중금속은 환경 중 자연적으로 존재하는 물질이며 산업이 발달함에 따라 다량의 중금속이 생태계로 유입되어 급․만성 독성영향을 초래할 수 있다. 한편 인체의 경우 중금속에 오염된 동․식물을 섭취하거나 기타 여러 노출경로에 의해 노출될 경우 미량이라도 체내에 축적되면 잘 배설되지 않고, 단백질에 쌓여 장기간에 걸쳐 부작용을 가져올 수 있어 매우 위험하다. 이러한 중금속이 생태계로 유입되어 생물체에 미치는 독성영향을 알아보고자, 수서 및 토양매체에서 서식하는 생물종인 Oryzias latipes (Fish), Caenorhabditis elegans (Nematode), Fridericia peregrinabunda (Enchytraeidae) 그리고 Pseudokirchneriella subcapitata (Green ...
중금속은 환경 중 자연적으로 존재하는 물질이며 산업이 발달함에 따라 다량의 중금속이 생태계로 유입되어 급․만성 독성영향을 초래할 수 있다. 한편 인체의 경우 중금속에 오염된 동․식물을 섭취하거나 기타 여러 노출경로에 의해 노출될 경우 미량이라도 체내에 축적되면 잘 배설되지 않고, 단백질에 쌓여 장기간에 걸쳐 부작용을 가져올 수 있어 매우 위험하다. 이러한 중금속이 생태계로 유입되어 생물체에 미치는 독성영향을 알아보고자, 수서 및 토양매체에서 서식하는 생물종인 Oryzias latipes (Fish), Caenorhabditis elegans (Nematode), Fridericia peregrinabunda (Enchytraeidae) 그리고 Pseudokirchneriella subcapitata (Green algae)를 대상으로 하여 독성영향에 대해 평가하였다. 대상 중금속은 안티몬, 크롬, 카드뮴, 아연, 니켈, 구리, 수은, 비소(3가 및 5가), 납, 나노실리카 등 11종류의 중금속을 대상으로 하였다. 독성종말점은 다양한 생물종을 이용하여 얻은 결과를 LC50, EC50, NOEC, LOEC로 산정하였다. 또한 C. elegans을 이용한 복합독성실험에서 복합독성모델 (TU, Toxic Unit)을 적용하였다. 본 연구결과, 어류 검정법에서 O. latipes, larvae를 이용한 독성실험 결과 성어보다 자어나 수정란의 생육단계에서 독성의 민감성이 크게 나타난 것을 알 수 있다. 특히 중금속 중 수은, 구리, 카드뮴, 아연 등 독성이 크게 나타났다. 선충류 검정법에서 C. elegans를 이용한 독성실험 결과 수은, 납, 아연 등 다른 중금속에 비해 독성이 큰 것으로 나타났으며 어류 검정법과 비슷한 양상을 보였다. 복합독성실험에서는 모든 조합(구리, 카드뮴, 납)에서 1TU 이하로 산정됨으로써 독성영향의 상승작용이 일어나는 것을 알 수 있었다. 애지렁이류 검정법에서 F. peregrinabunda를 이용한 독성실험 결과 카드뮴의 경우, 48(72)시간 LC50은 21.02(18.88) mg L-1, 안티몬의 경우, 24(48)시간 LC50은 387(37.21) mg L-1을 산출되었다. 조류의 성장저해시험에서 안티몬은 72시간 EC50 206 mg L-1로 측정 되었으며 N(L)OEC 100(150) mg L-1을 산출되었다. 한편 나노실리카는 수정란에 대한 발달독성을 나타내었으며, 나노실리카가 생물체내부로 침투됨을 확인하였다. 본 연구에서 사용된 생물분류군별 생태독성평가는 중금속에 대한 생태독성을 광범위하게 파악하였으며, 중금속과 생물종의 상관관계의 이해에 도움이 된다고 판단된다.
