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중금속(As, Cr, Pb)이 해산 규조류(Skeletonema costatum)의 개체군 성장률에 미치는 영향 KCI 등재

Effect of Heavy Metals (As, Cr, Pb) on the Population Growth Rates of Marine Diatom, Skeletonema castatum

이주욱, 류향미, 허승, 장수정, 이기원, 황운기
  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/429877
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한국해양생명과학회지 (Journal of Marine Life Science)
(사)한국해양생명과학회 (The Korea Society of Marine Life Science)
초록

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.

population growth rate (r ) of the marine diatom, Skeletonema costatum. The r of the species was determined after 96 h (4 days) exposure to As (0, 0.31, 0.63, 1.25, 2.50 and 5.00 mg L-1), Cr (0, 0.16, 0.31, 0.63, 1.25 and 2.50 mg L-1) and Pb (0, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 and 20.00 mg L-1). It was observed that r in the control (absence of As, Cr and Pb) were greater than 0.04, however suddenly decreased with increased heavy metal concentrations. As, Cr and Pb reduced r in a dose-dependent manner and a significant reduction were occurred at concentration of greater than 0.31, 0.31 and 5.00 mg L-1, respectively. Based on the toxicity, the heavy metal were ranked as Cr>As>Pb, with EC50 (50% effective concentration) values of 0.80, 2.57 and 13.88 mg L-1, respectively. The lowestobserved- effective-concentration (LOEC) of r in exposed to As, Cr and Pb were 0.63, 0.63 and 10.00 mg L-1, respectively. Precisely, a concentration of greater than 0.63 mg L-1 of As, 0.63 mg L-1 of Cr and 10.00 mg L-1 of Pb in marine ecosystems induced toxic effect on the r of S. costatum. Based on our results, we suggested that the r of S. costatum might be a useful bio-indicator for the toxicity assessment of heavy metals on the producer in marine ecosystems.

키워드
해산규조류중금속개체군성장률독성 Skeletonema costatumHeavy metalPopulation growth rateToxicity
목차
서 론
재료 및 방법
    1. 시험생물
    2. 중금속 농도조성
    3. 배양조건
    4. 개체군 성장률 측정
    5. 통계학적 분석
결 과
    1. 중금속이 S. costatum 개체군 성장률에 미치는영향
    2. S. costatum 개체군 성장률을 이용한 중금속 독성평가
고 찰
저자
  • 이주욱(국립수산과학원 서해수산연구소 자원환경과 해양생태위해평가센터) | Ju-Wook Lee (National Fisheries Research & Development Institute, West Sea Fisheries Research Institute, Marine Ecological Risk Assessment Center, Incheon 22383, Korea)
  • 류향미(태안군 수산업기술센터) | Hyang-Mi Ryu (Taean the marine products industry center, Taean-gun 32144, Korea)
  • 허승(국립수산과학원 서해수산연구소 자원환경과 해양생태위해평가센터) | Seung Heo (National Fisheries Research & Development Institute, West Sea Fisheries Research Institute,)
  • 장수정(국립수산과학원 서해수산연구소 자원환경과 해양생태위해평가센터) | Soo-Jung Jang (National Fisheries Research & Development Institute, West Sea Fisheries Research Institute, Marine Ecological Risk Assessment Center, Incheon 22383, Korea)
  • 이기원(한화 해양생물연구센터) | Ki-won Lee (Hanwha Marine biology Research Center, Seoul 07345, Korea)
  • 황운기(국립수산과학원 서해수산연구소 자원환경과 해양생태위해평가센터) | Un-Ki Hwang (National Fisheries Research & Development Institute, West Sea Fisheries Research Institute, Marine Ecological Risk Assessment Center, Incheon 22383, Korea) Corresponding author