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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 광산배수에 의해 비교적 영향을 많이 받고 있는 안동호와 이에 비해 영향을 덜 받고 있는 임하호의 수질, 저니 및 서식어종인 붕어(Carassius auratus)에 축적된 중금속의 함량을 측정하여 광산배수가 생물에 미치는 영향을 조사하고자 하였다.
- 이는 다양한 물질이 용존되어 있는 수질의 정확한 분석이 쉬운 일이 아니며 이들 물질의 혼합에 따른 상호작용 측면을 고려해야 한다[12]. 따라서 본 연구에서는 안동호와 임하호의 수질, 저니 및 서식어종인 붕어 (C.auratus)를 이용하여 수중 환경 내 중금속의 오염 정도와 서식 어종간의 중금속 축적 정도를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 각 시료는 -80℃에서 동결시킨 후 냉동건조하여 수분을 제거한 후 초음파 용해장치(Ethos Plus, Milestone, USA)를이용하여 전처리하였다. 전처리 후 분해 된 시료는 50 ml 정량 병에 희석한 후 측정하고자 하는 중금속 중 Cu, Cd, Cr6+ 및 Zne 유도결합 플라즈마 방출분광기에서 측정하였으며, Pb과 As의 분석은 원자 흡수 분광계를 이용하였다.
- 균일하게 혼합하여 사용하였다. 또한 저니 채취 시 같은 지역에서 1 1 무균 채수병을 이용하여 호소수를 채수하였고 채수 후 분석까지의 운반과 저장은 아이스박스와 차량용 냉장고를 이용하여 저온상태를 유지하였다.
- 분해 된 시료는 50 ml 정량병에 희석하여 Cu, Cd, Cr6+ 및 Zne 유도결합 플라즈마 방출분광기에서 분석하였으며, Pb과 As의 함량은 원자흡수 분광계를 이용하여 측정하였다. 또한 저니의 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(JSM-6300, Jeol, Japan)를 이용하여 저니에 함유되어 있는 원소를 분석하였다.
- 1 g을 취하여 혼합산(HC1: HNO3=9:3, Merck) 4 ml에 넣고, 이를 120℃의 초단파 용해장치 (Microdigestion 3, Prolabo, France)에서 20분간 분해하였다. 분해 된 시료는 50 ml 정량병에 희석하여 Cu, Cd, Cr6+ 및 Zne 유도결합 플라즈마 방출분광기에서 분석하였으며, Pb과 As의 함량은 원자흡수 분광계를 이용하여 측정하였다. 또한 저니의 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(JSM-6300, Jeol, Japan)를 이용하여 저니에 함유되어 있는 원소를 분석하였다.
- 안동호와 임하호의 수환경내 중금속의 오염정도와 서식 어종간의 중금속 축적 정도를 알아보기 위해 양호수의 수질, 저니 및 서식어종인 붕어를 이용하여 중금속 함량을 비교 분석하였다. 안동호와 임하호 수질과 저니내 중금속 함량은 안동호에서 높은 함량을 보이며, As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다.
- 어류의 부위에 따른 중금속 축적정도를 알아보기 위하여 아가미, 신장, 뼈, 비늘, 근육의 부분으로 나누어 각 조직의 중금속(Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, As) 함량을 비교하였다. 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 조직 내 Cr의 함량은 안동호에 서식하는 붕어에서 임하호에 서식하는 붕어 보다 높은 함량을 보이며 함량의 차이도 큰 것으로 나타났다.
- 각 시료는 -80℃에서 동결시킨 후 냉동건조하여 수분을 제거한 후 초음파 용해장치(Ethos Plus, Milestone, USA)를이용하여 전처리하였다. 전처리 후 분해 된 시료는 50 ml 정량 병에 희석한 후 측정하고자 하는 중금속 중 Cu, Cd, Cr6+ 및 Zne 유도결합 플라즈마 방출분광기에서 측정하였으며, Pb과 As의 분석은 원자 흡수 분광계를 이용하였다.
- 1). 채집은 3중자망(망목 10x10 mm, 25x25 mm)을 사용하여 설치 48 시간 정치 후 수거하였다. 채집된 어류 중 붕어는 현장에서 Kim과 Park [이을 참고하여 동정하였다.
