다양한 독성법을 이용한 중금속, 나노입자 및 금속오염 토양 평가

Bioassessment of Heavy Metals, Nanoparticles, and Soils Contaminated with Metals using Various Bioassays

본 총설 논문에서는 다양한 급성독성법을 이용하여 중금속, 나노입자, 중금속 오염 토양에 의한 영향 평가 결과를 소개하였다. 평가는 씨앗발아, 생물발광, 효소활성 및 유전자 변이 평가법을 이용하였으며, 오염물 종류 및 방법에 따라 상이한 민감도를 보였다. 씨앗의 경우에는 상추(Lactucus)와 알타리무(Raphanus)가 대체적으로 높은 민감도를 보였다. 단일 금속 노출에서는 일반적으로 As(III)가 높은 독성을 나타내었다. As(III) 1 mg/L 조건에서 높은 유전자변이(MR=5.1)가 관찰되었다. 혼합 중금속에 대한 영향은 명확한 경향을 찾기 어려웠지만, 씨앗 발아의 경우에는 상승 효과가 보편적으로 관찰되었다. 중금속 오염 토양에 대한 평가에서는 시료별 총중금속 농도와 독성 영향 간의 상관성을 예측하기는 어려웠다. 일반적으로 나노입자의 씨앗발아에 근거한 영향은 다음의 순서로 조사되었다: CuO > ZnO > NiO > TiO 2 , Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 . 특히 TiO 2 , Fe 2 O 3 와 Co 3 O 4 는 최대 노출 농도 1,000 mg/L 농도에서도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다. 다양한 독성 생물검정법에 대한 통합 자료는 향후 다양한 오염물 기초 독성평가에 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

Toxicity results of metals, nanoparticles (NPs), and soils contaminated with metals were introduced on this review. Following methods were used: seed germination, bioluminescence, enzyme activity, and mutation. In gen-eral, different sensitivities were observed, depending on types of bioassays and pollutants. Among tested seeds, sen-sitivities of Lactucus and Raphanus were greater than others. Of single metal exposure, effect by As(III) was greater than others, and high revertant mutation ratio (5.1) was observed at 1 mg/L arsenite, indicating high mutagenicity. No general pattern was observed on the effect of metal mixture, but synergistic effect was observed with seeds. In case of soils, no correlation was observed between total metal contents and toxicity. Toxicity of NPs was observed as follows: CuO > ZnO > NiO > TiO 2 , Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 . Especially, no considerable effects were observed by TiO 2 , Fe 2 O 3, and Co 3 O 4 under tested concentration (max. 1,000 mg/L). The evaluation results of inter-active toxic effects using various bioassays may comprise a useful tool for the bioassessment of various environ-mental pollutants.