조류를 이용한 중금속의 생태독성 시험법 비교 연구

Abstract

본 연구에서는 수질 및 수생태계 보호 차원에서 점점 강화되고 있는 폐수배출허용기준에 따라 기존의 생태독성 분석법보다 민감한 생태독성 분석법을 확인 및 제시하고자 하였다. 시험종은 현재 국내에서 지정하고 있는 생태독성 시험종인 물벼룩보다 유해화학물질의 독성에 민감하다고 알려진 조류 중에서 OECD 시험종인 P. subcapitata로 지정하였다. 대상 화학물질은 수질오염물질들 중 인간이나 동식물에게 직접 또는 간접적인 영향으로 지정된 28종의 특정수질유해물질 중의 중금속 6종(Cu, Cd, Hg, As, Pb, Cr6+)과 화학물질 배출량, 중금속 토양오염도 및 인체 발암영향정도를 검토 기준으로 높은 우선순위를 보이는 중금속 3종(Zn, Mn, Ni)을 추가하여 총 9종의 중금속으로 선정하였다. 대상 화학물질의 독성 영향 정도를 평가하기 위하여 선행 연구에서 사용한 세포계수법 및 클로로필 형광(Chlorophyll fluorescence) 측정법과 민감도가 더 높은 것으로 알려져 있는 지연형광(Delayed fluorescence) 측정법을 추가하였다. 실험 결과, 72시간 만성독성시험에서는 세포계수법이 클로로필 형광 및 지연형광 측정법보다 유해화학물질의 독성에 덜 민감한 것을 확인할 수 있었다. 클로로필 형광 측정법과 지연형광 측정법을 이용하여 얻은 결과를 비교해보면 8시간 급성독성시험에서는 지연형광 측정법이 클로로필 형광 측정법과 비교하여 평균 4.3배(3.4∼5.1배) 민감도가 높은 것을 알 수 있었으며, 72시간 만성독성시험에서는 지연형광 측정법이 평균 1.4배(1.1∼1.7배) 더 민감하여 8시간 급성독성시험에 비하여 민감도 차이가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 조류에 대한 9종 중금속의 독성 영향 정도는 Hg>Cu>Ni>Mn>Zn>Cd>Cr6+> As>Pb순으로 Hg의 독성이 가장 강하며, Pb의 독성이 가장 낮은 것으로 관찰되었다. 위와 같은 결과를 통해 조류를 이용한 지연형광 측정법은 기존의 클로로필 형광 측정법보다 저농도 유해화학물질의 생태독성 분석 및 급성독성시험에서 보다 더 효과적인 시험법임을 확인하였다. 향후 점점 강화되어가는 폐수배출허용기준에 적합한 생태독성 분석법을 고려할 때, 지연형광 측정법이 이에 대한 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.