발광박테리아를 이용한 생물감시장치의 중금속에 대한 독성반응

이길수; 이승주; 왕창근; 최영균; 홍금용

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 이길수 (한국환경공단) 이승주 (한국환경공단) 왕창근 (충남대학교) 최영균 (충남대학교) 홍금용 (비엘프로세스)

저널정보: 대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제42권 제2호

발행연도: 2020.02

수록면: 66 - 74 (9page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2020

발광박테리아를 이용한 생물감시장치의 중금속에 대한 독성반응

이길수 , 이승주 , 왕창근 외 2명 대한환경공학회지 2020.02 학술저널

발광박테리아를 이용한 생물감시장치의 독성물질에 대한 반응특성

이길수 환경공학과 2020.01 학위논문

2018

발광박테리아를 이용한 생물감시장치의 페놀에 대한 독성반응

이길수 , 왕창근 , 홍금용 외 1명 대한환경공학회지 2018.10 학술저널

2016

발광박테리아를 이용한 생물감시장치의 페놀에 대한 독성반응

이길수 , 왕창근 , 홍금용 외 1명 대한환경공학회 학술발표논문집 2016.11 학술대회자료

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

목적 : 본 연구에서는 발광박테리아(Vibrio fischeri)가 방출한 빛의 강도가 약화되는 것을 측정하는 실시간 생물감시장치에서의 중금속(Zn2+, Pb2+, Hg2+, Cd2+)에 대한 독성반응을 평가하였다.
방법 : 발광저해도 시험은 4가지 중금속과 중금속이 첨가된 폐수 방류수를 포함하고 있다. 시험 시료에 대한 독성도는 동결 건조된 박테리아(Vibrio fischeri NRRL-B-11177)를 이용하여 생물검정을 수행하였다. 시료의 pH가 나타낼 수 있는 잠재적인 영향을 제거하기 위하여 시험 전에 pH를 7±0.2로 조절하였다. 생물감시장치는 발광된 빛으로부터 2분의 단시간 내에 시료의 독성도를 측정하여 결과를 산출한다. 그 후에 발광저해도 곡선으로부터 EC20과 EC50을 추정하였다.
결과 및 토의 : 중금속 희석액을 대상으로 한 발광저해도 시험의 경우, 각 중금속의 EC20은 Zn(II) < 0.2 mg/L, Hg(II) 0.45 mg/L, Cd(II) 0.58 mg/L 및 Pb(II) 1.95 mg/L로 추정되었고, EC50은 Zn(II) 0.25 mg/L, Hg(II) 0.5~1.0mg/L, Cd(II) 1.38 mg/L 및 Pb(II) 3.76 mg/L로 추정되었다. 중금속의 민감도는 Zn(II) > Hg(II), > Cd(II) > Pb(II) 순서로 나타났다. 중금속이 첨가한 폐수 방류수를 대상으로 한 발광저해도 시험의 경우, 각 중금속을 첨가한 시료의 EC20은 Hg(II) 0.38 mg/L, Zn(II) 0.58 mg/L, Pb(II) 1.45 mg/L 및 Cd(II) 1.95 mg/L로 추정되었고, EC50은 Hg(II) 0.53 mg/L, Zn(II) 1.13 mg/L, Pb(II) 6.44 mg/L 및 Cd(II) 7.82 mg/L로 추정되었다. 중금속이 첨가한 폐수에 대한 민감도는 Hg(II) > Zn(II) > Pb(II) > Cd(II) 순서로 나타났다. 우리나라의 수질오염물질 배출허용기준과 비교해서 Zn(II)의 EC20은 낮은 농도이기 때문에 방류수의 배출허용기준을 만족하는지를 감시하는 것은 적합하다고 판단된다. 그러나 그 외의 중금속의 EC20 수준으로는 단위공정의 제어나 사고로 인한 방류를 감시하는 목적으로 적용하는 것이 바람직하다.
결론 : 본 연구에서는 발광박테리아를 이용한 실시간 생물감시장치로 4가지 중금속과 중금속을 첨가한 시료에 대하여 독성도를 평가하였다. Zn(II)가 첨가된 폐수의 EC20은 0.58 mg/L로 배출허용기준보다 낮은 것으로 나타나 배출허용기준 초과 유무를 판별하는데 적절하다고 판단된다. 실시간 생물감시장치의 운영과 더불어 산업폐수처리시설에 대한 통합적 감시를 위해 물리화학적 분석을 병행할 필요가 있다.

