LC/MS/MS 및 GC/MS/MS를 이용한 폐사 조류 주변 시료 분석 방법 평가

이두희 ( Doo-hee Lee ),허유정 ( Yujeong Huh ),정현미 ( Hyen-mi Jung ),최종우 ( Joowoo Choi ) 한국환경농학회 2018 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2018 No.-

본 연구에서는 조류 폐사시 신속한 원인 규명을 위하여 농약 510종에 대하여 물, 먹이(열매, 쌀알), 토양 및 조류사체(위장, 간) 등의 정도관리를 실시함으로써 분석방법을 평가하였다. 시료의 전처리는 사전 blank 테스트를 통해 농약성분이 없는 열매, 쌀알, 토양, 조류사체의 경우 QuEChERS 방법 중 AOAC 방법을 적용하여 실시하였으며 물은 HLB 카트리지를 이용한 고상추출법(SPE)을 이용하였다. 전처리된 시료는 LC/MS/MS 및 GC/MS/MS을 이용하여 분석하였으며 방법검출한계, 검량한계, 정확도, 정밀도 등의 정도관리 결과를 평가하였다. 분석 결과, 물시료에서 정량한계는 평균 7.796 ng/L 였으며 정확도 및 정밀도는 17.85~141.2% 및 0.287~20.3%로써 acephate (28.6%), Imazapic (33.4%) 등 41항목을 제외한 469 항목에서 적합한 결과를 보였다. 열매, 쌀알, 토양 시료에 대한 정량한계는 평균 12.20, 12.38, 10.56 ng/g로 매질별 큰 차이가 없었으며, 정확도 및 정밀도는 10.67~125.85%, 14.78~154.55%, 18.15~151.74% 및 0.49~17.35%, 1.49~21.10%, 1.42~16.14% 수준이였다. 위장 및 간의 정량한계는 각각 1.63~121.97 ng/g 및 1.56~114.32 ng/g였으며, 정확도 는 11.64~152.11%, 12.88~146.63%로써 imazapic (25.95%), cyromazine (21.12%), imidacloprid (20.29%) 등 극성도가 높거나 쉽게 분해되는 항목에서 낮게 나타났다. 정밀도는 위장 및 간에서 각각 0.943~14.43% 및 1.34~20.25%로써 기준치 30% 이하의 값을 보였다. 본 연구는 조류 폐사체 주변 시료의 잔류 농약 분석에 위한 적절한 방법이며, 향후 조류 폐사 발생시 원인을 신속히 규명 가능할 것으로 판단된다.

고분해능 질량분석기를 이용한 폐사조류 중 다성분 잔류농약 탐색

이두희 ( Doo-hee Lee ),허유정 ( Yujeong Huh ),김보경 ( Bo-kyong Kim ),정현미 ( Hyen-mi Jung ),최종우 ( Joowoo Choi ) 한국환경농학회 2018 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2018 No.-

The objective of this study was to evaluate screening method of residual multi pesticides in dead birds by Orbitrap high resolution mass spectrometry (HRMS) to identify the cause of death for birds. Extraction and clean-up method of residual pesticides in stomach and liver of dead birds was used QuEChERS (Quick Easy Cheap Effective Rugged and Safe) EMR method. Method validations were evaluated by linearity, method detection limit (MDL), limits of quantitation (LOQ), accuracy and precision using liquid chromatography and gas chroamtography with triple-quadrupole mass spectrometer (LC/MS/MS and GC/MS/MS). Also, we were evaluated screening method for the determination of residual pesticides in stomach and liver of dead birds by LC and GC Orbitrap high resolution mass spectrometry. Detection and identification were determinated on mass accuracy, isotope pattern, MS/MS fragment pattern and library match by deconvolution program. Results of method validations, Correlation coefficients of the matrix matched calibration curves were >0.978, and the method detection limits (MDLs) and limits of quantitation (LOQ) were 2.8~72.1 ng/g (18.4 ng/g on average) and 9.0~230 ng/g (58.5 ng/g on average). The accuracy ranged from 69.1% to 130% (103% on average), and the precision values were less than 14.8% (3.8% on average). The screening of residual pesticides in stomach and liver of dead birds by LC and GC Orbitrap HRMS was detected monocrotophos, carbofuran, carbosulfan, deltametrin, benfuracarb, carbofuran, phosphamidon and prochloraz in investigated samples. This results showed that accurate mass were extraction of residual pesticides in dead birds by Orbitrap HRMS. It suggested that this screening method is applicable to the residual pesticide analysis for the cause of death as a main tool.

국내 폐사 조류 체내 중 잔류농약 분석

이두희 ( Doo-hee Lee ),김보경 ( Bo-kyong Kim ),손기동 ( Kidong Son ),김용식 ( Youngsik Kim ),정현미 ( Hyun-mi Jung ),최종우 ( Joowoo Choi ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-