- 채집한 어류는 개체별로 비늘, 아가미, 근육, 뼈, 신장 조직을 적출하였으며, 증류수로 세척한 후 초음파 세척기(5210, Branson, USA)로 최대한 조직에 붙어 있는 이물질을 제거하였다. 각 시료는 -80℃에서 동결시킨 후 냉동건조하여 수분을 제거한 후 초음파 용해장치(Ethos Plus, Milestone, USA)를이용하여 전처리하였다.
- 호소수의 중금속 함량 분석은 GF/C 유리섬유여과지로 필터 후 Cu (구리), Cd (카드뮴), Cr6+ (크롬) 및 Zn (아연)은 유도결합 플라즈마 방출분광기 (Flame Modula S, Spectro, Germany)에서 분석하였으며, Pb (납)과 As (비소)의 함량은 원자 흡수 분광계 (SpectrAA-220FS, Varian, Australia)를 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 채집된 어류 중 붕어는 현장에서 Kim과 Park [이을 참고하여 동정하였다. 동정 후, 즉시 실험실로 운반하여 외부 형태적 손상이 나타나지 않은 약 5년생 붕어 (전장 272±20.22 mm, 체중 466.33±13.30 g) 30마리씩을 실험에 사용하였다.
- 실험에 사용된 붕어(C.auratus)는 안동호 2개의 지점과 임하호 2개의 지점을 선정하여 5월, 7월, 9월(2005년 3회)와 8월, 9월, 10월(2006년 3회)에 걸쳐 2년간 채집하였다(Fig. 1). 채집은 3중자망(망목 10x10 mm, 25x25 mm)을 사용하여 설치 48 시간 정치 후 수거하였다.
- 저니는 어류의 채집 장소와 시기가 동일하며 저니의 채취는 보트를 이용하여 각 지점 호소의 중앙으로 이동하여 Ponar Grab (196-B12, Wildco, USA)을 이용하여 지점 내 3곳을 취한 후, 균일하게 혼합하여 사용하였다. 또한 저니 채취 시 같은 지역에서 1 1 무균 채수병을 이용하여 호소수를 채수하였고 채수 후 분석까지의 운반과 저장은 아이스박스와 차량용 냉장고를 이용하여 저온상태를 유지하였다.
데이터처리
- 각 실험에서 얻어진 자료에 대하여 통계 프로그램 패키지 (SPSS Inc., ver 12.0K, USA)> 이용하여 Levene의 등분산 검정과 평균의 동일성에 대한 T검정을 통하여 각 실험 사이에 p<0.05를 유의차가 있는 것으로 간주하고 유의적인 차이를 조사하였다.
이론/모형
- 채집은 3중자망(망목 10x10 mm, 25x25 mm)을 사용하여 설치 48 시간 정치 후 수거하였다. 채집된 어류 중 붕어는 현장에서 Kim과 Park [이을 참고하여 동정하였다. 동정 후, 즉시 실험실로 운반하여 외부 형태적 손상이 나타나지 않은 약 5년생 붕어 (전장 272±20.
성능/효과
- As 함량은 안동호에 서식하는 붕어가 임하호에 서식하는 붕어보다 높은 함량을 보이며 함량의 차이도 큰 것으로 나타났다(Fig. 8). 또한 0.
- Pb의 함량은 안동호에서 낮은 함량을 나타냈다. Cu 함량의경우 안동호와 임하호에서 평균함량에서는 같으나 양호 지점들 간의 함량 차이가 큰 것으로 나타났다. As의 평균함량은 안동호에서 임하호 보다 4배 정도 높은 함량을 보이며, 수질 내중금속 함량의 차이는 지점들 간에 큰 차이를 나타내지 않았다 (Table 1).
- Cu의 함량은 안동호에 서식하는 붕어에서 높은 함량을 나타냈으며, 안동호에 서식하는 붕어의 비늘 조직에서 0.693±0.025 μg/g로 가장 높은 함량을 나타냈다. 또한 임하호에 서식하는 붕어의 아가미 조직에서 0.
- 따라서 본 연구의 결과 수질과 저니 및 안동호에 서식하는 붕어에서 중금속 함량이 높은 것으로 보아 하상퇴적물 속에 포함된 유기물을 붕어가 먹이로 섭취함으로써 붕어 체내의 중금속 함량에 영향을 준 것으로 생각된다.
