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Eun-Ji Won(원은지),Dokyun Kim(김도균),Kyung-Hoon Shin(신경훈),Young-Mi Lee(이영미) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5
Microcystis blooms and the subsequent impact of their toxins, particularly microcystin (MC), on coastal ecosystems are emerging threats. This talk presents the species-specific effects of MC, the potential for bioconcentration, and ecophysiological responses. The brackish water flea, Diaphanosoma celebensis showed antioxidant responses measured at the molecular to enzyme levels to MC-LR exposure. We extended our experiments to measure the released MC and its uptake by D. celebensis exposed to lgal bloomed river water for short exposure (48 h), showing that D. celebensis assimilated more than 50pg MC per individual. The significant increase of MCs suggests the potential of accumulation for this species. In a field study, several organisms also showed significant MC concentrations although its transfer was not magnified in trophic relations. The antioxidant activities in benthic organisms showed a tendency to decrease as the distance from the estuary increases, showing a good correlation with the MC in the water, but it is considered a situation that require interpretation of species or other environmental factors. Furthermore, in a MC-control feeding study, we found that nitrogen isotope values of amino acids were different in MC exposure compared to feeding and fasting groups, indicating a change of physiological state, or the extent of reaction in the pathways and metabolic processes. Potentially, establishment of compound isotope biomarkers (i.e. amino acid as common biomolecules) is expected to help overcome difficulties in interpretation due to species-specificity to toxic substances or the environment.
준설물질 유효활용 및 처분을 위한 평가에 있어 생체지표 활용의 재고
원은지 ( Eun-ji Won ),최진영 ( Jin Young Choi ),김경련 ( Kyoungrean Kim ) 한국환경영향평가학회 2016 환경영향평가 Vol.25 No.6
준설은 수저퇴적물을 관리하는 데에 있어 유용한 공법 중 하나로 수심유지, 수환경관리 등 다양한 목적으로 사용되며 준설사업에서 발생되는 수저준설물질(주로 토사 성분)은 임의로 폐기물로 간주되어 폐기물 배출해역에 투기되어왔다. 그러나 준설물질은 여러 목적의 토목사업의 재료로 사용할 수 있기 때문에 준설물질을 자원화할 수 있도록 제도적으로 보장해 줄 필요성이 대두되고 있다. 최근 퇴적물을 평가하는 데에 있어 기존의 오염물질 함량 기준이 생물 영향과 직접 연관되지 않는 한계를 극복하기 위해 생체지표 연구가 수행되고 있다. 생체지표는 오염물질의 노출과 영향을 진단하는 지표로서 다양한 연구에 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 퇴적물의 위해성 평가에 있어 생체지표를 활용하는 것이 가지는 장점을 보여주고 생체지표를 활용한 해양퇴적물의 오염 및 건강성 그리고 준설물질의 처리와 유효활용을 위한 의사결정에 있어 그 유용성을 보여주고자 한다. Dredging is inevitably necessary for the management of water infrastructure such as waterways and polluted bottom sediment. Dredged material management options may be offshore dumping, wetland creation, beach nourishment and various other engineering uses depending on the given circumstances at the time of dredging. Among those options, wetland creation and beach nourishment are the preferred ones in Korea considering significant loss of wetland and beach erosion due to various development projects along the coastal region. In order to use dredged material beneficially, however, dredged material needs to be assessed its suitability with respect to its engineering purpose and environmental criteria. In this paper, we demonstrate that environmental risk of dredged material to be introduced into the marine environment can be easily assessed using biomarkers with relative low cost. Biomarkers can also compliment pollutant contents analysis that may not be specific to their impact on biological response. Biomarker information may be used to assist decision making process in selecting suitable treatment or beneficial use options for dredged materials.
퇴적물 용출수를 이용한 오염 퇴적물의 생물영향평가 가능성과 방향: 요각류 유생의 성장 및 분자생체지표의 활용
원은지 ( Eun Ji Won ),강예희 ( Yehui Gang ) 한국환경영향평가학회 2017 환경영향평가 Vol.26 No.3
오염퇴적물의 생물영향평가를 위해 다양한 생물검정 연구가 수행되고 있다. 퇴적물에 직접 노출시키는 평가 방법은 실험과정 동안 섭식 및 섭식에 의한 생물의 영향을 배제할 수 없으며 관찰을 위한 실험 생물이 대형생물 또는 저서성 생물에 제한되는 등의 한계가 있다. 본 실험에서는 짧은 생활사를 가지며 많은 연구에서 독성 결과가 축적되어 있는 요각류와 퇴적물의 용출수를 이용해 생물영향평가의 가능성을 확인하고자 하였다. 오염의 정도가 다른 두 정점의 퇴적물 용출수에 해산 요각류를 노출 시켜 개체 및 분자 수준에서 관찰되는 변화를 측정한 결과 해산 요각류의 유생의 성장과 분자생체지표의 발현에서 오염된 퇴적물의 용출수에서 대조군과 유의한 차이를 보였다. 분자생체지표의 발현은 용출수의 희석 정도와 노출 시간에 의존적인 경향을 나타내 용출수를 이용한 생물영향평가의 가능성을 보여주었다. 본 논문 결과를 바탕으로 퇴적물의 오염 및 생물영향평가에 있어 용출수 노출시험이 오염물질의 정량적 분석결과를 보완할 수 있는 방법으로 이용될 수 있을 것을 확인하였으며 향후 많은 자료의 축적과 활용성에 대한 평가 및 기준이 제시되어야 한다고 제안한다. Several bioassays have been performed for assessment of the impact of polluted sediments. The direct exposure method using sediments is limited by difficulty controlling feeding and its effects on organisms. Furthermore, only macro-organisms and benthic organisms are used. To evaluate the potential application of sediment elutriate as a complementary strategy for impact assessment, copepods, small organisms with a short life cycle, were exposed to sediment elutriates, and several end-points were measured. As a result, sediment elutriates prepared from polluted sites caused growth retardation in marine copepods. In terms of molecular biomarkers, antioxidantrelated and chaperone protein gene expression levels were increased in a dose- and time-dependent manner. Thus, we suggest that sediment elutriate tests can provide an effective alternative for toxicity assessment using whole sediment samples. Further studies are required to obtain sufficient data for future applications.
