$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

배터리 제조공정에서 배출되는 잠재 유해 물질에 대한 물벼룩과 발광박테리아의 생태독성: 리튬, 니켈, 황산염을 대상으로
Ecotoxicity of Daphnia magna and Aliivibrio fischeri on Potentially Harmful Substances Emissionsfrom Battery Manufacturing Processes: Lithium, Nickel, and Sulfate 원문보기

환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, v.32 no.2, 2023년, pp.123 - 133  

노인혜 ((주)동남의화학연구원) ,  성기준 (부경대학교 생태공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

이차전지 생산공정에서 발생한 폐수에는 리튬과 고농도의 황산염을 포함하고 있으며 최근에는 에너지 밀도가 높은 High Ni 계열의 전구체 수요가 급증하면서 니켈의 배출도 우려되는 상황이다. 리튬과 황산염의 경우 현재 수질오염물질 배출허용기준에 포함되어 있지 않으므로, 이들이 적절하게 처리되지 못하고 배출되었을 경우 향후 환경에 대한 부정적 영향이 클 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 물벼룩(Daphnia magna)과 발광박테리아(Aliivibrio fischeri)를 이용하여 이차전지 생산공정 배출수에 포함되어 배출될 수 있는 잠재오염물질인 리튬과 니켈 및 황산염의 생태독성을 평가하였다. 생태독성평가 결과, 물벼룩 24시간, 48시간 리튬 EC50 값은 18.2mg/L, 14.5mg/L, 니켈의 경우 7.2mg/L와 5.4mg/L, 황산염 EC50 값은 4,605.5mg/L, 4,345.0mg/L로 나타나, 물벼룩의 경우 물질 및 반응시간(24시간, 48시간)에 따른 생태독성 차이가 있음을 알 수 있었다. 리튬, 니켈, 황산염에 대한 물벼룩의 EC50을 비교하면, 니켈의 24h 및 48h EC50은 리튬에 비해 39.6-37.2%, 황산염에 비해서는 0.1-0.2% 수준으로 세 물질 중 가장 독성이 강한 것으로 나타났다. 그 차이는 노출시간과 상관없이 유사한 수준으로 나타났다. 반면, 황산염의 EC50은 리튬과 니켈에 비해 각각 253.0-299.7%, 639.5-804.6% 수준으로 세물질 중 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 발광박테리아의 리튬에 대한 30분 EC50 값은 2,755.8mg/L, 니켈은 7.4mg/L, 황산염 EC50 값은 66,047.3mg/L로 니켈과는 달리 리튬과 황산염에 대한 물벼룩과 발광박테리아 생물 종별 민감도 차이도 있음을 확인하였다. 이차전지 배출수 관리를 위해 향후 이들 물질에 대한 복합 독성에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Wastewater generated in the secondary battery production process contains lithium and high-concentration sulfate. Recently, as demand as demand for high-Ni precursors with high-energy density has surged, nickel emission is also a concern. Lithium and sulfate are not included in the current water pol...

주제어

표/그림 (7)

참고문헌 (34)

  1. Abbas M, Adil M, Ehtisham-ul-Haque S, Munir B,?Yameen M, Ghaffar A, Shar G, Tahir M, Iqbal M. 2018. Vibrio fischeri bioluminescence?inhibition assay for ecotoxicity assessment: A?review. Science of the Total Environment?656: 1295-1309. 

  2. Aral H, Vecchio-Sadus A. 2008. Toxicity of?lithium to humans and the environment-A?literature review. Ecotoxicol Environ Saf.?70: 349-356. 

  3. Bozich J, Hang M, Hamers R, Klaper R. 2017.?Core chemistry influences the toxicity of?multicomponent metal oxide nanomaterials,?lithium nickel manganese cobalt oxide and?lithium cobalt oxide to Daphnia magna.?Environ toxicol chem. 36(9): 2493-2502. 

  4. Choi H, Ryu J, Shin W, Nathalie V. 2019. The?impact of anthropogenic inputs on lithium?content in river and tap water. Nature?Communications. 10: 5371. 

  5. Elphick J, Davies M, Gilron G, Canaria E, Lo B,?Bailey HC. 2011. An aquatic toxicological?evaluation of sulfate:the case for considering?hardness as a modifying factor in setting?water quality guidelines. Environmental?Toxicology and Chemistry. 30(1): 247-253. 

  6. Environment Canada. 2000. Biological Test Method:?Reference Method for Determining Acute?Lethality of Effluents to Daphnia magna. 

  7. European Chemicals Agency (ECHA). https://echa.europa.eu/registration-dossier/-/registered-dossier/5223/6/2/4 

  8. Hsieh C, Tsai M, Ryan D, Pancorbo C. 2004.?Toxicity of the 13 priority pollutant metals?to Vibri fisheri in the Microtox ® chronic?toxicity test. The Science of the Total?Environment 320: 37-50. 

  9. Hwang J. 2021. Technology and market trend of?secondary battery. Auto Journal. 43(10):?31-35. [Korean Literature] 

  10. Jakobsson E, Arguello-Miranda O, Chiu SW,?Fazal Z, KruczK J, Nunez-Corrales S, Pandit?S, Pritchet L. 2017. Towards a unified?understanding of Lithium action in basic?biology and its significance for applied?biology. J Membr Biol. 250: 587-604. 

