊이에서는 농도가 낮아짐을 확인할 수 있었다.

2년생 인삼의 토양 중 endosulfan 흡수 이행

송아름 ( A-reum Song ),문보연 ( Bo-yeon Moon ),정건희 ( Gun-hee Jeong ),류송희 ( Song-hee Ryu ),이효섭 ( Hyo-sub Lee ),박상원 ( Sang-won Park ),이성우 ( Seong-woo Lee ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

Endosulfan은 담배잎, 뽕나무, 배추 등의 거세미나방, 애바구미, 벼룩잎벌레의 구제 등에 사용된 cyclodiene 유기염소계 살충제로, 현재 잔류성 유기 오염 물질(POPs)로 지정되어 생산 및 사용이 금지되었다. 과거 사용된 endosulfan은 토양에 잔류하여 많은 농경지뿐만 아니라 다양한 작물에서 검출되고 있다. 현재 endosulfan에 대한 다양한 잔류조사 및 저감 연구가 진행되고 있지만 한곳에서 다년간 재배하는 인삼에 대한 흡수이행 연구는 아직 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 인삼재배환경에서 endosulfan 처리 토양의 잔류 양상과 인삼의 연차별 흡수 이행 정도를 확인하고자 하였으며, 2년생 인삼의 결과를 도출하였다. 실험 방법은 재배지에 endosulfan 및 저감화제로 biochar를 처리한 토양에 묘삼을 이식하였고, 시간에 따른 토양 잔류량과 2년생 인삼의 흡수 이행 결과를 조사하였다. 시험 결과, 오염 처리 토양의 초기 총 endosulfan 농도는 저농도에서 0.2 mg kg^-1, 고농도에서 1.30 mg kg^-1 이었으며, 저감화제 처리 토양의 경우 3가지 조건의 biochar처리구에서도 고농도 토양과 비슷한 수준으로 처리되었다. 묘삼 이식 6개월 경과 후 총 endosulfan 농도는 저농도에서 0.085 mg kg^-1, 고농도에서 1.024 mg kg^-1 의 농도를 보였으며 총 endosulfan의 농도가 감소한 것을 확인할 수 있었다. α-endosulfan과 β-endosulfan, endosulfan sulfate의 비율은 대사가 진행되면서 초기 함량과 상이한 결과를 보였지만 저감화제 처리 토양의 경우 환경 중 대사가 느려 저감화제 무처리구와 다른 분포를 보였다. 인삼의 생육량은 모든 처리구에서 큰 차이는 보이지 않았으며, 저감화제 처리량이 높아질수록 흡수 이행되는 endosulfan의 농도는 감소하였다. 저감화제 처리 토양에서의 작물 재배는 흡수이행에 관하여 유의미한 결과를 보였음을 확인할 수 있었다.

근채류 6종에서 PFOA와 PFOS의 잔류농도 조사 및 식이섭취 노출량 추정

송아름 ( A-reum Song ),문보연 ( Bo-yeon Moon ),류송희 ( Song-hee Ryu ),이효섭 ( Hyo-sub Lee ),박상원 ( Sang-won Park ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

환경 잔류성 및 생물 농축성이 높아 잔류성 유기 오염 물질 (POPs)로 지정된 과불화합물(PFCs)에 대한 국내 농업환경 및 주요 농작물의 작물 잔류에 대한 조사가 미비하여, 본 연구에서는 국내 농산물 중 다소비 식품에 포함되는 근채류 6종 (당근, 양파, 무, 마늘, 감자, 고구마)를 선택하여 잔류농도를 조사하고 식이섭취 노출량을 추정하였다. 과불화합물 중 PFOA 및 PFOS 2종을 분석대상으로 선택하였고 고구마를 제외한 작물과 재배 토양을 각각 30점, 고구마 작물 및 토양을 각 16점씩 채취하였다. 토양 및 작물 시료는 초음파 추출 및 HLB Cartridge, 활성탄 분말을 이용하여 전 처리한 후 LC-QTOF/MS 장비를 이용하여 분석하였다. 분석 결과, PFOS의 경우 당근을 제외한 5종의 잔류량은 0.05 Mg kg^-1 미만으로 확인되었으며, PFOA의 경우 0.22 Mg kg^-1의 잔류 정도를 보인 양파를 제외하고 평균 0.13 /ug kg^-1으로 비슷한 수준으로 검출되었다. 작물 잔류량을 바탕으로 1인당 식이섭취 노출 추정량(Estimated Daily Intake, EDI)를 도출하였으며 EFSA에서 규정한 PFOA와 PFOS의 내용1일섭취량(Tolerable Daily Intake, TDI)과 비교하여 노출 정도를 평가하였다. PFOS의 경우, 작물 6종의 EDI는 평균 검출값과 최대 검출값을 고려하였을 때, EFSA에서 지정한 PFOS의 TDI 기준에 비해 극히 적은 노출량을 보였으며, 소비작물에 대한 PFOS의 섭취 노출은 기존의 EFSA TDI(2008) 대비 0.01% 미만으로 평가되었다. PFOA의 경우, EFSA의 2008년도 기준 PFOA의 TDI수치 대비 노출량은 0.02% 미만으로 미미한 노출량을 보였으나, 2018년 강화된 TDI를 고려할 경우, 최대 검출값으로 노출량을 계산 시 37%의 노출량을 보였다. 비록 그 기준에는 미치지 않지만 작물의 소비량과 농축 정도에 따라 기준치를 넘어서는 섭취 노출량이 나올 우려가 있음을 확인할 수 있었다.

