본 연구는 인삼과 산양삼의 부위별 중금속 분포양상을 조사하여 중금속 식이노출 저감화 방안을 모색하고자 하였다. 인삼과 산양삼은 지역별 배분을 통해 각각 14개 지역 및 5개 지역에서 시료를 채취하였으며, 각 부위별 중량 및 중금속 함량을 분석하였다. 중금속 분석을 위해 microwave 장치를 이용해 전처리한 후 납, 카드뮴 및 비소는 ICP-MS로 측정하고 알루미늄은 ICP를 이용한 분석법을 확립하였다. 인삼의 겉껍질은 전체의 16.2% 중량비를 차지하였으며, 산양삼의 겉껍질 및 잔뿌리는 각각 전체의 21.8%, 16.8%의 중량비를 차지하였다. 각 부위별 중량비와 중금속 농도를 고려하여 각 부위별 중금속 분포도를 산출하였다. 인삼 및 산양삼의 겉껍질은 전체에 차지하는 중량비에 비해 높은 중금속 함유량을 보이고 있었으며, 인삼의 경우 납의 40.3%, 카드뮴 25.9%, 비소 47.6%, 알루미늄 89.9%가 겉껍질에 잔존하고 있었으며 산양삼의 경우 납 27.2%, 카드뮴 28.2%, 비소 48.3%, 알루미늄 56.8%가 겉껍질에 존재하였다. 알루미늄을 제외하고 산양삼의 잔뿌리내 중금속 분포량은 겉껍질과 유의적 차이가 없었다. 따라서, 인삼 및 산양삼의 겉껍질을 벗기고 섭취 한다면 중금속 식이노출량을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

In this study, 40 residents of the Gwangyang and Yeosu areas were assessed for their level of exposure to heavy metals (As, Cd, Ni) from April 2017 to June 2018. The aim was to understand the differences in levels of indoor exposure to heavy metals (As, Cd, Ni), and a health risk assessment was conducted to determine whether there was any fatal cause from carcinogenic elements. The mean concentrations of PM10 particles indoors were As 0.24 μg/m3, Cd 0.07 μg/m3, and Ni 0.89 μg/m3. The health risk assessment for the arsenic, cadmium, and nickel in indoor air confirmed that the mean values exceeded the cancer risk tolerances specified by the U.S. EPA, for As (males 3.07 × 10−4, females 3.35 × 10−4), Cd (males 3.83 × 10−5, females 4.18 × 10−5), and Ni (males 6.36 × 10−5, females 6.95 × 10−5).

중금속이 곤충에 미치는 영향을 조사하기 위하여 빨간집모기 (Culex pipiens pallens) 금속용액 (Cu, Cd, Hg, Pb, Zn)에서 사육한 후 50% 치사농도 (LC50) 용화시기, 총 지질함량, 지질조성, 총 단백질 함량변화를 측정하였다. 50% 치사농도 (LC50)는 3령 유충으로 24시간 처리한 Hg 처리군에서 0.45 mg kg-1으로 나타나 다른 금속에 비해 독성이 강한 것으로 나타났고, 용화 시기는 처리군이 대조군 (129시간)에 비해 지연되었으며 Cd가 처리군 중 273시간으로 가장 늦게 용화되었다. 중금속에 노출된 모기시료에서 총 여섯 종류의 지질 band가 분리되었으며, 이 중 5종의 지질이 동정되었다 (phospholipid, cholesterol, fatty acid, triglyceride, cholesterol ester). 모든 처리군의 총 지질함량은 대조군에 비해 감소하였다. 또한, 대조군의 단백질 함량 (0.51 mg ind.-1)이 처리군의 단백질 함량에 비해 높게 나타났으며, 처리군 중 Hg과 Cd을 처리한 유충의 단백질 함량이 매우 낮게 나타났다. 결론적으로 중금속이 처리된 용액에서 사육된 모기유충은 오염된 환경에 의한 먹이섭취의 장애 및 중금속의 독성으로 인해 단백질 함량과 지질의 감소가 일어나 발육이 느려지고 용화시기가 길어지는 것으로 생각되며 이는 중금속에 의한 체내 물질대사의 변화를 의미한다. 이러한 결과는 중금속 오염이 모기의 생존과 성장을 억제시켜 모기 개체군 크기에 영향을 줄 것을 나타내며, 추후 연구를 통해 모기의 생육정도를 이용한 오염도 측정에 활용이 가능할 것으로 기대된다

