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하수의 독성평가를 위한 표준독성시험법과 온도증가 단기독성평가법의 비교 평가
Evaluation and Comparison with Standard 48 hr Acute Bioassay and High Temperature Rapid Toxicity Test for Sewage Toxicity Test

이상일   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 전병희   (충북대학교 건설기술연구소UU0001309  ); 원성연   (감사원CC0187152  ); 김이정   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 김금용   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  );
  • 초록

    Ceriodaphnia dubia를 이용한 새로운 독성시험법인 온도증가 단기독성평가법(ToxTemp, ToxCity test based on TEMPerature control)을 이용하여 농약성분에 대한 민감도를 조사하였다. BPMC, Diazinon, Fenitrothion등 하수의 생물학적 처리에 독성을 나타낼 수 있는 물질들에 대하여 기존의 실험방법인 표준 48시간 독성시험법과 비교했을 때 온도증가법은 $1{\sim}1.5$ 시간의 짧은 접촉시간에도 농약의 독성을 잘 감지할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중금속, 독성 유기화합물 그리고 농약성분을 비교, 평가했을 때 온도증가법은 1.25시간의 짱은 접촉시간 내에 48시간독성법의 결과와 높은 상관관계를 유지하며 독성을 감지하였다. 염색공단 폐수와 하수 등 실폐수에서의 독성평가능을 검토하기 위하여 활성슬러지를 이용한 질산화율, 산소이용율(OUR)과 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법, 온도증가법을 비교하였다. 그 결과 OUR을 이용한 평가에서는 비교적 높은 질산화율 저해도를 보인 원수에 대해서도 독성민감도가 낮아 현장적용에 한계를 나타낸 반면 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법과 온도증가법은 각기 다른 수준의 독성에 대해 민감하게 차이를 보였으며, 이 두 방법은 질산화율 저해도와 좋은 상관관계를 보였다. 온도증가법은 표준 48시간 독성시험법에 비해 1.5% 정도 민감도가 떨어지지만 현장에서의 신속한 감지가 가능하다는 점에서 현장에서의 질산화 독성진단에 대한 적용가능성이 높음을 보여주었다.


    A new method, ToxTemp (TOXcity test based on TEMPerature control) using Ceridaphnia dubia was applied to evaluate the toxicity of insecticide materials and compared with the standard 48 hr acute bioassay. BPMC, diazinon and fenitrothion may cause the inhibition to the biological process in sewage treatment plant and need to detect toxicity within short contact time. The ToxTemp method showed sensitive detection with more shorter contact of 1-1.5 hr time than that of the standard 48 hr acute bioassay. To evaluate toxicity of real wastewater/sewage, the inhibition rate of nitrification and oxygen uptake rate (OUR) using activated sludge, the standard 48hr acute bioassay and ToxTemp method using C. dubia were compared, respectively. On the basis of the inhibition rate of nitrification, the OUR test showed the less sensitive results at the relatively strong toxic sewage. On the other hands, the standard 48hr acute bioassay and ToxTemp method using C. dubia represented the toxicity of each wastewater/sewage with high sensitivity. Even the slightly low (about 1.5%) sensitivity, the ToxTemp method showed the high applicability to the real site of sewage treatment plant.


