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문제 정의
- 이에 본 시험은 사육 및 관리가 쉽고 계대사육이가능하여 국내 및 미국 EPA와 OECD 등에서 독성시험의 표준시험종으로 추천한 송사리 (Oqyzias latipes, Medaka)를 이용하여 카바메이트계 침투성 살충제로벼물바구미, 벼멸구, 이화명나방, 벼잎벌레 등 해충방제에 사용하는 carbosulfan과 비침투성 유기인계 살충제로 이화명나방, 흰등멸구, 멸강나방, 애잎굴파리, 벼잎벌레의 해충방제에 사용하는 phenthoate에 대하여급성 및 만성적 영향을 알아보고자 96시간 급성독성과 30일간 생육초기 독성시험을 수행하였다.
제안 방법
- 노출방식은 96시간 동안 지수식(static)으로, 수조당 송사리를 10마리씩 반복없이 노출시켰다. 시험기간 중에는 먹이를 공급하지 않았고, 치사여부는 매 24시간마다 기록하였다.
- 시험수조는 부화전에는 100 ml 유리수조를 사용하였으며, 부화후에는 2 L 유리수조에 옮겨 시험을 계속 진행하였다. 노출방식은 반지수식 (semi-static)으로 하였으며, 초기농도의 80%이상의 시험농도를 유지시키기 위하여 48시간마다 시험수를 교체하였다. 시험 기간동안 수온은수정란은 24±1℃, 자어 및 치어는 23±2℃로 일정하게유지시켰다.
- 따라서수중 농도 분석결과를 바탕으로 시험용액의 pH 변화와 용존산소(dissolved oxygen)의 감소를 고려하여 시험용액 교체주기를 48시간으로 결정하였고 시험용액의 전부를 교체하였다.
- 본 시험에서는 시험 시작전에 시험조건과동일한 조건하에서 약제처리 후 24시간과 48시간에시험물질의 농도를 분석하였다.
- 시험기간은 수정란에서 시작하여 완전히 부화한 후 30일이 경과할 때까지 계속하였다. 시험기간 동안 매일 수정란과 치어의 발달단계, 치사어, 이상어 발생을 관찰 기록하였고 시험 종료후 체중과 전장을 측정하였으며, 7일마다 수온과 pH, DO를측정하였다. 시험에 의한 모든 결과값의 통계처리는 Microsoft(R) Excel 2002를 사용하였으며, 분산분석 (ANOVA, analysis of variance) 검정법으로 p<0.
- 노출방식은 96시간 동안 지수식(static)으로, 수조당 송사리를 10마리씩 반복없이 노출시켰다. 시험기간 중에는 먹이를 공급하지 않았고, 치사여부는 매 24시간마다 기록하였다. 시험결과 분석은 EPA probit analysis program(version 1.
- 시험기간중 7일마다 pH, DO, 그리고 온도변화를 조사하였으며, pH는 6.5~7.5, DO는 7.5 ~8.5 mg/L, 수온은 24~25℃로 유지하였다.
- 시험하였다. 시험농도는 carbosulfane 0.0011- 0.042 mg/L, phenthoate는 0.0017-0.076 mg/L, 그리고 PCP-Na는 0.0028 -0.198 mg/L 범위내에서 5단계로 설정하였으며, 각 농도당 수정란 60개(20개씩 3반복)를처리하였다. 용매처리구와 음성대조구를 두었으며, 각시험약제의 96시간 LC50에 해당되는 농도를 추가 하여 고농도에 대한 영향도 조사하였다.
- 198 mg/L 범위내에서 5단계로 설정하였으며, 각 농도당 수정란 60개(20개씩 3반복)를처리하였다. 용매처리구와 음성대조구를 두었으며, 각시험약제의 96시간 LC50에 해당되는 농도를 추가 하여 고농도에 대한 영향도 조사하였다. 시험수조는 부화전에는 100 ml 유리수조를 사용하였으며, 부화후에는 2 L 유리수조에 옮겨 시험을 계속 진행하였다.