폴리락타이드 재질의 식품용 기구 및 용기·포장에서 식품으로 이행될 우려가 있는 유해 중금속인 납, 카드뮴 및 비소의 이행량을 측정하고 안전성을 평가하기 위하여 국내에 유통중인 폴리락타이드 시료 총 211건을 수거하였다. 용출실험은 ‘식품용 기구 및 용기·포장 공전’의 조건 에 따라 식품모사용매인 4% acetic acid로 하였으며 온도 조건으로 70oC와 가혹사용조건인 100oC 모두 적용하여 이 행량을 비교하였다. 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 모두 70oC보다 100oC의 조건에서 증가하는 경향을 보였으나, 납 의 최대 이행량은 기준·규격과 비교하여 1.0%의 낮은 수 준이었고, 카드뮴은 모두 미량이 검출되었으며, 비소의 최대 이행량은 기준·규격 대비 3.9%의 낮은 수준으로 기준·규격을 초과하는 시료는 없었다. 이행량 결과를 바탕으로 납, 카드뮴 및 비소의 일일추정섭취량을 산출한 후 잠정주간섭취허용량 등과 비교하는 안전성평가를 진행하였으며, 국내에 유통되는 식품용 폴리락타이드 기구 및 용기·포장을 통한 납, 카드뮴 및 비소의 일일추정섭취량은 2.5 × 10−5~ 2.0 × 10−3μg/kg bw/day인 것으로 산출되었다. 용출조건별로는 70oC, 30분에서 카드뮴의 일일추정섭취량이 가장 낮았고, 100oC, 30분에서의 납 일일추정섭취량이 2.0 × 10−3μg/kg bw/day로 제일 높게 나타났으나, 납의 위해도는 인체안전기준(25 μg/kg bw/week)과 비교시 0.055% 수준으로 매우 낮음을 확인되었다. 이를 통하여 국내 유통 폴리락타이드 재질 식품용 기구 및 용기·포장에서의 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 매우 낮은 수준임을 확인하였고, 본 연구의 결과는 향후 식품용 기구 및 용기· 포 장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

This study was carried out to investigate the presence of a correlation between heavy metals in urine samples and upper airway diseases. For the study, 51 household residents of Gwangyang, both with and without upper airway disease, were targeted. Urine samples were collected from the subjects along with a questionnaire from April 24th to 27th, 2017. The heavy metals in the urine samples were preprocessed and analyzed using an inductively coupled plasma/mass spectrometer. The geometric mean concentration of urinary arsenic and cadmium was 138.66 μg/L and 0.75 μg/g creatinine among those with upper airway disease and 166.42 μg/L and 1.19 μg/ g creatinine among those without upper airway disease. This was not a statistically significant difference. The concentration of urinary arsenic and cadmium was found to be increased by 1.19 times (95% CI; 0.15-9.31) and 1.26 times (95% CI; 0.31-5.04) in household residents with upper airway diseases with more than 144.86 μg/L and 0.85 μg/g creatinine, respectively.

자란만 퇴적물 중 유기물과 중금속의 농도분포와 오염현황을 파악하기 위하여 2014년 11월 15개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하여 입도, 총유기탄소(TOC), 총질소(TN) 및 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)을 분석하였다. 평균입도(Mz)는 8.6-9.8Ø(9.3±0.3Ø) 사이였으며, 니(Mud)와 점토(Clay)의 세립한 퇴적물로 구성되어 있었다. TOC와 TN은 각각 1.51-2.39%(1.74±0.22%), 0.20-0.33%(0.23±0.03%)의 범위로 전반적으로 공간적인 농도차이를 보이지 않았다. 모든 퇴적물에서 C/N 비 값은 5-10 사이를 보여 자란만 표층 퇴적물 중 유기물은 주로 해역 내에서 발생한 해양기원성 유기물인 것으로 파악되었다. 중금속 중 Cr, Fe, Mn은 만의 입구 쪽에서 높고 그 외 중금속(As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn)은 자란만의 안쪽에서 높은 농도를 보였다. 한편, 퇴적물 기준(SQGs), 농축계수(EF), 농집지수(Igeo), 오염부하량지수(PLI), 생태계위해도지수(ERI) 등 다양한 평가기법을 이용하여 자란만 표층 퇴적물의 중금속에 대한 오염정도를 살펴본 결과, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn은 오염되지 않은 상태이거나 일부해역에서 오염된 상태를 보였지만 As는 전 해역에서 높은 오염도를 보였다. 또한, 분석된 모든 중금속 농도를 고려한 전체적인 오염도를 살펴본 결과, 모든 해역에서 중금속에 대하여 오염되었고 특히, 일부 해역에서는 저서생물에 위해성을 줄 수 있는 상태인 것으로 파악되었다. 따라서, 자란만 내 양식 수산물의 안전성 확보와 지속적인 어장 생산성 유지를 위해서 자란만 퇴적물 내 유기물과 중금속의 오염원에 대한 체계적인 관리가 필요하다.