  11. Jin Y, Kim BR, Kim DW. 2021. Correlation?between lithium concentration and?ecotoxicology in lithium contained waste?water. Clean Technology 27(1): 33-38.?[Korean Literature] 

  12. Karjalainen J, Makinen M, Karjalainen A. 2021.?Sulfate toxicity to early life stages of European?whitefish (Coregonus lavaretus) in soft?freshwater. Ecotoxicology and Environmental?Safety 208 :111763. 

  13. Kim D, Chae Y, An Y. 2017. Mixture Toxicity of?Nickel and Microplastics with different?functional group on Daphnia magna. Enviro?sci technol. 51: 12852-12858. 

  14. Kim J, Shin K, Yu S, Lee J, Kim W. 2015.?Comparative study on acute toxicity of?treated effluent containing salt using Daphnia?magana and Vibrio fischeri. Journla of Korean?Society on Water Environment 31(5): 453-459. [ Korean Literature] 

  15. KORES. 2016. Lithium market analysis report. 

  16. Korea Ministry of Environment (KMOE). 2009a.?Ecotoxicity management system for industrial?wastewater. [Korean Literature] 

  17. Korea Ministry of Environment (KMOE). 2009b.?Research on the search for substances that?cause ecotoxicity in industrial wastewater and?reduction measures (II). [Korean Literature] 

  18. Korea Ministry of Environment (KMOE), Korea?Environment Corporation (KECO). 2011.?Handbook for ecotoxicity management of?class 3-5 wasterwater discharge facilities.?[Korean Literature] 

  19. Korea Ministry of Environment (KMOE). 2017.?Standard testing method for water pollution.?[Korean Literature] 

  20. Korea Ministry of Oceans and Fisheries (KMOF).?2018. Standard testing method for maritime?environment pollutant. 

  21. Korea National Institute of Environmental Research?(KNIER). 2013. Ecotoxicity analysis institute?technical training materials. 

  22. Lee K, Park G, KIM P. 2008. Development of?Marine Toxicity Standard Method for Marine?Luminescent Bacteria: Introduction of N-Tox test. Journal of the Korean Society of?Oceanography 13(2): 156-163. [Korean Literature] 

  23. Lee K, Kim J, Jo H, Song H, Cheon S, Seo D,?Lee M, Lee J. 2022. Ecotoxicity assessment?for monitoring hazardous substances on?Vibrio fischeri. Jorunal of Korean society of?Marne, Environment, Energy. 25(4): 217-222. [Korean Literature] 

  24. Mano H, Shinohara N. 2020. Acute toxicity of?nickel to Daphina magana: validation of?bioavailability models in Japanese rivers.?Water Air and Pollution. 231(459). 

  25. Michalaki A, McGivern A, Poschet G, Buttner M,?Altenburger R, Grintzalis K. 2022. The?effects of single and combined stressors on?Daphnids-Enzyme markers of physiology?and metabolomics validate the impact of?pollution. Toxins 10: 604. 

  26. Okamoto A, Yamamuro M, Tatarazao N. 2014.?Acute toxicity of 50 metals to Daphnia?agna. J. Appl Toxicol. 35: 824-830. 

  27. Park S, Seo J, Kim T. 2018. Environmental impacts?of brine from the seawater desalination?plants. Journal of Environment Impact?Assessment. 27(1): 17-32. [Korean Literature] 

  28. Park MJ, Jun DJ, Kang SG. 2021. Korean secondary?battery industrial ecosystm. Journal of the?Korean Battery Society. 1(2): 85-88. [Korean Literature] 

  29. Pereira CMS, Deruytter D, Blust R, De Schamphelaere?KAC. 2016. Effet of temperature on chronic?toxicity of copper, zinc, and nickel to Daphnia?magna. Environ toxicol chem. 36(7): 1909-1916. 

  30. Posco Research Institute (POSRI). 2018. Lithium?supply and demand outlook in 2025. [Korean Literature] 

  31. Posco Research Institute (POSRI). 2019. 7 major?issues in the global lithium industry. [Korean Literature] 

  32. Thibon F, Weppe L, Nigier N, Churlaud C,?Lacoue-Labarthe T, Metian M, Cherel Y,?Bustamante P. 2021. Large-scale survey of?lithium concentrations in marine organisms.?Science of the Total Environment 751(141453). 

  33. Viana T, Ferreira N, Henriques B, Leite C, Marchi?L, Amaral J, Freitas R, Pereira E. 2020. How?safe are the new green energy resources?for marine wildlife? The case of lithium.?Environmental Pollution 267: 1-9. 

  34. Wang Z, Yeung K, Zhou G, Yung M, Schlekat C,?Garman E, Gissi F, Stauber J, Middleton?E, Wang Y, Leung K. 2020. Acute and?chronic toxicity of nickel on freshwater?and marine tropical aquatic organisms.?Ecotoxicology and Environmental Safety.?206: 111373.? 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로