이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수 처리기술의 해양생태위해성평가에 대한 연구

김태원; 문창호; 박미옥; 전미해; 손민호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김태원 (해양생태기술연구소) 문창호 (부경대학교) 박미옥 (부경대학교) 전미해 (부경대학교) 손민호 (해양생태기술연구소)

저널정보: 해양환경안전학회 해양환경안전학회지 해양환경안전학회지 제24권 제2호

발행연도: 2018.1

수록면: 203 - 214 (12page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수 처리기술의 해양생태위해성평가에 대한 연구

김태원 , 문창호 , 박미옥 외 2명 해양환경안전학회지 2018.01 학술저널

2017

NaDCC 주입 선박평형수 처리기술의 해양생태위해성에 대한 연구

김태원 , 문창호 , 김영윤 외 1명 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 2017.01 학술대회자료

2013

전기분해로 처리한 선박평형수의 해양생태위해성에 관한 연구

김태원 해양 2013.01 학위논문

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이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수처리설비(BWMS, ballast water treatment system)에 의해 처리된 배출수 내에는 브롬 및 염소계열의 활성물질과 소독부산물질(DBPs, disinfection by-products)들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양환경에 미치는 생태위해성을 파악하기 위하여 생태독성시험(WET test, whole effluent toxicity test)과 생태위해성평가(ERA, ecological risk assessment)를 수행하였다. 배출수독성 시험종은 규조류(Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa), 녹조류(Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata), 로티퍼(Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus) 및 어류(Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas)로 8개의 해양 및 담수종을 이용하였다. 생태독성시험결과, 규조류 및 녹조류를 이용한 성장저해시험에서만 명확한 독성영향이 나타났으며 해수의 시험 조건에서 무영향농도(NOEC, no observed effect concentration), 최저영향농도(LOEC, lowest observable effect concentration) 및 반수영향농도(EC50, effect concentration of 50 %)는 각각 25.0 %, 50.0 % 및 > 100.0 %로 가장 민감한 영향을 나타냈다. 하지만 로티퍼 및 어류를 이용한 독성시험의 경우 모든 염분 구간에서 독성영향이 나타나지 않았다. 한편, 배출수에 대한 화학물질분석결과, bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin과 trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acid (HAAs) 등 총 25개의 소독부산물질들이 검출되었다. ERA결과, 25개의 소독부산물질들 중, 지속성(P), 생물축척성(B) 및 생물독성(T)의 특성을 모두 보이는 물질은 없었다. 예측환경농도(PEC, predicted environmental concentration) / 예측무영향농도(PNEC, predicted no effect concentration) 비율은 일반적인 항구 환경에서는 모든 물질이 1.0을 초과하지 않았지만 선박 최 인접지역의 경우 Isocyanuric acid, Tribromomethane, Chloropicrin 및 Monochloroacetic acid가 1.0을 초과하여 위해성이 있을 것으로 나타났다. 하지만 실제 배출수를 이용한 생태독성시험결과의 NOEC (25.0 %)를 적용한 결과 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양에 배출되었을 때 선박 최 인접지역을 포함한 일반적인 항구 환경에 수용 불가한 생태위해성을 가지지 않는 것으로 판단된다.

Ballast water treated by sodium dichloroisocyanurate (NaDCC) injection method in ballast water management system (BWMS) contains reactive bromine, chlorine species and disinfection by-products (DBPs). In this study, we conducted whole effluent toxicity (WET) testing and ecological risk assessment (ERA) to investigate its ecotoxicological effects on the marine environment. WET testing was carried out for eight marine and fresh water organisms, i.e. diatom, Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa, green algae, Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata, rotifer, Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus and fish, Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas. The WET test revealed that diatom and green algae were the only organisms that showed apparent toxicity to the effluent; it showed no observed effect concentration (NOEC), lowest observable effect concentration (LOEC) and effect concentration of 50 % (EC50) values of 25.0 %, 50.0 % and over 100.0 %, respectively, in seawater conditions. In contrast, rotifer and fish showed no toxicities to the effluent in the all salinity conditions. Meanwhile, chemical analysis revealed that the BWMS effluent contained total of 25 DBPs such as bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin, trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs) and halogenated acetic acids (HAAs). Based on ERA, the 25 DBPs were not considered to have persistency, bioaccumulation and toxicity (PBT) properties. The ratio of predicted environmental concentration (PEC) to predicted no effect concentration (PNEC) of the all DBPs did not exceed 1.0 for general harbour environments, but isocyanuric acid, tribromomethane, chloropicrin and monochloroacetic acid exceed 1.0 for near ship environments. However, when NOEC (25.0%) of the WET test results where actual effluent was applied, it was concluded that the NaDCC injection method did not have unacceptable ecological risks to the general harbor including near ship environments.

#선박평형수처리설비 #이염화이소시아뉼산나트륨 #생태독성시험 #생태위해성평가

참고문헌 (36)

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2004 / ASTM E1218-04, Standard guide for acute toxicity test with the micro algae / E1218-04

2004 / ASTM E-1440-91, Standard guide for acute toxicity test with the rotifer Brachionus / E-1440-91

Chung, Y. / 1997 / A study on haloacetic acids formation potentials by chlorination in drinking water / Korean Jounal of Environmental Toxicology 12(3):23~29

Clasen, T. / 2006 / Sodium dichloroisocyanurate (NaDCC) tablets as an alternative to sodium hypochlorite for the routine treatment of drinking water at the household level / International journal of hygiene and environmental health 209(2):173~181

GEF / 2009 / Guidelines for National Ballast Water Status Assessments / GloBallast Monographs 17:1~25

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