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SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 24
1. 연구의 필요성 24
가. 연구 배경, 목적 및 필요성 24
제2장 국내외 연구 현황 26
1. 국내외 연구 현황 26
2. 국내 연구 동향 26
3. 국외 연구 동향 27
제3장 조사연구수행 내용, 방법 및 범위 32
1. 국내 수질 분포 조사 32
가. 조사 지점 및 조사 항목 32
나. 환경 분포 조사 방법 37
2. 국내 현장 검증을 통한 국내 생물독성값 도출 40
가. 급성 독성 실험 40
나. Biotic Ligand Model (BLM) 42
3. 수질기준안 도출 방법 44
가. 수질기준안 도출 방법 44
나. 독성 자료의 필요조건 46
다. 국내 종을 활용한 수생생물보호 기준(안)의 가능성 평가 48
제4장 연구결과 및 고찰 50
1. 국내 수질 분포 조사 50
가. 중금속 환경 분포 조사 50
나. 환경인자 조사 56
2. 국내 현장 검증을 통한 국내 생물독성값 도출 61
가. 급성 독성실험 61
나. BLM 검증 64
3. 중금속에 대한 수생생물보호 기준(안) 타당성 검토 66
가. 독성 자료를 구성하는 종 분류 66
나. 종 단위 독성 자료로부터 기준(안) 도출 89
다. 속 단위 독성 자료로부터 기준(안) 도출 114
라. 국내 독성 자료를 고려한 기준(안) 도출 138
마. 수질권고치 산정 165
4. 위해성 평가를 통한 수생생물 보호기준(안) 도출 167
가. 구리 위해성 평가 167
나. 카드뮴 위해성 평가 172
다. 아연 위해성 평가 173
라. 납 위해성 평가 178
제5장 결론 180
1. 영산강 수계 수질 분포 조사 180
2. 현장 검증을 통한 국내 생물독성값 도출 181
3. 중금속에 대한 수생생물보호 기준(안) 검토 182
4. 위해성 평가를 통한 수생생물 보호기준(안) 도출 183
제6장 조사연구결과의 활용 방안 184
1. 영산강 수계 수질 분포 조사 184
2. 현장 검증을 통한 국내 생물독성값 도출 184
3. 중금속에 대한 수생생물보호 기준(안) 검토 184
4. 위해성 평가를 통한 수생생물 보호기준(안) 도출 184
제7장 조사연구목표 달성도 및 대외기여도 186
참고문헌 188
부록 192
부록 I. 2015년 영산강 수계 중금속 농도 분석 결과 194
부록 II. 구리 기준(안) 도출에 활용된 독성 자료 196
부록 III. 카드뮴 기준(안) 도출에 활용된 독성 자료 248
부록 IV. 아연 기준(안) 도출에 활용된 독성 자료 292
부록 V. 납 기준(안) 도출에 활용된 독성 자료 342
표 1. 2015 시료채취 지점 33
표 2. 풍년새우 급성 독성시험 방법(곽인실 외, 2009) 40
표 3. 물벼룩 급성 독성시험 방법 41
표 4. 유럽의 종 민감도 분포 (Species Sensitivity Distribution) 구축에 요구되는 최... 46
표 5. Water Framework Directive에서 생태 위해성 평가에 활용하는 안전계수 47
표 6. 미국의 종 민감도 분포 (Species Sensitivity Distribution) 구축에 요구되는 최... 47
표 7. 구리 급성 독성실험으로부터 산출된 WER을 활용한 지역 특이적 WQC 도출 62
표 8. 아연 급성 독성실험으로부터 산출된 WER을 활용한 지역 특이적 WQC 도출 63
표 9. 급성 독성 자료를 구성하는 종 분류 - 구리 67
표 10. 만성 독성 자료를 구성하는 종 분류 - 구리 70
표 11. 급성 독성 자료를 구성하는 종 분류 - 카드뮴 73
표 12. 만성 독성 자료를 구성하는 종 분류 - 카드뮴 76
표 13. 급성 독성 자료를 구성하는 종 분류 - 아연 78
표 14. 만성 독성 자료를 구성 하는 종 분류 - 아연 83
표 15. 급성 독성 자료를 구성 하는 종 분류 - 납 86
표 16. 만성 독성 자료를 구성 하는 종 분류 - 납 88
표 17. SSD 구축을 위한 SMAV - 구리 89
표 18. SMAV의 정상분포 변수 - 구리 90
표 19. SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 구리 90
표 20. SMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 구리 90
표 21. SSD 구축을 위한 SMCV - 구리 92
표 22. SMCV의 정상분포 변수 - 구리 93
표 23. SMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 구리 93
표 24. SMCV 기반의 SSD에 대한 normality test - 구리 93
표 25. SSD 구축을 위한 SMAlV - 카드뮴 95
표 26. SMAV의 정상분포 변수 - 카드뮴 96
표 27. SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 카드뮴 96
표 28. SMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 카드뮴 96
표 29. SSD 구축을 위한 SMCV - 카드뮴 98
표 30. SMCV의 정상분포 변수 - 카드뮴 99
표 31. SMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 카드뮴 99
표 32. SMCV 기반의 SSD에 대한 normality test - 카드뮴 99
표 33. SSD 구축을 위한 SMAV - 아연 102
표 34. SMAV의 정상분포 변수 - 아연 103
표 35. SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 아연 103
표 36. SMAV 기반의 SSD에 대 한 normalilty test - 아연 103
표 37. SSD 구축을 위한 SMCV - 아연 105
표 38. SMCV의 정상분포 변수 - 아연 106
표 39. SMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 아연 106