- 수행하여 평가하고 있다. 최초 평가단계에서는 급성독성시험의 결과로 급성독성치(LC50)와 최악의 경우를 가정하여 계산한 환경추정농도를 비교 평가하여, 위해성이 인정되면 다음단계인 만성독성시험의 결과를 바탕으로 무영향농도(NOEC)와 간편한 모델계산에 의한 환경중 예측농도를 비교하고 평가한다. McKim(1995)에 의하면 이러한 만성독성시험인 생육초기단계 시험은 전생활사에 걸친 시험을 하지 않고도 MATC의 예측이 가능하며, 전생활사 시험과 같이 많은 비용과 수개월의 시험기간을 요구하지 않기때문에 경제적인 시험법으로 많이 이용되고 있다.
- 2회에 걸쳐 분배하였다. 층 분리 후 n-hexane층을 anhydrous sodium sulfate층에 통과시켜 수분을 제거한 후 35℃ 이하에서 감압 농축하여 n-hexane 5 ml 로 재용해하여 GC/FPD로 분석하였다. 또한 PCP-Nae시험용액 100 ml을 1 L 분액여두에 옮긴 후 포화식염수 20 ml와 증류수 100 ml를 가한 후 dichloromethane 100 ml와 50 ml로 2회에 걸쳐 분배하였다.
- 또한 PCP-Nae시험용액 100 ml을 1 L 분액여두에 옮긴 후 포화식염수 20 ml와 증류수 100 ml를 가한 후 dichloromethane 100 ml와 50 ml로 2회에 걸쳐 분배하였다. 층 분리후 dichloromethane층을 anhydrous sodium sulfate층에통과시켜 수분을 제거한 후 35℃ 이하에서 감압 농축하여 methanol 5 ml로 재용해하여 HPLC/UVD로 분석하였고 기기분석 조건은 표 1과 같다.
대상 데이터
- 급성독성시험에는 본 연구소에서 계대사육중인 송사리(oryzias latipes, Modaka)중 6개월 이상된 건강한성어를 이용하였고 생육초기 독성시험은 송사리 성어암수(우6:↑4) 10마리를 수조에 넣어 산란 유도하여채란후 배반(blastodisc)의 분열이 시작되기 전의 수정란을 사용하였다
- 벼 재배용 살충제로 널리 사용되는 카바메이트계살충제인 carbosulfan(원제 85%)과 유기인계 살충제인 phenthoate(원제 91%)은 한국삼공(주) 농업연구소 잔류연구실에서 분양받았고, 대조물질로 사용되는 pentachlorophenol sodium salt(90%)는 Aldrich Chemical에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 생육초기 독성시험에서의 endpoint는 부화율, 부화기간, 부화 후 생존율, 체장과 체중의 변화, 이상어발생률이며, 시험 종료후 각 endpoint에 대한 측정값을 95% 유의수준(p<0.05)으로 통계처리하여 NOEC, LOEC, MATC를 구하였다. 표 12에서 보는 바와 같이 carbosulfan, phenthoate 그리고 PCP-Na 의 NOEC는 0.
- 시험기간 중에는 먹이를 공급하지 않았고, 치사여부는 매 24시간마다 기록하였다. 시험결과 분석은 EPA probit analysis program(version 1.5) 으로 48시간과 96시간 반수치사농도(LGo)와 95% 신뢰구간을 산출하였다.
- 시험기간 동안 매일 수정란과 치어의 발달단계, 치사어, 이상어 발생을 관찰 기록하였고 시험 종료후 체중과 전장을 측정하였으며, 7일마다 수온과 pH, DO를측정하였다. 시험에 의한 모든 결과값의 통계처리는 Microsoft(R) Excel 2002를 사용하였으며, 분산분석 (ANOVA, analysis of variance) 검정법으로 p<0.05 수준에서 유의성을 검증한 후 최저영향농도(LOEQ과최대무영향농도(NOEC), 그리고 NOEC와 LOEC의 기하평균인 최대허용농도(MATC)를 결정하였다.
이론/모형
- 급성독성시험은 국내농약의 등록시험 기준과 방법 (농촌진흥청고시 제2004-1호)과 미국 및 유럽의 표준독성시험법(EPA, ASTM, OECD 등)에 준하여 시험하였다. 노출방식은 96시간 동안 지수식(static)으로, 수조당 송사리를 10마리씩 반복없이 노출시켰다.