  • 주제어

    표준 48시간 독성시험법 .   온도증가 단기독성평가법 .   농약 독성 .   하수 독성.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Standard Practice for Conducting Acute Toxicity Tests with Fishes, Macroinvertebrates, and Amphibians. ASTM E-729-88, American Society for Testing Methods(1988) 
    2. Carins, J., Health, A. G., and Parker, B. c., 'The effects of Temperature upon the Toxicity of Chemicals to Aquatic Organisms,' Hydrobiologia, 47(1975) 
    3. King, E. F. and Dutka, B. J., 'Respirometric Techniques,' p. 75 -112. in : Toxicity Testing using Microorganisms. Vol. 1. Bitton, G. and Dutka, B. J., Eds., CRC Press, Boca Raton, FL(1986) 
    4. Rhodes, K, 'A Rapid Acute Toxicity Test Based on Daphnid Feeding Behavior,' M. S. Thesis, University of Florida, Gainesville, FL(1992) 
    5. Bitton, G., Rhodes, K., Koopman, B., and Cornejo, M., 'Short-Term Toxicity Assay Based on Daphnid Feeding Behavior,' Water Environ. Res., 67(3), 290-293(1995) 
    6. 윤채혁, '농약총람,' 도서출판 한림 (1996) 
    7. 박종웅, 김정호, 임영택, 'PACAS 공법에 의한 염색폐수의 처리,' 대한환경공학회, 13(3), 175-184(1991) 
    8. Blaise, C., van Coillie, R., Bermingham, N., and Coulombe, G., 'Comparaison des Responses Toxiques de Trois Indicateurs Biologiques (Bacteris, Algues, Possons) Exposes a des Effluents de Fabriques de Pates et Papiers,' Rev. Int. Sci. Eau., 3, 9-17(1987) 
    9. Alleman, J. E, 'Respiration-Based Evaluation of Nitrification Inhibition using Enriched Nitrosomonas Cultures,' p. 642-650, in : Scholze, R. J., Smith, E. D., Bandy, J. T., Yu, Y. C., and Basilico, J. V., Eds., Biotechnology for Degradation of Toxic Chemicals in Hazardous Waters Sites. Noyes Data Corp. Park Ridge, NJ(1988) 
    10. 이상일, 나은정, 서인석, 'Ceriodaphnia dubia 의 녹조류 섭생에 근거한 급성독성조사법' 대한환경공학회, 16(6), 755-760 (1994) 
    11. Munkittrick, K. R., Power, E. A., and Sergy, G. A., 'The Relative Sensitivity of Microtox, Daphnid, Rainbow trout and Fathesd Minnow Acute Lethality Tests,' Environ. Toxicol. Water Qual., 6, 35-62(1991) 
    12. Bulich, A. A, 'Use of Luminescent Bacteria for Determining Toxicity in Aquatic Environments,' Aquatic Toxicology, Markings, L. L. and Kimerle, R. A., Eds. American Society for testing and Materials, Philadelphia, PA(1979) 
    13. Dutka, B. J. and Bitton, G., Eds, 'Toxicity Testing using Microorganisms,' 2 CRC Press, Boca Raton. FL(1986) 
    14. Alsop, G. M, Waggy, G. T., and Conway, R. A., 'Bacterial Growth Inhibition Test,' J. Water Pollut. Control Fed., 52, 2452-2456(1980) 
    15. 조영옥, 김이정, 박종호, 이상일, '온도증가를 이용한 단기 Ceriodaphnia dubia 독성시험법,' 대한환경공학회, 26(3), 328-333(2004) 
    16. Jannsen, C. R. and Persoone, G., 'Rapid toxicity Screening Tests for Aquatic Biota. I. Methology and Experiments with Daphnia Magna,' Environ. Toxicol. Chem., 12(4), 711-717(1993) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Dong-Gyu ; Bae, Hun-Kyun 2011. "Acute Toxicity Test for Wastewater from Several Drainage Canals and Discharges Using Daphnia Magna" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, 20(7): 811~818     

 저자의 다른 논문

  • 이상일 (69)

    1. 1992 "건물 에너지 절약을 위한 수치해석적/실험적 이중창 열전달 연구" 에너지공학 = Journal of energy engineering 1 (1): 66~75    
    2. 1995 "컴퓨터 예측모델을 활용한 간헐폭기 활성슬러지 시스템의 운영인자 결정" 大韓衛生學會誌 = The Korean journal of sanitation 10 (2): 23~29    
    3. 1995 "PASS-100을 이용한 응집처리시 물리.화학적 인자의 영향" 大韓衛生學會誌 = The Korean journal of sanitation 10 (2): 30~35    
    4. 1996 "바닷물을 이용한 알칼리성 산업폐수처리방법" 환경보전 = Bulletin of Korea environmental preservation association 18 (6): 32~37    
    5. 1998 "2단간헐폭기 및 유로변경 간헐폭기 활성슬러지 시스템을 이용한 도시하수 처리" 大韓衛生學會誌 = The Korean journal of sanitation 13 (1): 26~31    
    6. 1998 "간헐폭기 활성슬러지공정에서 C/N비와 질소제거의 관계" 大韓衛生學會誌 = The Korean journal of sanitation 13 (2): 57~65    
    7. 2000 "생물학적 인 방출시 유기물 및 슬러지 적응에 따른 온도의 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (7): 1205~1212    
    8. 2000 "Struvite 결정화에 의한 질소 및 인의 제거" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (4): 599~607    
    9. 2000 "생물학적 인 방출시 유기물 및 질산염에 대한 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 22 (1): 141~148    
    10. 2004 "Ceriodaphnia dubia의 온도조절에 근거한 단기급성독성 조사법" 한국수산학회지 = Journal of the Korean Fisheries Society 37 (3): 209~214    
  • 전병희 (2)

  • 김이정 (0)

  • 김금용 (8)

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