Objectives : The purpose of this study is to evaluate the effects of heavy metals (Zn2+, Pb2+, Hg2+, Cd2+) toxicity in a real-time biosensor which is based on measuring the attenuation of light intensity emitted by Vibrio fischeri.
Methods : The inhibition test included four heavy metals and the spiked effluent wastewater. The toxicity of the test samples was assessed by freeze-dried bacteria (Vibrio fischeri NRRL-B-11177). The pH of the samples was adjusted to 7±0.2 before conducting the toxicity tests in oder to eliminate potential pH effects. The results obtained from the real-time biosensor that can be measuring the toxicity of the samples as a function of the emitted light. within a short period time (2 min). And then EC20 and EC50 values was estimated from inhibition curves.
Results and Discussion : In case of the inhibition test for dilluents of heavy metals, EC20 values were estimated as < 0.2 mg/L for Zn(II), 0.45 mg/L for Hg(II), 0.58 mg/L for Cd(II) and 1.95 mg/L for Pb(II) and EC50 values were estimated as 0.25 mg/L for Zn(II), 0.5~1.0 mg/L for Hg(II), 1.38 mg/L for Cd(II) and 3.76 mg/L for Pb(II). The sensitivity ranking of heavy metals was in order as Zn(II) > Hg(II), > Cd(II) > Pb(II). In case of the inhibition test for the spiked effluent wastewater, EC20 values were estimated as 0.38 mg/L for Hg(II), 0.58 mg/L for Zn(II), 1.45 mg/L for Pb(II) and 1.95 mg/L for Cd(II) and EC50 values were estimated as 0.53 mg/L for Hg(II), 1.13 mg/L for Zn(II), 6.44 mg/L for Pb(II) and 7.82 mg/L for Cd(II). The sensitivity ranking of the spiked effluent wastewater was in order as Hg(II) > Zn(II) > Pb(II) > Cd(II). Compared to the Emssion Limit Value (ELV) in Korea, the EC20 value of Zn(II) was found to be lower than ELV so that it was suitable for screening of Zn(II) as to meet the criteria of effluent wastewater. However, the other EC20 value of heavy metals can be used to control the unit processes and avoid accidental discharge.
Conclusions : The assessment of the toxicity of four heavy metals and spiked samples with them was performed in this study, by real-time biosensor using bioluminescent bacteria. The EC20 value of the spiked sample with Zn(II) has been found to be 0.58 mg/L lower than its ELV so that it was considered as a suitable screening for determining whether or not to exceed the permissible limit value. The use of real-time biosensor is required in combination with physicochemical analyses for an integrated screening of the industrial effluent properties.

#Bioassay #Bioluminescent Bacteria #Vibrio fischeri #Biosensor #Heavy Metals #생물검정법 #발광박테리아 #생물감시장치 #중금속

참고문헌 (15)

참고문헌 신청

Ministry of Environment, Notification No. 2017-074 of the Ministry of Environment(2017).

I. C. Kong, H. Kwon, K.-S. Ko, Bioassessment and comparison toxicity of arsenics based on the results of various bioassays, J. Korean Soc. Environ. Eng., 32(8), 795-801(2010).

B. W. Gu, I. C. Kong, Toxicity assessment of nanoparticles based on seed germination and germination index, J. Korean Soc. Environ. Eng., 36(6), 396-401(2014).

Ministry of Environment, Notification No. 2019-099 of the Ministry of Environment(2019).

ISO, Water quality-determination of the inhibitory effect of water samples on the light emission of Vibrio fischeri (luminescent bacteria test)-part3 : method using freeze-dried bacteria, ISO 11348:3(1998).

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

이길수

소속기관 한국환경공단

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 9 이용수 630

이승주

소속기관 한국환경공단

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 3 이용수 428

왕창근

소속기관 충남대학교

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 10%

논문수 63 이용수 2,235

Younggyun Choi

소속기관 충남대학교

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 10% 공학 > 공학 일반

논문수 30 이용수 973

홍금용

소속기관 비엘 프로세스

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 의약학 > 기초의학 > 예방의학·직업환경의학

논문수 9 이용수 705

이 논문과 함께 이용한 논문

발광박테리아를 이용한 생물감시장치의 페놀에 대한 독성반응

이길수 , 왕창근 , 홍금용 외 1명 대한환경공학회지 2018 .10

황산화미생물을 이용한 생물감시장치

오상은 환경독성보건학회 심포지엄 및 학술대회 2014 .05

지속가능한 수생태계 정화 기술로서의 퇴적물 미생물 연료전지의 동향 및 전망

손성훈 , 정석희 대한환경공학회지 2022 .11

A study on reaction of MFC type Biomonitoring System for heavy metals, inorganic materials, chlorides

Tae Sik Hwang , In ho Shin , Joo Hyun Pa 외 3명 환경독성보건학회 심포지엄 및 학술대회 2010 .11

일부 대학생들의 시험 유무에 따른 카페인 섭취와 식이장애 분석

이은지 , 정복미 한국지역사회생활과학회지 2023 .02

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2020-539-000465410

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (4)

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (15)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)