중금속은 환경 중 자연적으로 존재하는 물질이며 산업이 발달함에 따라 다량의 중금속이 생태계로 유입되어 급․만성 독성영향을 초래할 수 있다. 한편 인체의 경우 중금속에 오염된 동․식물을 섭취하거나 기타 여러 노출경로에 의해 노출될 경우 미량이라도 체내에 축적되면 잘 배설되지 않고, 단백질에 쌓여 장기간에 걸쳐 부작용을 가져올 수 있어 매우 위험하다. 이러한 중금속이 생태계로 유입되어 생물체에 미치는 독성영향을 알아보고자, 수서 및 토양매체에서 서식하는 생물종인 Oryzias latipes (Fish), Caenorhabditis elegans (Nematode), Fridericia peregrinabunda (Enchytraeidae) 그리고 Pseudokirchneriella subcapitata (Green algae)를 대상으로 하여 독성영향에 대해 평가하였다. 대상 중금속은 안티몬, 크롬, 카드뮴, 아연, 니켈, 구리, 수은, 비소(3가 및 5가), 납, 나노실리카 등 11종류의 중금속을 대상으로 하였다. 독성종말점은 다양한 생물종을 이용하여 얻은 결과를 LC50, EC50, NOEC, LOEC로 산정하였다. 또한 C. elegans을 이용한 복합독성실험에서 복합독성모델 (TU, Toxic Unit)을 적용하였다. 본 연구결과, 어류 검정법에서 O. latipes, larvae를 이용한 독성실험 결과 성어보다 자어나 수정란의 생육단계에서 독성의 민감성이 크게 나타난 것을 알 수 있다. 특히 중금속 중 수은, 구리, 카드뮴, 아연 등 독성이 크게 나타났다. 선충류 검정법에서 C. elegans를 이용한 독성실험 결과 수은, 납, 아연 등 다른 중금속에 비해 독성이 큰 것으로 나타났으며 어류 검정법과 비슷한 양상을 보였다. 복합독성실험에서는 모든 조합(구리, 카드뮴, 납)에서 1TU 이하로 산정됨으로써 독성영향의 상승작용이 일어나는 것을 알 수 있었다. 애지렁이류 검정법에서 F. peregrinabunda를 이용한 독성실험 결과 카드뮴의 경우, 48(72)시간 LC50은 21.02(18.88) mg L-1, 안티몬의 경우, 24(48)시간 LC50은 387(37.21) mg L-1을 산출되었다. 조류의 성장저해시험에서 안티몬은 72시간 EC50 206 mg L-1로 측정 되었으며 N(L)OEC 100(150) mg L-1을 산출되었다. 한편 나노실리카는 수정란에 대한 발달독성을 나타내었으며, 나노실리카가 생물체내부로 침투됨을 확인하였다. 본 연구에서 사용된 생물분류군별 생태독성평가는 중금속에 대한 생태독성을 광범위하게 파악하였으며, 중금속과 생물종의 상관관계의 이해에 도움이 된다고 판단된다.
Heavy metal is a naturally occurring material in the environment, and the inflow of a large amount of heavy metal to the ecosystem as the industrial wastewater cause acute and chronic toxic effects. In the present study, ecotoxicity of several heavy metals was investigated using a battery of bioassa...
Heavy metal is a naturally occurring material in the environment, and the inflow of a large amount of heavy metal to the ecosystem as the industrial wastewater cause acute and chronic toxic effects. In the present study, ecotoxicity of several heavy metals was investigated using a battery of bioassay. The test species used are Oryzias latipes (Fish), Caenorhabditis elegans (Nematode), Fridericia peregrinabunda (Enchytraeidae), and Pseudokirchneriella subcapitata (Green algae). Test chemicals include antimony, chromium, cadmium, zinc, nickel, copper, mercury, arsenic (3+, 5+), lead, and nano silica. Toxicity endpoints such as LC50, EC50, NOEC, and LOEC were calculated. Mixture toxicity of Cd, Cu, and Pb was assessed by using C. elegans based on Toxic Unit approach. In addition, developmental toxicity and bioaccumulation of nanoscale silica was evaluated by a fish embryo bioassay. Larval assay using O. latipes, was more sensitive than adult fish assay. Mercury was the most toxic to fish assay, and copper and cadmium was also very toxic. Copper and antimony show the developmetal inhibition to the fertilized egg of O. latipes. In the nematode assay using the C. elegans, mercury, lead, zinc and other heavy metals found toxic. In the mixture toxicity test using Cd, Cu, and Pb, TU was calculated as less than 1, indication synergistic effect of three heavy metals. Enchytraeidae assay using F. peregrinabunda was performed. It was found that F. peregrinabunda was a potential bioindicator in soil pollution. Growth of P. subcapitata was inhibited by antimony. In addition, toxicity of nano silica for development of fertilized egg was observed, and, nano silica was infiltrated into the egg membrane. This study will give a better understanding about the toxicity of toxic heavy metals by using a battery of bioassay. It is also useful to understand the correlation between heavy metals and species.
Heavy metal is a naturally occurring material in the environment, and the inflow of a large amount of heavy metal to the ecosystem as the industrial wastewater cause acute and chronic toxic effects. In the present study, ecotoxicity of several heavy metals was investigated using a battery of bioassay. The test species used are Oryzias latipes (Fish), Caenorhabditis elegans (Nematode), Fridericia peregrinabunda (Enchytraeidae), and Pseudokirchneriella subcapitata (Green algae). Test chemicals include antimony, chromium, cadmium, zinc, nickel, copper, mercury, arsenic (3+, 5+), lead, and nano silica. Toxicity endpoints such as LC50, EC50, NOEC, and LOEC were calculated. Mixture toxicity of Cd, Cu, and Pb was assessed by using C. elegans based on Toxic Unit approach. In addition, developmental toxicity and bioaccumulation of nanoscale silica was evaluated by a fish embryo bioassay. Larval assay using O. latipes, was more sensitive than adult fish assay. Mercury was the most toxic to fish assay, and copper and cadmium was also very toxic. Copper and antimony show the developmetal inhibition to the fertilized egg of O. latipes. In the nematode assay using the C. elegans, mercury, lead, zinc and other heavy metals found toxic. In the mixture toxicity test using Cd, Cu, and Pb, TU was calculated as less than 1, indication synergistic effect of three heavy metals. Enchytraeidae assay using F. peregrinabunda was performed. It was found that F. peregrinabunda was a potential bioindicator in soil pollution. Growth of P. subcapitata was inhibited by antimony. In addition, toxicity of nano silica for development of fertilized egg was observed, and, nano silica was infiltrated into the egg membrane. This study will give a better understanding about the toxicity of toxic heavy metals by using a battery of bioassay. It is also useful to understand the correlation between heavy metals and species.
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