표 40. SMCV 기반의 SSD에 대한 normality test - 아연 106
표 41. SSD 구축을 위한 SMAV - 납 108
표 42. SMAV의 정상분포 변수 - 납 109
표 43. SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 납 109
표 44. SMAV 기반의 SSD에 대한 nomality test - 납 109
표 45. SSD 구축을 위한 SMCV - 납 111
표 46. SMCV의 정상분포 변수 - 납 112
표 47. SMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 납 112
표 48. SMCV 기반의 SSD에 대한 normality test - 납 112
표 49. SSD 구축을 위한 GMAV - 구리 114
표 50. GMAV의 정상분포 변수 - 구리 115
표 51. GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 구리 115
표 52. GMAV 기반의 SSD에 대한 normality test 구리 115
표 53. SSD 구축을 위한 GMCV - 구리 117
표 54. GMCV의 정상분포 변수 - 구리 118
표 55. GMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 구리 118
표 56. GMCV 기반의 SSD에 대한 nomality test - 구리 118
표 57. SSD 구축을 위한 GMAV - 카드뮴 120
표 58. GMAV의 정상분포 변수 - 카드뮴 121
표 59. GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 카드뮴 121
표 60. GMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 카드뮴 121
표 61. SSD 구축을 위한 GMCV - 카드뮴 123
표 62. GMCV의 정상분포 변수 - 카드뮴 124
표 63. GMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 카드뮴 124
표 64. GMCV 기반의 SSD에 대한 nonnality test - 카드뮴 124
표 65. SSD 구축을 위한 GMAV - 아연 126
표 66. GMAV의 정상분포 변수 - 아연 127
표 67. GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 아연 127
표 68. GMAV 기반의 SSD에 대한 nomality test - 아연 127
표 69. SSD 구축을 위한 GMCV - 아연 129
표 70. GMCV의 정상분포 변수 - 아연 130
표 71. GMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 아연 130
표 72. GMCV 기반의 SSD에 대한 normality test - 아연 130
표 73. SSD 구축을 위한 GMAV - 납 132
표 74. GMAV의 정상분포 변수 - 납 133
표 75. GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 납 133
표 76. GMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 납 135
표 77. SSD 구축을 위한 GMCV - 납 135
표 78. GMCV의 정상분포 변수 - 납 136
표 79. GMCV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 납 136
표 80. GMCV 기반의 SSD에 대한 normality test - 납 136
표 81. 추가 국내 급성 독성 자료 - 구리 138
표 82. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 SMAVs - 구리 139
표 83. 국내 독성 값을 고려한 SMAV의 정상분포 변수 - 구리 140
표 84. 국내 독성값을 고려한 SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 구리 140
표 85. 국내 독성값을 고려한 SMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 구리 140
표 86. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 GMAV - 구리 142
표 87. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 정상분포 변수 - 구리 143
표 88. 국내 독성값을 고려한 GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 구리 143
표 89. 국내 독성값을 고려한 GMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 구리 143
표 90. 추가 국내 급성 독성 자료 - 카드뮴 145
표 91. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 SMAV - 카드뮴 146
표 92. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 정상분포 변수 - 카드뮴 147
표 93. 국내 독성값을 고려한 SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 카드뮴 147
표 94. 국내 독성값을 고려한 SMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 카드뮴 147
표 95. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 GMAV - 카드뮴 149
표 96. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 정상분포 변수 - 카드뮴 150
표 97. 국내 독성값을 고려한 GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 카드뮴 150