바이오차 처리 후 토양 잔류 Endosulfan의 경시적 변화에 관한 통계학적 접근

정건희 ( Gun-hee Jung ),이상범 ( Sang-beom Lee ),김경진 ( Gyeong-jin Kim ),문보연 ( Bo-yeon Moon ),송아름 ( A-reum Song ),이효섭 ( Hyo-sub Lee ),류송희 ( Song-hee Ryu ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ),박상원 ( Sangwon Park ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

The Ginseng (Panax ginseng C, A, Meyer) is a perennial plant that uses many pesticides to prevent diseases. According to the National Quality Management Service, pesticides such as Endosulfan, Chloropyriphos and Procymidone were detected in ginseng. The Endosulfan used in this study is an organic chlorine pesticide that adversely affects the human central nervous system and was banned from use and manufacture in 2004. This study was carried out to examine reduction product (biochar) and the residual pattern of Endosulfan in ginseng growing filed. Endosulfan detected was quantitated using the analytical methods validated by recovery tests with a GC-μECD/MSD. Repeated Measures ANOVA is used to compare the temporal change of soil residual Endosulfan after Biochar treatment. The repeated measures ANOVA is a member of the ANOVA family. ANOVA is short for Analysis of variance. All ANOVAs compare one or more mean scores with each other; they are tests for the difference in mean scores. The repeated measures ANOVA compares means across one or more variables that are based on repeated observations. A repeated measures ANOVA model can also include zero or more independent variables. Again, a repeated measures ANOVA has at least 1 dependent variable that has more than one observation. According to Repeated Measures ANOVA, the residual concentration of Endosulfan, which was artificially treated in a ginseng cultivated area, was decomposed over time. It has been found that the degradation rate after reducing agents Biochar is enhanced. And the treatment of about 0.8% Biochar based on soil weight is 50% reduction effect of the absorption and transfer of Endosulfan to ginseng.

쪽파 재배 토양 중 Procymidone의 경시적 잔류량 변화와 흡수이행성 평가

이득영 ( Deuk-yeong Lee ),김경진 ( Kyeon-jin Kim ),문보연 ( Bo-yeon Moon ),송아름 ( A-reum Song ),최지민 ( Ji-min Choi ),손경애 ( Kyeong-ae Son ),최근형 ( Geun-hyoung Choi ),이희동 ( Hee-dong Lee ) 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-

Dicarboximide계 살균제인 procymidone은 딸기와 오이, 고추, 토마토, 포도의 잿빛곰팡이병 방제에 사용된다. 2018년부터 2020년까지 유통 농산물 중 잔류농약 실태조사 결과 부적합 농산물 중엽경채류의 부적합률은 3배 증가하였으며, procymidone은 다빈도로 검출되어 작물 중 잔류 문제가 우려된다. 따라서, 본 연구에서는 토양에 처리한 procymidone의 경시적 잔류량 변화와 쪽파에 대한 흡수 이행성을 평가하였다. 노지에 procymidone을 토양 처리한 후 쪽파 종구를 파종하여 재배하였다. 토양 중 procymidone의 경시적 잔류량 변화를 조사하기 위해 재배 기간 중 토양을 채취하여 잔류량을 분석하였으며, 쪽파는 약제 처리 후 50일차와 71일차에 각각 수확하여 잔류량을 분석하였다. 채취한 토양과 쪽파는 QuEChERS EN법으로 추출하여 d-SPE 정제 후 각각 GC-ECD와 GC-MS/MS로 분석하였다. 토양과 쪽파 중 procymidone의 회수율은 73.8-116.1%이었고, 분석 변이 계수 (Coefficient of Variation, CV)는 1.1-6.5%이었다. Procymidone의 초기 토양 잔류량은 5.778 mg kg-1이었고, 최종 수확 시 토양 잔류량은 0.035 mg kg^-1으로 초기 잔류량 대비 99% 감소하였다. 쪽파 시료 중 procymidone은 모두 LOQ 미만으로 불검출되었다. 쪽파에 대한 토양 잔류 procymidone의 흡수 이행성은 낮은 것으로 판단되었다.