연구는 자가제조퇴비를 사용하는 유기농가와 관행농 가로 구분하여 생산되는 배추와 토양의 위생지표세균(Aerobic plate count, coliform count, yeast & mold)과 식중독발병 가능성이 있는 유해미생물(Staphylococcus aureus, Environmental listeria, Bacillus cereus)의 밀도를 분석하였다. 그 결과, 토양과 식물체 모두 식품에서 위해균 허용한 계치인 5.0 Log CFU/g 이하로 검출되었다. 또한 토양에서 위해균 검출량과 식물체 표면의 위해균 검출량간의 상관 관계를 분석한 결과 정의 상관관계에 있었다. 또한 토양과 식물의 중금속 오염도를 조사한 결과 검출되지 않거나 허용한계치 이하로 검출되었다.

The potential risk of heavy metals and residual pesticides in imported sawdust media inoculated with oak mushroom cultures is a concern for safe mushroom production in Korea. To obtain preliminary data for a sound analysis of this risk, this study was undertaken to analyze the presence of heavy metals and residual pesticides in the oak mushroom media imported from six different regions in China, between 2013 and 2015. Lead, arsenic, chrome, mercury, and cadmium were analyzed; arsenic, chrome, and mercury were not detected. Lead was detected in the imported oak mushroom media from Jinlin, Shandong, Liaoning, and Tianjin. The detection level of lead ranged from 1.7 to 3.2 mg/kg. Cadmium was detected at a level of 0.028 to 0.037 mg/kg in the media from Shandong and Liaoning. No residual pesticides were detected in any of the samples.

The purpose of this study was to evaluate the concentration of airborne particulate matter and heavy metals in the houses of the respiratory tract disease patients and a control group of residents in the city of Gwangyang. The particulate matter was measured using a mini-volume air sampler and then weighed three times using a micro balance to calculate the weighted average value. The heavy metals in the particulate matter were extracted using a hot plate and analyzed using an inductively coupled plasma/mass spectrometer. The average concentration of particulate matter in the outdoor air (34.478 μm/m3) was higher than that in the indoor air (16.794 μm/m3), showing a statistically significant difference (p<0.001). The average concentration of copper, manganese and chromium in the indoor and outdoor air were higher in the houses of those in the study group than those of the control group. In addition, there was a generally high correlation between particulate matter in the outdoor air and heavy metals in the indoor and outdoor air concentration (p<0.05).

우리나라 남해안의 대표적인 패류양식해역 중에 하나인 고성만 주변 표층 퇴적물 중 유기물과 중금속의 분포 및 오염현황을 이해하기 위해 입도와 총유기탄소(TOC), 총질소(TN), 중금속 9종(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)에 대해 조사하였다. 고성만 주변 퇴적 물은 세립질의 점토(clay)와 니(mud)로 이루어져 있었다. 유기물과 중금속은 만의 입구쪽에서 안쪽으로 갈수록 상대적으로 높은 농도를 보 였다. 특히, 퇴적물중 유기물 및 중금속의 분포와 C/N 비(5-10)를 고려하였을 때, 고성만 퇴적물 중 유기물은 해역 자체 내 생물체에 의해 생성된 해양기원성 유기물의 영향을 크게 받고, 중금속은 만 주변 혹은 만내 산재해 있는 인위적인 오염원의 영향을 크게 받고 있는 것으 로 파악되었다. 4 가지 퇴적물 오염평가 방법을 이용하여 고성만의 중금속 오염현황을 살펴본 결과, 고성만 퇴적물은 전 해역에 걸쳐 중 금속에 대하여 약간 오염된 상태였으며, 만의 북쪽과 북동쪽의 일부 해역은 퇴적물의 중금속 오염도가 높아 퇴적물에 서식하는 저서생물 에 큰 위해를 줄 수 있는 상태인 것으로 나타났다. 따라서, 고성만 주변 퇴적환경 개선을 위한 체계적인 관리계획의 수립과 함께 지속적 인 양식활동 및 양식생물의 안전성 확보를 위한 오염물질에 대한 집중적인 모니터링 연구가 병행되어져야 한다.