표 98. 국내 독성값을 고려한 GMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 카드뮴 150
표 99. 추가 국내 급성 독성 자료 - 아연 152
표 100. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 SMAV - 아연 153
표 101. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 정상분포 변수 - 아연 154
표 102. 국내 독성값을 고려한 SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 아연 154
표 103. 국내 독성값을 고려한 SMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 아연 154
표 104. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 GMAV - 아연 156
표 105. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 정상분포 변수 - 아연 157
표 106. 국내 독성값을 고려한 GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 아연 157
표 107. 국내 독성값을 고려한 GMAV 기반의 SSD에 대한 normailty test - 아연 157
표 108. 추가 국내 급성 독성 자료 - 납 159
표 109. 국내 독성값을 고려한 SSD 구축을 위한 SMAV - 납 159
표 110. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 정상분포 변수 - 납 160
표 111. 국내 독성값을 고려한 SMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 납 160
표 112. 국내 독성값을 고려한 SMAV 기반의 SSD에 대한 normality test - 납 160
표 113. 국내 독성 값을 고려 한 SSD 구축을 위한 GMAV - 납 162
표 114. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 정상분포 변수 - 납 163
표 115. 국내 독성값을 고려한 GMAV을 기반으로 한 HC5 예측 결과 - 납 163
표 116. 국내 독성값을 고려한 GMAV 기반의 SSD에 대한 normailty test - 납 163
표 117. 국외 독성 자료를 활용한 SSD 기반의 수질권고치 산정 165
표 118. 국내 독성값을 고려한 SSD 기반의 수질권고치 산정 166
표 119. WER을 적용한 구리 수질권고치 산정 166
표 120. WER을 적용한 아연 수질권고치 산정 166
표 121. 2015년 영산강 시료채취에 의한 중금속 농도 180
표 122. 2015년 영산강 시료채취에 의한 환경 인자 분포 180
표 123. 급성 독성실험으로부터 산출된 영산강 WER을 활용한 지역 특이적 WQC 도출 181
표 124. 국내 독성값을 고려한 SSD 기 반의 수질권고치 182
표 125. WER을 적용한 구리 수질권고치 산정 182
표 126. WER을 적용한 아연 수질권고치 산정 182
표 127. 산출된 권고치의 영산강 수계에 대한 위해도 183
그림 1. 2015 시료채취 지점 33
그림 2. 중금속 검량선 작성 결과 - 구리 38
그림 3. 중금속 검량선 작성 결과 - 카드뮴 38
그림 4. 중금속 검량선 작성 결과 - 아연 39
그림 5. 중금속 검량선 작성 결과 - 납 39
그림 6. Biotic Ligand Model의 원리(예시) 42
그림 7. Zn BLM을 활용한 중금속 생태 독성 예측값 도출 43
그림 8. 결정론적 접근법 (PEC, PNEC)과 확률론적 접근법 (ECD, SSD)의 비교 45
그림 9. 공동확률론적 접근법 에 근거한 ECD와 SSD의 상관관계 45
그림 10. 종 민감도 분포 도출에 필요한 국내 생태독성 자료 48
그림 11. 시료채취 지점별 총 구리 농도 51
그림 12. 시료채취 지점별 용존 구리 농도 51
그림 13. 시료채취 지점별 총 아연 농도 53
그림 14. 시료채취 지점별 용존 아연 농도 53
그림 15. 시료채취 지점별 총 납 농도 54
그림 16. 시료채취 지점별 총 납 농도 55
그림 17. 시료채취 지점별 온도 측정 결과 56
그림 18. 시료채취 지점별 전기 전도도 측정 결과 57
그림 19. 시료채취 지점별 pH 측정 결과 57
그림 20. 시료채취 지점별 용존산소 측정 결과 58
그림 21. 시료채취 지점별 용존 산소 측정 결과 59
그림 22. 시료채취 지점별 용존 유기 탄소 측정 결과 59
그림 23. 시료채취 지점별 경 도 측정 결과 60
그림 24. 규정합성수와 채취시료의 용량반응 곡선 - 구리 61
그림 25. 규정합성수와 채취시료의 용량반응 독선 - 아연 63
그림 26. 구리 BLM을 통한 LC5O와 독성실험을 통한 LC50의 비교 64
그림 27. 아연 BLM을 통한 LC5O와 독성 실험을 통한 LC50의 비교 65
그림 28. SMAV의 분포 막대그래프 - 구리 91
그림 29. SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 구리 91
그림 30. SMCV의 분포 막대그래프 - 구리 94
그림 31. SMCV를 기반으로 구축된 SSD - 구리 94
그림 32. SMAV의 분포 막대그래프 - 카드뮴 97
그림 33. SMAV를 기 반으로 구축된 SSD - 카드뮴 97
그림 34. SMCV의 분포 막대그래프 - 카드뮴 100
그림 35. SMCV를 기반으로 구축된 SSD - 카드뮴 100
그림 36. SMAV의 분포 막대 그래프 - 아연 104
그림 37. SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 아연 104
그림 38. SMCV의 분포 막대그래프 - 아연 107
그림 39. SMCV를 기반으로 구축된 SSD - 아연 107
그림 40. SMAV의 분포 막대그래프 - 납 110
그림 41. SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 납 110
