지표수의 생물학적 독성 평가 기법개발 및 통계분석

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 청평댐과 팔당댐 그리고 경안천을 중심으로 Vibrio fischeri와 Skeletonema costatum을 이용하여 생물학적 독성 평가를 하였다. 또한 이들 상수원을 화학적․생물학적 자료를 분석하였다. 그리고 각 지점별 영향을 보다 신뢰성있게 파악하기 위하여 통계분석을 실시하였다. 상관분석을 통하여 각 지점의 항목별 영향 정도를 파악하였으며 이를 바탕으로 독성 실험 결과를 대입하여 수질과 독성강도의 상호관련성을 분석하였다. 청평댐 지점의 경우는 SS와 E. coli 및 T-P의 상관계수가 크게 나타났다. 또한 COD와 SS의 상관계수도 0.498로 영향이 있음을 알 수 있다. 팔당댐 지점의 상관분석 결과 BOD와 COD, SS와 T-P의 상관관계가 큰 것으로 나타났다. 경안천 지점의 경우 BOD와 COD 및 E. coli의 상관계수의 값이 크게 나타났다.
그리고 이와 관련하여 상수원에서 하천 및 호소에 대한 생물독성시험 결과를 통해 각 지점의 독성강도 및 위해도를 평가하였다. 독성시험으로 EC20 또는 EC50을 산정 후 최종적인 독성 강도를 비교하기 위하여 TU로 환산하여 비교․평가하였다. Vibrio fischeri를 통한 독성시험에서 독성영향이 EC50값으로 표현하기에 독성 영향 정도가 작아서 이를 보완하기 위하여 EC20값을 통한 분석을 사용하였다. 상수원을 포함한 각 지점의 독성강도는 경안천 주거지역이 가장 높게 나타났다. 경안천 비주거지역, 하수처리장 방류수 지점, 경안천, 청평댐 및 팔당댐지점은 독성영향이 나타나지 않아 모두 TU(Toxicity Unit)값이 1로 나타났다. 조류에 상수원수 및 하천수를 노출시켜 독성영향을 살핀 결과 Microtox보다 민감도가 높은 EC50값을 나타냈다. 각 지점별 독성강도는 경안천 주거지역이 가장 높았다. 경안천 지점은 1.1의 TU값을 나타냈으며 청평댐, 팔당댐지점은 1의 TU값을 나타내었다. 지점의 위해도에 따른 분류를 위하여 RQ값을 구하였다. 일반적으로 RQ값이 1이상인 경우에는 지점의 위해우려도가 높은 것으로 표현한다. 각 지점별 RQ 적용 결과 경안천 주거지역이 가장 높음을 알 수 있다. RQ값이 1이상인 지점은 나타나지 않았다. 본 연구의 세분화지점의 경우 RQ값이 1이상인 지점은 존재하지 않지만 경안천 주거지역이 TU나 RQ모두 가장 높은 값을 나타내었다.

목차 (Table of Contents)

• 표 목 차 ⅲ
• 그림목차 ⅳ
• 논문개요 ⅵ
• 제 1 장. 서 론 1
• 제 2 장. 이론적 고찰 4
• 2.1 생물독성평가 기법의 개념 및 특성 11
• 2.1.1 Microtox 13
• 2.1.2 Algae 16
• 2.1.3 물벼룩 17
• 2.2 이화학적 데이터의 통계적 분석 18
• 2.2.1 단순 선형 회귀분석 18
• 2.2.2 다중 회귀분석 19
• 2.2.3 상관분석 20
• 제 3 장. 이화학적 데이터를 이용한 통계분석 22
• 3.1 조사 및 DB(Data Base)화 22
• 3.1.1 상수원수 과거 분석 자료(물리화학적 DB 구축) 22
• 3.1.2 항목간의 상관분석 41
• - ⅰ -
• 제 4 장. 발광미생물, 미세조류를 이용한 독성평가 47
• 4.1 실험 및 분석방법 47
• 4.1.1 Microtox 실험 및 분석방법 47
• 4.1.2 Algae 독성 실험 및 분석방법 51
• 4.2 결과 및 고찰 55
• 4.2.1 Algae에 의한 중금속 기초실험 55
• 4.2.2 지점별 독성평가 및 상관분석 73
• 제 5 장. 결 론 86
• Abstract 88
• 참고문헌 90