Salt, as food, is the most essential element for human survival due to its significant physiological functions. Here, we report the simultaneous detection of Pb and Cd in sea salt by square wave anodic stripping voltammetry (SWASV). Stripping voltammetric measurements were conducted using a manufactured rotating disk electrode system (MRDES). The detection limit was 3.6±0.18 µgL− 1 for Pb and 3.9±0.37 µgL− 1 Cd in NaCl solution. When the pH increased from 5.5 to 8.5, the peak currents of Pb and Cd decreased. At a pH of 8.3, the ratio of the current drop compared with that at a pH of 5.5 was 0.6 for Pb and 0.73 for Cd. The concentrations corrected by the current drop are in agreement with the concentrations obtained with ICP (inductively coupled plasma). This system demonstrates the reliable detection of heavy metals in aqueous media and, at a high Na + concentration, the successful application for the determination of Pb and Cd in sea salts.

Salt, as food, is the most essential element for human survival due to its significant physiological functions. Here, we report the simultaneous detection of Pb and Cd in sea salt by square wave anodic stripping voltammetry (SWASV). Stripping voltammetric measurements were conducted using a manufactured rotating disk electrode system (MRDES). The detection limit was 3.6±0.18 μgL−1 for Pb and 3.9±0.37 μgL−1 Cd in NaCl solution. When the pH increased from 5.5 to 8.5, the peak currents of Pb and Cd decreased. At a pH of 8.3, the ratio of the current drop compared with that at a pH of 5.5 was 0.6 for Pb and 0.73 for Cd. The concentrations corrected by the current drop are in agreement with the concentrations obtained with ICP (inductively coupled plasma). This system demonstrates the reliable detection of heavy metals in aqueous media and, at a high Na + concentration, the successful application for the determination of Pb and Cd in sea salts.

This study focused on evaluating the phytoextraction of heavy metals (Co, Pb, and Zn) induced by bioaugmentation of button mushroom compost (BMC) in Helianthus annuus (sunflower). When the potential ability of BMC to solubilize heavy metals was assessed in a batch experiment, the inoculation with BMC could increase more the concentrations of water-soluble Co, Pb, and Cd by 35, 25, and 45% respectively, compared to those of non-inoculated soils. BMC-assisted growth promotion and metal uptake in H. annuus was also evaluated in a pot experiment. In comparison with non-inoculated seedlings, the inoculation led to an increase in the growth of H. annuus by 27, 25, and 28% in Co-, Pb-, and Zn-contaminated soils, respectively. Moreover, enhanced accumulation of Co, Pb, and Zn in the shoot and root systems was observed in inoculated plants, where metal the translocation from root to the above-ground tissues was also found to be enhanced by the BMC. Evidently, these results suggest that the BMC could be effectively employed in enhancing the phytoextraction of Co, Pb, and Zn from contaminated soils.

본 연구에서는 경기도 내 유통되고 있는 다소비 생선류 100건을 대상으로 납, 수은(메틸수은 포함), 카드뮴의 오염도 및 셀레늄의 함량을 알아보았다. 금아말감법의 수은 분석기, ICP-MS, GC-ECD를 사용하여 측정하였으며 각 항목별 평균함량은 Pb 0.0915(0.0021-0.4490) mg/kg, Cd 0.0084(ND-0.1773) mg/kg, Hg 0.0412(0.0013-0.3032) mg/kg 으로 모두 기준규격 이하로 나타났다. 셀레늄은 수은과 결 합하여 수은의 독성을 감소시키는 것으로 알려져 있는데 본 연구에서 조사된 생선류에서는 셀레늄의 평균함량이 0.4044(0.1981-1.0227) mg/kg이었다. 규격 외 항목인 메틸 수은은 100건 중 갈치와 대구 2개 시료에서 각각 0.0677 mg/ kg, 0.2941 mg/kg로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 다소비 생선류를 통한 납, 수은 및 카드뮴의 총 섭취량은 JECFA에서 설정한 PTWI 및 PTMI의 0.97%, 3.42% 및 0.45%로 조사되었다. 따라서 도내에서 유통되는 생선류의 섭취는 납, 수은, 카드뮴 등의 위해에서 안전하다고 판단된다.