그림 42. SMCV의 분포 막대그래프 - 납 113
그림 43. SMCV를 기반으로 구축된 SSD - 납 113
그림 44. GMAV의 분포 막대그래프 - 구리 116
그림 45. GMAV를 기 반으로 구축된 SSD - 구리 116
그림 46. GMCV의 분포 막대그래프 - 구리 119
그림 47. GMCV를 기반으로 구축된 SSD - 구리 119
그림 48. GMAV의 분포 막대그래프 - 카드뮴 122
그림 49. GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 카드뮴 122
그림 50. GMCV의 분포 막대 그래프 - 카드뮴 125
그림 51. GMCV를 기반으로 구축된 SSD - 카드뮴 125
그림 52. GMAV의 분포 막대그래프 - 아연 128
그림 53. GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 아연 128
그림 54. GMCV의 분포 막대그래프 - 아연 131
그림 55. GMCV를 기반으로 구축된 SSD - 아연 131
그림 56. GMAV의 분포 막대그래프 - 납 134
그림 57. GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 납 24
그림 58. GMCV의 분포 막대그래프 - 납 137
그림 59. GMCV를 기반으로 구축된 SSD - 납 137
그림 60. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 분포 막대그래프 - 구리 141
그림 61. 국내 독성값을 고려한 SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 구리... 141
그림 62. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 분포 막대그래프 - 구리 144
그림 63. 국내 독성값을 고려한 GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 구리... 144
그림 64. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 분포 막대그래프 - 카드뮴 148
그림 65. 국내 독성값을 고려한 SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 카드뮴... 148
그림 66. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 분포 막대그래프 - 카드뮴 151
그림 67. 국내 독성값을 고려한 GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 카드뮴... 151
그림 68. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 분포 막대그래프 - 아연 155
그림 69. 국내 독성값을 고려한 SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 아연... 155
그림 70. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 분포 막대그래프 - 아연 158
그림 71. 국내 독성값을 고려한 GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 아연... 158
그림 72. 국내 독성값을 고려한 SMAV의 분포 막대그래프 - 납 161
그림 73. 국내 독성값을 고려한 SMAV를 기반으로 구축된 SSD - 납... 161
그림 74. 국내 독성값을 고려한 GMAV의 분포 막대그래프 - 납 164
그림 75. 국내 독성값을 고려한 GMAV를 기반으로 구축된 SSD - 납... 164
그림 76. 영산강 구리 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 168
그림 77. 영산강 구리 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 168
그림 78. 영산강 구리 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 169
그림 79. 영산강 구리 용존 농도 분포에 따른위해성 평가... 169
그림 80. 영산강 구리 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 170
그림 81. 영산강 구리 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 171
그림 82. 영산강 구리 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 171
그림 83. 영산강 구리 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 172
그림 84. 영산강 아연 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 174
그림 85. 영산강 아연 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 174
그림 86. 영산강 아연 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 175
그림 87. 영산강 아연 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 175
그림 88. 영산강 아연 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 176
그림 89. 영산강 아연 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 177
그림 90. 영산강 아연 총 농도 분포에 따른 위해성 평가... 177
그림 91. 영산강 아연 용존 농도 분포에 따른 위해성 평가... 178
그림 92. 영산강 납 총 농도 분포도(왼쪽), 용존 농도 분포도 (오른쪽)에 따른 위해성 평가 179
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