보고서 정보
주관연구기관 |
경북대학교 KyungPook National University |
연구책임자 |
김장억
|
참여연구자 |
곽세연
,
이상협
,
김효정
,
정혜린
,
남애지
,
리쟈윈
,
조성찬
,
홍성현
,
권민혁
,
김진효
,
이득영
,
배지연
,
김권래
,
강경영
,
김다영
,
김정미
,
김현욱
,
노효진
,
이단비
,
이유진
,
정명석
,
표세훈
,
김윤나
,
이미나
,
정수민
,
최근형
,
박상원
,
류송희
,
이효섭
,
송아름
,
문보연
,
임성진
,
정건희
,
박병준
,
박정훤
,
류지혁
,
권오도
,
김세인
,
박진웅
,
우정옥
,
최부웅
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2020-02 |
과제시작연도 |
2019 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO202000030361 |
과제고유번호 |
1395060785 |
사업명 |
농축산물생산현장의안전관리기술개발(R&D) |
DB 구축일자 |
2020-11-07
|
키워드 |
과불화합물.비소.중금속.잔류성유기 오염물질.섭취노출량.Perfluorochemical.Arsenic.Heavy metal.POPs.estimated daily intake.
|
초록
▼
○ 엇갈이배추 및 시금치 재배토양 중 엔도설판의 관리기준을 0.5 및 0.2 mg/kg. 프로사이미돈의 관리기준을 1.0 mg/kg으로 제안함
○ 토양 중 endosulfan 및 procymdone의 잔류 및 작물 흡수이행을 저감 방법 개발
○ 과불소화합물 흡착고정제(농업용 바이오차)에 의한 작물 흡수이행 억제능 평가
○ 탈불소반응 미생물 및 효소 후보유전자원 engineering 및 수집
○ 안전한 농산물 생산을 위한 관리기준을 목적으로하고 있기 때문에 ‘농산물품질관리법’ 농산물 안전기준이 설정된 비소, 카드
○ 엇갈이배추 및 시금치 재배토양 중 엔도설판의 관리기준을 0.5 및 0.2 mg/kg. 프로사이미돈의 관리기준을 1.0 mg/kg으로 제안함
○ 토양 중 endosulfan 및 procymdone의 잔류 및 작물 흡수이행을 저감 방법 개발
○ 과불소화합물 흡착고정제(농업용 바이오차)에 의한 작물 흡수이행 억제능 평가
○ 탈불소반응 미생물 및 효소 후보유전자원 engineering 및 수집
○ 안전한 농산물 생산을 위한 관리기준을 목적으로하고 있기 때문에 ‘농산물품질관리법’ 농산물 안전기준이 설정된 비소, 카드뮴, 납에 대한 유효태 기준을 1.3 및 1.6 mg/kg으로 우선 설정함
○ 다소비 식품 중 무, 당근, 양파, 마늘, 감자, 고구마,배추에 대한 PFOS, PFOA, PFHxS의 식이섭취노출량을 추정한 결과 PFOS의 경우 평균 0.00022 μg/kg b.w/day, 최대 0.00048 μg/kg b.w/day이었음.
PFOA의 EDI는 평균 0.00255 μg/kg b.w/day, 최대 0.00873 μg/kg b.w/day로 TDI 1.5 μg/kg b.w/day에 대비하여 안전한 수준이었음
○ 물 관리를 통한 쌀 중 비소 저감화 영농법 개발
○ 토양개량제 시용을 통한 쌀 중 비소 저감화 영농법 개발
(출처 : 요약서 4p)
Abstract
▼
□ Purpose&Contents
○ Establishment of soil management guidelines for crop cultivated soil of endosulfan and procymidone
○ Development of uptake reduction technic or materials for the soil residue endosulfan and procymidone in crop cultivated soil
- Assessment of plant uptake reduction using
□ Purpose&Contents
○ Establishment of soil management guidelines for crop cultivated soil of endosulfan and procymidone
○ Development of uptake reduction technic or materials for the soil residue endosulfan and procymidone in crop cultivated soil
- Assessment of plant uptake reduction using biochar, charcoal made of oak wood and quicklime
○ Development of the perfluorochemical (PFCs) adsorption materials for the residue reduction of plant uptake from the environmental residue
○ The phytoavailability of heavy metals in soils is important for both food safety and environmental management. Hence soil metals phytoavailability threshold values need to be established based on a firm scientific basis. In this study, optimal As, Cd,Pb phytoavailability threshold values were determined for bean,rice and sesame cultivated in 100 soils varying widely in soil chemical characteristics by comparing the soil As, Cd, Pb phytoavailability obtained using three commonly used extraction procedures. Subsequently, the transfer functions derived in this study were used to establish soil Cd phytoavailability threshold value standard limits for each specific crop.