- 2). 따라서 본 연구의 결과 수질과 저니의 중금속함량이 안동호에서 높은 것으로 나타나 이는 안동호 상류지역에 휴.폐광산이 많이 존재하는 것으로 보아 휴폐광산을 통한 하천의 침출수 유입의 영향을 받은 것으로 생각된다.
- 특히 As의 평균함량은 안동호에서 5배정도 높은 함량을 나타냈으며, Cr의 함량은 안동호에서 낮은 함량을 보였으나 지점들 간의 함량차이는 크지 않았다. 또한 Cd의 함량은 안동호와 임하호에서 6.0 mg/1 으로 나타났으나 안동호에서 표준편차의 함량차이가 큰 것으로 조사되었다(Table 2). 안동호와 임하호의 저니에 대한 원소 함량과 성분을 분석하기 위하여 SEM-EDS을 이용하여 분석한 결과 안동호와 임하호의 저니 대부분의 원소는 A1 (알루미늄), Si (규소), K (칼륨), Fe (철)로 이루어 졌으며, Si가 전체 26~28% 로 가장 많은 함량을 나타냈다.
- 본 연구의 결과 근육과 비늘 조직에서 높은 함량을 나타냈으나 조직에 따라 함량의 차이가 적은 것으로 나타났는데, 이는 Pb가 붕어 조직에 축적이 덜되고 체내에 들어온 Pb가 세포막을 통과하지 못하고 배설된 것으로 생각된다. 또한 Zn 과 Pb의 함량은 안동호와 임하호의 수질과 저니에서 다른 중금속에 비하여 높은 함량을 나타냈으며, 안동호와 임하호에서 식하는 붕어에서 모두 높은 함량을 나타냈다. 이는 안동호와 임하호 상류지점에 아연과 납의 휴폐광산이 많았던 것으로 보아 지반 특성의 영 향으로 Zn과 Pb를 포함한 하상퇴 적물이 하천에 유입되어 수질과 저니에서 높은 함량을 보이며, 또한 이를 먹이로 섭취하는 어류에서도 높은 함량을 나타낸 것으로 생각된다.
- 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 중금속 함량의경우 안동호에 서식하는 붕어에서 높은 함량을 보이며, Cr, Cu, Cd 및 As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 또한 비늘, 근육, 뼈 조직은 안동호와 임하호의 함량차이가 크며, 안동호에서 높은 함량을 나타냈다. 본 연구의 결과 안동호와 임하호의 수질과 저니 및 서식어종인 붕어의 중금속 함량은 안동호에서 임하호보다 중금속 함량이 높게 나타났으며, 안동호와 임하호의 함량차이도 큰 것으로 나타났다.
- 5). 본 연구의 결과 Cu의 함량은 비늘과 뼈 조직에서 높은 함량을 보이고 Zne 근육 조직에서 높은 축적량을 나타냈고 아가미 조직에서 낮은 함량을 나타냈다. 이는 치어나 자어의 경우에는 아가미 조직이나 간장 조직 등에서 급성적 축적 이 나타날 수 있으나 자연 상태에서 5년 이상 자란 붕어는 중금속이 비늘과 뼈 및 근육 조직 등에 만성적으로 축적됨으로써 나타난 결과로 사료된다.
- [13]. 본 연구의 결과 근육과 비늘 조직에서 높은 함량을 나타냈으나 조직에 따라 함량의 차이가 적은 것으로 나타났는데, 이는 Pb가 붕어 조직에 축적이 덜되고 체내에 들어온 Pb가 세포막을 통과하지 못하고 배설된 것으로 생각된다. 또한 Zn 과 Pb의 함량은 안동호와 임하호의 수질과 저니에서 다른 중금속에 비하여 높은 함량을 나타냈으며, 안동호와 임하호에서 식하는 붕어에서 모두 높은 함량을 나타냈다.
- 또한 비늘, 근육, 뼈 조직은 안동호와 임하호의 함량차이가 크며, 안동호에서 높은 함량을 나타냈다. 본 연구의 결과 안동호와 임하호의 수질과 저니 및 서식어종인 붕어의 중금속 함량은 안동호에서 임하호보다 중금속 함량이 높게 나타났으며, 안동호와 임하호의 함량차이도 큰 것으로 나타났다. 이는 안동호의 경우 안동호 상류 지점의 폐광산과 농경지로부터 하상퇴적물이 유입되어 하상퇴적물 속에 포함된 유기물을 붕어가 먹이로 섭취함으로써 중금속 함량에 영향을 미친 것으로 생각된다.