본 연구에서는 해산 규조류(Skeletonema cosatatum)의 개체군성장률(r)을 사용하여 중금속 3종 (As, Cr, Pb)의 독성영향 평가를 실시하였다. S. costatum을 As (0, 0.32, 0.63, 1.25, 2.50 및 5.00 mg L-1), Cr (0, 0.16, 0.32, 0.63, 1.25 및 2.50 mg L-1) 및 Pb (0, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 및 20.00 mg L-1)에 96시간 노출한 이후에 r 값을 측정하였다. 대조구에서 r 은 0.04보다 높았으며 As 농 도 0.63, Cr 농도 0.63 및 Pb 농도 10.00 mg L-1 이상에서 r 이 대조구 대비 유의하게 감소하였고 중금속 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 감소되는 경향을 나타냈다. EC50(반수영향농도)을 이용한 중금속의 독성세기는 Cr>As>Pb 순서를 나타냈으며, EC50 각각 0.80, 2.57 및 13.88 mg L-1으로 나타났으며, 최소영향농도(LOEC)는 각각 0.63, 0.63 및 10.00 mg L-1으로 나타났다. LOEC 를 기준으로 해양환경에서 Cr, As, Pb 농도가 0.63, 0.63 및 10.00 mg L-1 이상이 되었을 때, S. costatum에게 독성 영향이 나타날 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구를 통해 S. costatum 의 r 은 해양생태계 내에서 생산자 역할을 하는 생물에 대한 중금속의 독성평가를 위하여 유용 하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Effect of heavy metals (Cd, Cu, Zn) on the survival and population growth rates (PGR) of marine rotifer, Brachionus plicatilis were examined. B. plicatilis were exposed to Cd, Cu and Zn for 24 h to determine their survival and 72 h to determine their PGR. Survival rates in the control groups were greater than 90%. They were decreased with increasing concentrations of Cd, Cu and Zn. Survival rates were reduced in a concentration-dependent manner. Significant reduction in survival rates after exposure to Cd, Cu and Zn at concentration greater than 40.00, 0.13 and 10.00 mg L-1, respectively. PGR in the control groups were greater than 0.50. They were decreased with increasing concentrations of heavy metals. PGR were reduced in a concentrationdependent manner. Significant reduction in PGR after exposure to Cd, Cu and Zn occurred at concentration greater than 12.5, 0.06 and 1.00 mg L-1, respectively. The order of heavy metal toxicity based on PGR was Cu>Zn>Cd, with EC50 (50% Effective Concentration) values of 0.12, 6.15 and 21.41 mg L-1, respectively. The lowest-observed-effective-concentrations (LOEC) of PGR after exposure to Cd, Cu and Zn were 12.50, 0.06 and 1.00 mg L-1, respectively. The No-observedeffective- concentrations (NOEC) of PGR after exposure to Cd, Cu and Zn were 6.25, 0.03 and 0.01 mg L-1, respectively, in marine ecosystems have toxic effects on PGR of B. plicatilis. These results suggest that the PGR of B. plicatilis are useful tool to assess the effect of heavy metals on primary consumers in marine natural ecosystems.

Toxicity assessment of heavy metals (As, Cr and Pb) has been investigated by using the rate of survival and population growth(r) of marine rotifer, Brachionus plicatilis. The survival rate was determined after 24 hours of exposure to As, Cr and Pb. As and Cr reduced survival rate in dose-dependent manner and a significant reduction were occurred at concentration of greater than 30 and 150 mg L-1, but Pb had no effect on survival rate. The r was determined after 72 hours of exposure to As, Cr and Pb. As, Cr and Pb reduced r in dose-dependent manner and a significant reduction were occurred at concentration of greater than 5, 25 and 50 mg L-1. The toxicity of heavy metals were ranked As>Cr>Pb, with EC50 values of 12.98, 82.34 and 110.14 mg L-1, respectively. The no-observed-effect-concentration (NOEC) of r in As, Cr and Pb exposure were 1, 12.5 and 50 mg L-1, respectively. The lowest-observed-effect-concentration (LOEC) of r in As, Cr and Pb exposure were 5, 25, and 50 mg L-1, respectively. From the results, the concentration of As, Cr and Pb (greater than 5, 25 and 50 mg L-1, respectively) have toxic effect on the r of B. plicatilis in natural ecosystems. These results (including NOEC and EC50) might be useful for the mixing toxicity assessment and toxic guide line of heavy metals in marine ecosystems.