본 연구에서는 농약 중독으로 폐사가 예측된 조류의 원인 물질을 확인하기 위하여 503종의 잔류 농약 분석을 실시하였다. 시험에 사용된 시료는 2017년 상반기 국내에서 폐사된 직박구리, 떼까마 귀, 가창오리, 청둥오리, 비둘기 등 총 27시료에서 위 내용물 및 간을 대상으로 실시하였다. 시료 의 전처리는 QuEChERS 방법 중 AOAC 방법(Na-acetate 1.5 g과 MgSO₄ 6 g 첨가)을 적용하여 추 출한 후 EMR dSPE-lipid kit와 EMR Polish kit를 이용하여 정제하였다. 전처리된 시료는 LC/MS/MS 및 GC/MS/MS을 이용하여 MRM (Multiple Reaction Monitoring) 모드에서 잔류농약을 측정하였다. 또한, 시험전 시료 전처리 방법의 적합성을 확인하기 위해서 유기인산계 농약, 유기염 소계 농약, 피디린계 농약 등 다양한 농약류 중 250항목을 선정하여 방법검출한계, 검량한계, 정확 도, 정밀도 등의 정도관리를 실시하였으며, 그 결과 방법검출한계는 3.9∼79.9 ng/g, 정량한계는 12.5∼254.5 ng/g, 정확도 및 정밀도는 53.7∼126.4% 및 0.5∼19.6%로 나타났다. 시료 분석 결과, 직박구리 위내용물 시료에서는 monocrotophos, carbofuran, phosphamidon이 6.62~14.22 mg/kg으로 나타났으며 직박구리 간 시료에서는 동일한 농약류에서 N.D~9.59 mg/kg으로 나타났다. 떼까 마귀 위내용물 및 간 시료에서는 monocrotophos가 각각 6.62~14.23 mg/kg, 0.37~13.7 mg/kg으로 나타났으며, 가창오리 위내용물에서는 monocrotophos, benfracarb 및 carbofuran이 0.72~280.2 mg/kg으로 나타났다. 청둥오리 위내용물 시료에서는 carbofuran, carbosulfan 및 deltamethrin이 38.3~280.2 mg/kg로 나타났으며, 비둘기 위내용물 시료에서는 benfracarb 및 carbofuran이 50.5~156.8 mg/kg으로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 국내 농약 중독으로 폐사된 조류의 원인 물질은 시중 판매되고 있는 benfracarb, carbofuran, carbosulfan, deltamethrin, monocrotophos 및 phosphamidon이며, 특히 carbofuran 및 monocrotophos가 주된 원인물질임을 확인하였다.

탈질미생물을 활용한 질산염의 질소 및 산소 안정동위원소비 동시 분석기법 정립

김민섭 ( Min-seob Kim ),임보라 ( Bo-ra Lim ),윤숙희 ( Suk-hee Yoon ),이신우 ( Sin-woo Lee ),박재선 ( Jae-seon Park ),박현우 ( Hyun-woo Park ),정현미 ( Hyun-mi Jung ),최종우 ( Joowoo Choi ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-

Current research introduces utilization of stable isotope for identification of nitrogen sources with conventional approaches (bulk carbon and nitrogen isotope of POM and nitrogen isotope of DIN) as well as new approaches (nitrogen and oxygen isotopes) in freshwater ecosystem. In this study organic matter origin and nitrogen sources is possibly traced by both approaches suggesting that nitrogen sources should be identified in freshwater ecosystem using multiple stable isotope methods. In order to determine the suitable sample concentration required for high precision and accuracy and the factors required for optimal equipment conditions, certified reference materials were repeatedly measured with various concentration range using TG-IRMS. To evaluate the precision and accuracy of our analytical resutls, three reference materials (IAEA-NO-3, USGS 34 and USGS 35) were analyzed repeatedly. Measured δ¹⁵N and δ¹⁸O values of IAEA-NO-3, USGS34 and USGS35 were 4.7±0.1‰ and 25.6±0.5‰, and -1.8±0.1‰ and -27.8±0.4‰, and 2.7±0.2‰ and 57.5±0.7‰, respectively. These data are all consistent with recommended values within the error. This indicates that our established method and measurement is reliable and thus can be widely used to trace the contamination source of nitrate in freshwater ecosystem. Therefore, organic matter origin and nitrogen sources is possibly traced by denitrification method suggesting that nitrogen sources should be identified in freshwater ecosystem using multiple stable isotope methods.

탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용한 입자성 유기물의 기원 추적

김민섭 ( Min-seob Kim ),윤숙희 ( Suk-hee Yoon ),이신우 ( Sin-woo Lee ),임보라 ( Bo-ra Lim ),박재선 ( Jae-seon Park ),박현우 ( Hyun-woo Park ),정현미 ( Hyun-mi Jung ),최종우 ( Joowoo Choi ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-

Organic carbon and total nitrogen stable isotope ratios of particulate organic matter were determined at 7 stations in Han river from May to September 2015. Bukhan river samples show lower δ¹³C value than dam and Kyeongan stream samples. Difference of flow rate at each point seems the main reason. δ¹³C of all sampling point seemed to be influenced by terrestrial plant (C3 plant) or soil (-32~-22 ‰). δ¹⁵N of Kyeongan stream point seemed to be influenced by manure or sewage, but that of Bughan river sampling point seemed to be influenced by soil. In rainly season, fluctuation of δ¹⁵N is narrow because of dilution and mixing with heavy rain. From the POC/Chlorophyll-a ratio data, organic matter source of dam, Namhan river and Kyeongan stream sampling points seem to come from autochthonous organic matter, and Bughan river data comes from allochthonous organic matter. Kyeongan stream sampling point indicates higher POC concentration and good correlation (r²=0.74~0.94)withchlorophyll-a than other 3 sampling points. Large decrease of δ¹⁵N at Bughan river in August, 2015 was assumed that N-fixing blue-green algae was sharply increased. δ¹⁵N of Bughan river point seemed to be influenced by terrestrial debris (June, 2015), synthetic fertilizer (August, 2015) and soil(June and August, 2015). Sharp decrease of δ ¹³C at Kyeongan stream in August, 2015 seems to be influenced by the drop of amount of photosynthesis. Then, chlorophyll-a concentration was decreased too. Dilution caused by heavy rain in 2015 also seems to decrease δ15N. δ¹⁵N of Kyeongan stream point seemed to be influenced by sewage or manure in 2015.