Vibrio fischeri를 이용한 유해물질 생태독성 평가

이경진; 김종영; 조현정; 송혜련; 천세억; 서동민; 이문진; 이주성

doi:10.7846/JKOSMEE.2022.25.4.217

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저자정보: 이경진 (동문이엔티) 김종영 (동문이엔티) 조현정 (동문이엔티) 송혜련 (동문이엔티) 천세억 (동문이엔티) 서동민 (한국해양과학기술원) 이문진 (한국해양과학기술원) 이주성 (동문이엔티)

저널정보: 한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회지 한국해양환경·에너지학회지 제25권 제4호

발행연도: 2022.11

수록면: 217 - 227 (11page)

DOI: 10.7846/JKOSMEE.2022.25.4.217

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해양 또는 연안에서의 해상운송 위험·유해물질의 사고 및 유출 방지를 위하여 상시 배출 감시 시스템이 필요하다. 생물감지 시스템구축의 기초자료 제공을 위하여 해양성 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 Hazardous and Noxious Substances(HNS)의 생태독성을 평가하였다. 구리, 주석 등 중금속 6종을 포함한 금속류 11종, 핵산, 페놀 등 유기화합 물질 12종과 독성이 강한 시안을 포함한 총 24종의 개별 물질에 대해 평가를 하였다. 금속 11종 및 무기화합물인 시안화물에 대한 독성평가 결과 노출시간 30분을 기준으로 바나듐, 바륨, 구리, 주석, 망간, 은, 아연, 안티몬 및 알루미늄의 EC50값은 0.0318~0.73 mg/L 범위로 나타났다. 니켈의 30분 노출 EC50값은 1.39 mg/L, 붕소의 경우는 EC50값이 243.6 mg/L로 나타났다. EC50값에 따른 독성 범위는 붕소의 경우 toxic(+)으로 분류되었으며, 나머지 10개의 금속류는 very toxic(++) 수준으로 평가되었다. 무기화학 물질인 시안화물의 경우 30분 노출 EC50값은 0.975 mg/L로 very toxic(++) 수준으로 평가되었다. 금속류의 독성도는 주석>안티몬>알루미늄> 바륨>바나듐>구리>망간>아연>은>니켈>붕소 순으로 나타났다. 노출시간 30분을 기준으로 에틸 벤젠 등 조사대상 12종의 유기화학물질의 EC50값은 1.855∼51,667 mg/L 범위를 보였다. 이는 금속류의 EC50 값 0.0318~243.6 mg/L에 비하여 농도도 높고 범위도 넓은 것으로 나타났다. 유기화학물질의 독성도는 에틸 벤젠>자일렌>톨루엔>사이클로헥세인> 페놀>벤젠> 1,2-디클로로 에탄>아세트산에틸>부탄>헥산>이소프로필알코올> 메탄올 순으로 나타났다. 금속류의 독성 평가에서 붕소, 바륨, 구리, 아연, 알루미늄의 경우는 30분 노출 시 EC50값이 노출시간 5분 혹은 15분의 EC50값에 비하여 낮게 나타나 이들 금속류는 반응완결에 노출시간이 더 필요한 것으로 판단된다. 시안화물의 경우 역시 반응완결에 시간이 더 필요한 것으로 나타났다. 노출 시간에 따른 유기화학물질의 EC50값의 변동에서 아세트산 에틸 등 9개 물질의 경우는 노출시간 5분, 15분 및 30분의 EC50값 중 노출시간 5분 EC50값이 낮아 노출 초기 독성도가 더 높은 것으로 나타났다. 다양한 유해물질에 대한 독성 평가 값은 향후 발광발테리아를 이용한 HNS모니터링 및 영향 평가 등에 있어서 활용될 수 있는 기초자료가 될 것으로 판단된다.

Korea Ecotoxicity assessment was conducted for the purpose of monitoring the leakage of Hazardous and Noxious Substance (HNS) and mixed toxicity evaluation. Ecotoxicity was evaluated by using Vibrio fischeri for total of 24 individual substances. The substances were consisted of 11 metals including 6 heavy metals such as Tin and Copper, 12 organic substances such as Hexane and Phenol, and Cyanide. Vibrio fischeri was exposed to 11 metals and inorganic Cyanide for 30 minutes. The EC50 of the metals including Vanadium, Barium, Copper, Tin, Manganese, Silver, Zinc, Antimony, and Aluminium was measured in the range of 0.0318~0.73 mg/L. EC50 value of Nickel was 1.39 mg/L and EC50 of Boron was 243.6 mg/L. The toxicity level of Boron was classified as toxic(+) and other 10 metals were graded as very toxic(++). For the inorganic chemical Cyanide, EC50 value at 30 minutes was 0.975 mg/L and toxicity level was graded as very toxic(++). The toxicity of metals was evaluated in order of Tin > Antimony > Aluminum > Barium > Vanadium > Copper > Manganese > Zinc > Silver > Nickel > Boron. based on the exposure time of 30 minutes, the EC50 values of 12 organic compound ranged from 1.855 to 51,667 mg/L. The organic compound was found the concentration was higher and the range was wider than the EC50 values of the metal. The toxicity of organic chemicals was evaluated in the order of Benzene> Xylene>Toluene>Cyclohexane> Phenol>Benzene>1,2-Dichloro Ethane>Ethyl Acetate>Butane >Hexane>Isopropyl Alcohol>Methanol. In the toxicity evaluation of metals, the EC50 value at 30 minutes of Boron, Barium, Copper, Zinc and Aluminium was lower than the EC50 at 5 minutes or 10 minutes. It was considered requiring more time to complete reaction. In the case of cyanide, it was also found that more time was required for the completion of the reaction. In the variation of EC50 of organic compounds according to exposure time, the EC50 of 9 organic compounds such as Ethyl Acetate were low at 5 minutes of exposure time among the EC50 of 5 minutes, 15 minutes and 30 minutes of exposure time. Ecotoxicity assessment for varius hazardous substance is expected to be a baseline data that can be used for HNS monitoring and impact assessment in the future.

#Ecotoxicity(생태독성) #Toxicity assesment(독성평가) #Luminescent bacteria(발광박테리아) #Vibrio fscheri(해양성 발광박테리아) #Hazardous substance(위험물질) #HNS(유해물질)

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