○ Survey of perfluorinated compounds listed as persistent organic pollutants especially PFOS, PFOA and PFHxS in agricultural products and estimation of daily intake by agricultural products comsumption
○ To establish the agricultural method to reduce arsenic uptake by rice
- Field scale evaluation of the agricultural method to reduce arsenic uptake by rice through water control and application of soil ameliorator
□ Results
○ Suggested soil management guideline for endosulfan in korean cabbage cultivated soil as 0.5 mg/kg, and 0.2 mg/kg for endosulfan in spinach cultivated soil
○ Suggested soil management guideline for procymidone in korean cabbage and spinach cultivated soil as 1.0 mg/kg
○ Development of method for reducing the soil residue of endosulfan in korean cabbage and spinach cultivated soil
○ Development of method for reducing the soil residue and plant uptake of procymidone in korean cabbage and spinach cultivatedsoil
○ Development of potent PFCs adsorption biochars via the investigation of the PFCs adsorption property
- Candidate the good adsorbents via the examination of physico-chemical adsorption property
- Analysis and screening of gene for fluorochemicals degradation from the microbial gene DB and design/construct of the gene for the degradation enzyme
○ The verification on the efficiency of the adsorbent candidate application in soil
- Verification of the suppression effect of plant uptake by the adsorbent application
- Collection and synthesis of the gene for the defluorination enzyme
○ Linear regression analysis showed that all extractable Cd concentrations in soils measured by either NH4NO3, EDTA or Mehlich3 extractants were significantly related to the Cd concentration in each crop seed (R2=0.48-0.78 for rice, 0.45-0.49 for sesame and 0.31-0.50 for soybean, p<0.001 for all). In comparison, total Cd concentrations in soils were only significantly related to Cd concentrations in rice (R2=0.35,p<0.001) but not with that of sesame or bean. This implied that Cd in phytoavailable forms in soil better reflected the Cd content accumulated in plant, rather than the total Cd in soil.
This results were same for As and Pb. Hence, Using the regression equations from this study, phytoavailable As, Cd, and Pb guideline values for paddy field and upland soils were calculated. For instance, with Mehlich3 extractable As, Cd, Pb,the soil phytoavailability thresholds for rice (paddy soils) were 1.3, 1.6, and 200 mg kg-1.
○ Establishmet of the agricultural method to reduce arsenic uptake by rice
- Development of the agricultural method to reduce arsenic uptake by rice through water control and application of soilameliorator
□ Expected Contribution
○ Use as policy references and basic data for establishing soil management guidelines according to uptake and translocation of soil residue pesticide
○ Utilize the remediation and reduction method for soil contamination through the field experiment using biochar, charcoal made of oak wood and quicklime
○ Used as a way to solve the unintentional pesticide contamination of the PLS system
○ Reference for the establishment of the soil remediation from the contamination of PFCs
○ Initiation of commercialization of the adsorbent technology for the plant uptake reduction of PFCs
○ Reference for the selection of good PFCs adsorbents as a physico-chemical indicator
○ Using and application of the screening technology for defluorination enzyme
○ This study demonstrated that adoption of a soil phytoavailable metal threshold value for the management of agricultural soils would lead to safer crop plant production. Eventually, adoption of these phytoavailability based guideline values would allow a wide range of management protocols for metal contaminated agricultural soils to be developed via introducing immobilizing techniques leading to enhanced food safety
○ In this study, residue of PFOS, PFOA and PFHxS in agricultural products radish, carrot, onoin, garlic, potato, sweet potato and chinese cabbage was surveyed. according to the result, estimated daily intake (EDI) was calculted. EDI of PFOS was 0.00022μg/kg b.w/day from average amount, maximum 0.00048 μg/kg b.w/day. It was not significant amount compared to EFSA 2008 TDI(tolerable daily intake) 0.15 μg/kg b.w/day. And EDI for PFOA was average 0.00255 μg/kg b.w/day and maximum 0.00873 μg/kg b.w/day. This amount was estimated to comparatively safe to 1.5 μg/kg b.w/day from EFSA TDI 2008.