합성머스크화합물(synthetic musk compounds)의 환경매체에서의 상대존재비과 먹이망을 통한 생물확대 경향
조하은(Haeun Cho),김도균(Dokyun Kim),원은지(Eun-Ji Won),문효방(Hyo-Bang Moon),이성규(Sunggyu Lee),안광국(Kwang-Guk An),신경훈(Kyung-Hoon Shin) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5
합성머스크화합물(synthetic musk compounds, SMCs)은 향수, 화장품, 세제, 비누 등에 사용되는 향료성분으로 생활하수에 포함되어 하수처리장으로 유입되나 처리과정에서 완전히 제거되지 못하고 환경 중으로 배출된다. 수환경 내에 유입된 SMCs는 환경에 잔류하여 수환경 내 생태계에 영향을 미치며 섭식을 통해 인체에까지 전달되어 독성영향을 줄 수 있다. 본 연구는 환경매체에서의 SMCs 상대존재비와 먹이망을 통한 생물확대 경향을 알아보고자 하였다. 조사는 2020년 6월과 9월에 대전하수처리장 부근의 금강상류와 금강하구언에서 진행되었다. 환경매체와 생물체내 모두 SMCs 성분 중 하나인 galaxolide (HHCB), tonalide (AHTN), musk ketone (MK)이 가장 많이 검출되었다. 표층 수 에서는 HHCB가 66 ± 15%, AHTN이 8.7 ± 10%, MK가 26 ± 14%, 퇴적물에서는 HHCB가 85 ± 11%, AHTN이 12 ± 10%, MK가 1.8 ± 1.5%, 생물에서는 HHCB가 71 ± 23%, AHTN이 17 ± 17%, MK가 11 ± 8.7%의 비율로 검출되었다. 아미노산 질소 안정동위원소비로 산출한 생물의 영양단계 (trophic position, TP)와 체내의 SMCs 농도를 이용하여 영양단계 확대계수 (trophic magnification factor, TMF)를 구했으며, 그 결과 HHCB는 0.6-4.6, AHTN은 0.6-8.3, MK는 1.0-2.3의 범위의 값이 도출되었다. 연구를 통해 SMCs가 환경매체와 생물체내에 변하지 않는 일정한 상대 존재비를 가지고 잔류하는 것이 확인되었으며, 먹이망을 통해 확대될 수 있는 가능성이 확인되었다.
GC-MS/MS를 활용한 담수어에서의 Organophosphate Flame Retardants(OPFRs) 동시분석법 확립
조형욱(Hyeong-Wook Jo),서은진(Eun-Jin Seo),원은지(Eun-Ji Won),신경훈(Kyoung-Hoon Shin),문준관(Joon-Kwan Moon) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5
OPRFs는 유기인계 난연제이며 폴리스티렌계 범용 수지인 물질로 생활화학제품에 두루 사용되고 있다. 이 물질들은 환경 중에 여러 경로를 통하여 수생태로 이동될 가능성이 높고, 담수어류에서 생물농축 및 위해 가능성이 있으므로, 주기적인 모니터링을 위하여 담수어류 중 OPFRs 6종에 대하여 동시분석법을 확립하였다. 잉어 근육 건조시료 0.1 g을 정확히 칭량하여 마이크로웨이브 반응용기에 담은 후, 5% 염산이 첨가된 아세토니트릴 8 mL와 내부표준물질(1 mg/L) 0.1 mL를 첨가한 뒤, hot plate를 이용하여 80℃에서 30분간 예열하였다. 그 후 마이크로웨이브를 이용하여 120℃에서 30분동안 분해 및 추출을 하고 추출물을 GF/A 여과지를 이용하여 1차 여과를 진행하였다. 잔여물을 아세토니트릴 4 mL를 이요하여 세척하여 추가 여과하였다. 합한 여과액 12 mL를 질소하에 미세농축 한 후, 아세토니트릴 1 mL로 재용하여 nylon 멤브레인 필터를 이용하여 필터 후 GC-MS/MS로 분석하였다. 분석기기의 검출한계는 1 ng/mL(TNBP, TCEPP,TCIPP, TPP), 2 ng/mL(TBOEP) 및 5 ng/mL(TMPP)이였으며, 분석법의 정량한계는 10ng/g(TNBP, TCEPP, TCIPP, TPP), 20 ng/g(TBOEP) 및 50 ng/g(TMPP)이었다. 잉어 근육에 대하여 10MLOQ 및 50MLOQ가 되도록 표준용액을 첨가하여 회수율을 산출한 결과, 각각 90.0 ∼ 112.5% 및 88.5 ∼ 115.7%였다. 모두 분석법의 유효성가이드라인인 70 ∼ 120%를 만족하였으며, 회수율의 변이계수도 각각 3.3 ∼ 14.7% 및 0.7 ∼ 18.3%로 20% 이내를 만족하였다.