초록 ▼

-육상양식장 배출수 신종유해물질(항생제 내성 유발 및 전파물질) 관리방안 마련을 목적으로 국내 유수식 넙치 양식장 배출수 모니터링 및 수처리 기술 개발 수행.

-전남, 제주 등의 넙치 양식장을 대상으로 양식장 유입수 및 배출수 기초수질인자(부유입자, 탁도, COD, 총인, 총질소, 암모니아), 항생제(oxytetracycline-OTC, amoxcillin-AMX 포함 4종), 어류병원균 (Vibrio), 내성균(OTC- 및 AMX-내성균 등), 내성유전자(tetracycline계 내성균 포함 25종)에 대한 모니터링을

-육상양식장 배출수 신종유해물질(항생제 내성 유발 및 전파물질) 관리방안 마련을 목적으로 국내 유수식 넙치 양식장 배출수 모니터링 및 수처리 기술 개발 수행.

-전남, 제주 등의 넙치 양식장을 대상으로 양식장 유입수 및 배출수 기초수질인자(부유입자, 탁도, COD, 총인, 총질소, 암모니아), 항생제(oxytetracycline-OTC, amoxcillin-AMX 포함 4종), 어류병원균 (Vibrio), 내성균(OTC- 및 AMX-내성균 등), 내성유전자(tetracycline계 내성균 포함 25종)에 대한 모니터링을 수행하여 넙치 양식장 항생제 내성 오염 현황을 파악하고 위해성 평가를 위한 기초자료를 확보함.

-국내 넙치 양식장에 항생제 적용이 빈번히 이루어 짐을 확인하였으며(예로, 겨울철에도 항생제 검출), 또한 항생제 오염정도가 상당한 것으로 판단됨 (항생제, 내성균 및 유전자 검출빈도 및 농도범위 기준), 좀더 정확한 위해성 평가를 위해 체계적이고 지속적인 모니터링이 요구됨.

-양식장 배출수의 항생제, 내성균, 내성유전자를 효과적으로 처리할 수 있는 산화 및 광화학 반응 기반 수처리 기술 효율을 종합적으로 평가하였으며, 디스크필터-염소-자외선 기반 파일럿 수처리 시스템을 구축하고 현장적용을 통하여 성능을 확인하고 운영조건을 최적화함.

-제거효율, 기술의 성숙도, 현장적용성, 경제성 등을 고려하여, 염소, UV 및 이 두 기술의 조합공정 (염소-UV)이 양식장 배출수 처리에 적합한 수처리 기술로 도출함.

-디스크필터-염소-UV 공정에 기반한 일 1000톤 규모 파일럿 수처리 시스템을 구축하고 현장 적용하여, 항생제 90%이상, 내성균 99.99% 이상 제거가능한 공정운영조건을 도출하였음(염소 0.5 - 1 mgCl₂/L, UV조사량 260 mJ/cm²). 현장 파일럿 적용 결과 처리효율향상을 위한 부유물 제거 전처리 공정 최적화가 필요한 것으로 파악됨(특히 양식장 급이후).

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
This project aims to prepare an effective management plan for the increasing antibiotic resistance in the domestic flow-through aquaculture water systems by performing systematic and intensive monotoring of the aquacultre effluent qualities (for selected antibiotics, antibiotic

Purpose & Contents
This project aims to prepare an effective management plan for the increasing antibiotic resistance in the domestic flow-through aquaculture water systems by performing systematic and intensive monotoring of the aquacultre effluent qualities (for selected antibiotics, antibiotic resistant bacteria and resistance genes) and developing an cost-effective water treatment technology against these emerging contaminants.

Results
Various water quality parameters of the selected domestric flow-through fish (flatfish) farm waters (total 24 covering South Jeolla province and Jeju island) were monitored for three years in terms of basic water qualties (SPM, TSS, COD, TP, TN, NH3-N), antibiotics (oxytetracycline-OTC, amoxcillin-AMX, fluorofenicol-FLO, and oxonilic acid-OXO), fish pathogen (Vibrio), antibiotic resistant bacteria (ARB, resistant against OTC and AMX), antibiotic resistance genes (25 ARGs including tetB, tetD).

As results of the monitoring program, it is concluded that the application of antibiotics in domestic flatfish farms is frequent (antibiotics are found in aquacultre waters even in winter period, when the farming activity is known to be low), and the level of antibiotic contamination is considered to be significant. Overall, continuing systematic and comprehensive program is highly recommended in order to be able to make accurate risk assessment for the antibiotic resistance in the aquaculture environment.

The efficiency of various water treatment technologies based on oxidative and photochemical reactions were assessed in a systematic manner to inactivate and eliminate antibiotics, ARB and ARGs present in aquaculture effluents. A process train comprised of disc filter-chlorine-UV processes was selected as the most cost-effective treatment technology for the aquaculture effluent based on the high removal efficiency, maturity of the technology, and the field applicability.

A pilot treatment system (capacity of 1000 m³/day) using disc filter-chlorine-UV process was designed, constructed, and tested in the selected aquaculture farm facility. The pilot treatment operation was stable and successful during the onsite tests and could achieve more than 90% of OTC and AMX (target antibiotics), 99.99% inactivation of ARBs, and 99% - 99.9% abatement of the selected ARGs (tetB and tetD ). Further research need was found for enhancing removal efficiency of particles and suspended solids in the pretreatment process as the efficiency of UV disinfection was significantly decreased in the aquaculture effluent matrices containing high levels of suspended solids (e.g., after fish feeding).

Expected Contribution
Enabling risk assessment for the antibiotic resistance contamination of domestic flatfish aquacultrue facilities by providing relevant monitoring data

Developing advanced analytical methods for the antibiotic resistance related contaminants in seawater matrices

Developing applicable, cost-effective water treatment technology to control ARB and ARGs in aquaculture waters

Human resource training in the area of sustainable aquacultre system and management of antibiotic resistance contamination

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문요약문 ... 4
• Summary ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1. 연구개발 목적 ... 9
• 2. 연구개발의 필요성 ... 12
• 3. 연구개발 범위 ... 14
• 제2장. 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 1. 국내 수산 양식 시스템 운영 및 관리 기술 ... 16
• 2. 국외 수산 양식 시스템 운영 및 관리 기술 ... 30
• 3. 국내 양식 시스템 수질관리 및 수처리 기술 현황 ... 32
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 39
• 1.양식장 배출수 유해물질 모니터링 ... 39
• 2. 양식장 배출수 유해물질 제거 수처리 기술 개발 및 평가 ... 158
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 243
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 246
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 247
• 1. 해외 양식수 수처리 기술 현황 ... 247
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 252
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비현황 ... 253
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치이행 실적 ... 254
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 255
• 제11장. 기타 사항 ... 256
• 제12장. 참고 문헌 ... 257
• 끝페이지 ... 260