○ Basic research data useful for agricultural products safety regulation
○ Basic data for National Implementation Plan about Persistent Organic Pollutants
○ Basic data for risk assesment of perfluorinated compounds from food consumption
○ Developed agricultural practices can be used by farmers for safety of rice from arsenic contamination
(출처 : SUMMARY 9p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 보고서 요약서 ... 4
- 국 문 요 약 문 ... 6
- Summary ... 9
- 목차 ... 13
- 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 16
- 제1절 연구 개발 목적 ... 16
- 1. 1세부 : 작물재배환경 중 잔류성유기오염물질(POPs)의 토양관리기준 설정 및 저감법 연구 ... 16
- 2. 1협동 : 과불화합물의 경작지내 불용화 기술 연구 ... 16
- 3. 2협동 : 농업환경 중 비소 등 유해 중금속의 토양관리기준(안) 설정 ... 17
- 4. 3협동 : 과불화합물의 작물잔류 조사 및 식이섭취 노출량 평가 ... 17
- 5. 4협동 : 관개방법 및 저감화제 처리에 의한 비소의 벼 흡수이행 저감화 연구 ... 18
- 제2절 연구 개발의 필요성 ... 18
- 1. 1세부 : 작물재배환경 중 잔류성유기오염물질(POPs)의 토양관리기준 설정 및 저감법 연구 ... 18
- 2. 1협동 : 과불화합물의 경작지내 불용화 기술 연구 ... 19
- 3. 2협동 : 농업환경 중 비소 등 유해 중금속의 토양관리기준(안) 설정 ... 21
- 4. 3협동 : 과불화합물의 작물잔류 조사 및 식이섭취 노출량 평가 ... 21
- 5. 4협동 : 관개방법 및 저감화제 처리에 의한 비소의 벼 흡수이행 저감화 연구 ... 23
- 제3절 연구 개발 범위 ... 23
- 1. 1세부 : 작물재배환경 중 잔류성유기오염물질(POPs)의 토양관리기준 설정 및 저감법 연구 ... 23
- 2. 1협동 : 과불화합물의 경작지내 불용화 기술 연구 ... 24
- 3. 2협동 : 농업환경 중 비소 등 유해 중금속의 토양관리기준(안) 설정 ... 25
- 4. 3협동 : 과불화합물의 작물잔류 조사 및 식이섭취 노출량 평가 ... 26
- 5. 4협동 : 관개방법 및 저감화제 처리에 의한 비소의 벼 흡수이행 저감화 연구 ... 26
- 제 2 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 27
- 제1절 1세부 : 작물재배환경 중 잔류성유기오염물질(POPs)의 토양관리 기준 설정 및 저감법 연구 ... 27
- 제2절 1협동 : 과불화합물의 경작지내 불용화 기술 연구 ... 110
- 제3절 2협동 : 농업환경 중 비소 등 유해 중금속의 토양관리기준(안) 설정 ... 129
- 제4절 3협동 : 과불화합물의 작물잔류 조사 및 식이섭취 노출량 평가 ... 142
- 제5절 4협동 : 관개방법 및 저감화제 처리에 의한 비소의 벼 흡수이행 저감화 연구 ... 157
- 제 3 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 172
- 제1절 목표대비 달성도 ... 172
- 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 173
- 1. 1세부 : 작물재배환경 중 잔류성유기오염물질(POPs)의 토양관리기준 설정 및 저감법 연구 ... 173
- 2. 1협동 : 과불화합물의 경작지내 불용화 기술 연구 ... 174
- 3. 2협동 : 농업환경 중 비소 등 유해 중금속의 토양관리기준(안) 설정 ... 174
- 4. 3협동 : 과불화합물의 작물잔류 조사 및 식이섭취 노출량 평가 ... 175
- 5. 4협동 : 관개방법 및 저감화제 처리에 의한 비소의 벼 흡수이행 저감화 연구 ... 175
- 6. 주관 통합 ... 176
- 제 4 장 연구 결과의 활용 계획 ... 180
- 제 5 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 181
- 제 6 장 연구시설·장비종합정보시스템에등록한 연구시설·장비현황 ... 182
- 제 7 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 183
- 제 8 장 기타사항 ... 184
- 제 9 장 참고문헌 ... 185
- 끝페이지 ... 195
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