- 안동호와 임하호 수질과 저니내 중금속 함량은 안동호에서 높은 함량을 보이며, As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 중금속 함량의경우 안동호에 서식하는 붕어에서 높은 함량을 보이며, Cr, Cu, Cd 및 As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다.
- 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 조직 내 Cr의 함량은 안동호에 서식하는 붕어에서 임하호에 서식하는 붕어 보다 높은 함량을 보이며 함량의 차이도 큰 것으로 나타났다. 또한 Cr의 함량이 안동호의 뼈 조직에서 0.
- 008 μg/g의 함량으로 아주 미 량의 함량을 나타냈으며, 이는 As의 성질이 산과 반응이 잘 일어나며 수증기와 함께 잘 휘발하는 것으로 보아 어류 조직의 전처리 과정 등에서 영향을 받았을 것으로 생각된다. 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 중금속 함량을 비교해보면 안동호에 서식하는 붕어가 임하호에 서식하는 붕어보다 높은 함량을 보이며, 조직에 따라 함량의 차이도 큰 것으로 나타났다.
- 안동호와 임하호 수질과 저니내 중금속 함량은 안동호에서 높은 함량을 보이며, As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 중금속 함량의경우 안동호에 서식하는 붕어에서 높은 함량을 보이며, Cr, Cu, Cd 및 As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 또한 비늘, 근육, 뼈 조직은 안동호와 임하호의 함량차이가 크며, 안동호에서 높은 함량을 나타냈다.
- 안동호와 임하호의 수질 내 중금속 함량의 경우 Cr, Cd와 As의 함량은 안동호에서 임하호 보다 높은 함량을 보이며, Zn 과 Pb의 함량은 안동호에서 낮은 함량을 나타냈다. Cu 함량의경우 안동호와 임하호에서 평균함량에서는 같으나 양호 지점들 간의 함량 차이가 큰 것으로 나타났다.
- As의 평균함량은 안동호에서 임하호 보다 4배 정도 높은 함량을 보이며, 수질 내중금속 함량의 차이는 지점들 간에 큰 차이를 나타내지 않았다 (Table 1). 안동호와 임하호의 저니를 채취하여 용출된 중금속함량을 측정한 결과 안동호와 임하호 저니 내 중금속 평균함량의 경우 Cu, Zn, Pb 및 As의 함량은 안동호에서 높은 함량을 나타냈으며, 함량의 차이도 큰 것으로 나타났다. 특히 As의 평균함량은 안동호에서 5배정도 높은 함량을 나타냈으며, Cr의 함량은 안동호에서 낮은 함량을 보였으나 지점들 간의 함량차이는 크지 않았다.
- 0 mg/1 으로 나타났으나 안동호에서 표준편차의 함량차이가 큰 것으로 조사되었다(Table 2). 안동호와 임하호의 저니에 대한 원소 함량과 성분을 분석하기 위하여 SEM-EDS을 이용하여 분석한 결과 안동호와 임하호의 저니 대부분의 원소는 A1 (알루미늄), Si (규소), K (칼륨), Fe (철)로 이루어 졌으며, Si가 전체 26~28% 로 가장 많은 함량을 나타냈다. 또한 안동호에서 A1, Si 성분이 높은 함량을 나타냈으며, K과 Fee 유사한 함량을 나타냈다(Fig.
- 조직 내 Zn의 함량은 안동호에서 높은 함량을 나타냈으나 함량의 차이는 적은 것으로 나타났다. Zn의 함량은 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 근육 조직에서 53 μg/g과 아가미조직에서 27 μg/g으로 표준편차 차이만을 보일뿐 큰 차이를 보이지 않았다(Fig.
- 안동호와 임하호의 저니를 채취하여 용출된 중금속함량을 측정한 결과 안동호와 임하호 저니 내 중금속 평균함량의 경우 Cu, Zn, Pb 및 As의 함량은 안동호에서 높은 함량을 나타냈으며, 함량의 차이도 큰 것으로 나타났다. 특히 As의 평균함량은 안동호에서 5배정도 높은 함량을 나타냈으며, Cr의 함량은 안동호에서 낮은 함량을 보였으나 지점들 간의 함량차이는 크지 않았다. 또한 Cd의 함량은 안동호와 임하호에서 6.
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