- 어류 생육초기 독성시험은 국내 농약의 등록시험기준과 방법(농촌진흥청고시 제2004-1 호)과 미국 및유럽의 표준 독성시험법(EPA, ASTM, OECD 등) 에준하여 시험하였다. 시험농도는 carbosulfane 0.
성능/효과
- 05)하게 부화후 생존율이 감소되었다. Phenthoate 처리구의평균 부화기간과 부화율은 각각 8.8~9.9일과 75- 90%로 처리구간 유의차가 없었으나, 부화후 생존율이 0.029 mg/L 이상 농도에서는 대조구에 비해 유의 (p<0.05)하게 감소함을 보였다. 대조물질인 PCP-Na 처리구는 0.
- 시험 종료 후 시험구별 생존한 송사리의 전장과 체중을 측정한 결과를 표 6, 7, 8에 정리하였다. carbosulfan 0.017 mg/L 이상의 농도에서 전장 및 체중은 대조구에 비해 유의한(p<0.05) 감소를 보였으나, phenthoate 처리구에서는 통계적인 유의차가 없었다. 또한, PCP-Na 0.
- 정리하였다. carbosulfan 처리구에서의 평균부화기간을 조사한 결과, 0.102 mg/L 처리구에서는 대조구에 비해 유의 (p<0.05)하게 부화기간이 지연되었지만, 평균부화율은 76.7 ~9L7%로 유의차가 나타나지 않았다. 또한, 0.
- 05)하게 감소함을 보였다. 대조물질인 PCP-Na 처리구는 0.289 mg/L 처리구에서 대조구에 비해 유의 (p<0.05)하게 부화기간이 지연되었고, 0.068 mg/L 이상농도에서는 부화율과 부화후 생존율이 대조구에 비해유의(p<0.05)하게 낮게 나타났다. 약제 처리구와 대조구간 부화기간과 부화율의 유의차는 그림 1에서 보는 바와 같이 수정란에서 부화되기 전의 배아(embiyo)단계에서 맥박수 감소와 혈류 정지, 안구 축소 현상등의 영향으로 부화가 지연되거나 치사로 인한 영향으로 생각된다.
- 7 ~9L7%로 유의차가 나타나지 않았다. 또한, 0.042 mg/L 이상 농도에서는 대조구에 비해 유의(p<0.05)하게 부화후 생존율이 감소되었다. Phenthoate 처리구의평균 부화기간과 부화율은 각각 8.
- 05) 감소를 보였으나, phenthoate 처리구에서는 통계적인 유의차가 없었다. 또한, PCP-Na 0.068 ing/L에서 대조구에 비해 유의한 (P<0.05) 전장과 체중의 감소를 나타내었다.
- 약제 처리구와 대조구간 부화기간과 부화율의 유의차는 그림 1에서 보는 바와 같이 수정란에서 부화되기 전의 배아(embiyo)단계에서 맥박수 감소와 혈류 정지, 안구 축소 현상등의 영향으로 부화가 지연되거나 치사로 인한 영향으로 생각된다. 부화후 생존율 경향을 알아보기 위하여 치사율을 조사한 결과, 그림 2~4에서 보는 바와 같이 부화 후 3일에서 10이내 전체 치사의 90%를 보였는데, 이것은 신 등(1987)의 생육단계별 송사리의 치사율과 통계적으로 유의성이 인정되고, 그 중 가장 민감한 생육단계는 부화 후 1주일이 경과된 치어시기임을 보고한 것과 일치하였다.
- 시험기간중 시험물질의 농도를 최초농도의 80% 이상으로 유지시키기 위해 농약별 수중 농도를 분석한결과, 48시간 후 수중 농도는 carbosulfan 93%, phenthoate 112%, PCP-Na 96%로 분석되었다. 따라서수중 농도 분석결과를 바탕으로 시험용액의 pH 변화와 용존산소(dissolved oxygen)의 감소를 고려하여 시험용액 교체주기를 48시간으로 결정하였고 시험용액의 전부를 교체하였다.
- 시험기간중 육안으로 관찰된 이상어의 형태적 특성은 그림 5에서 보는 바와 같이 척추기형과 난황흡수가 지연되는 비정상적인 생육상태를 보였다. 표 9, 10, 11에서 보는 바와 같이 carbosulfan의 경우 0.
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