생태와환경 (Korean Journal of Ecology and Environment)

  • 제40권2호
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  • Pages.318-326
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  • 2007
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  • 2288-1115(pISSN)
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  • 2288-1123(eISSN)
한국수생태학회 (The Korean Society of Limnology)
권호 표지

신구저수지의 유기인계 농약 분포와 특성

Distribution and Characteristics of Organophosphorous pesticides in Shingu Reservoir, Korea

  • 발행 : 2007.06.30
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초록

농업용 관개용수로 이용되는 우리나라의 전형적인 얕은 부영양 저수지인 신구 저수지에서 잔류 유기인계 농약의 분포 특성에 대해 연구하였다. 29종의 유기인계 농약에 대해 분석한 결과 저수지 내 잔류 농약은 8월에 IBP(1340.7${\sim}$16030.1 ng $L^{-1}$), DDVP (58.7${\sim}$127.6 ng $L^{-1}$), dyfonate (N.D.${\sim}$20.3 ng $L^{-1}$) 그리고 parathion-methyl (N.D.${\sim}$41.9 ng $L^{-1}$)이 주로 검출되었고, 9월에는 IBP (202.5${\sim}$213.2 ng $L^{-1}$), DDVP (100.7${\sim}$340.5 ng $L^{-1}$), dyfonate (N.D.${\sim}$25.0 ng $L^{-1}$)뿐만 아니라 mevinfos, ethoprofos, phorate, chlorfenvinfos 그리고 methidathion이 검출되었다. 저수지 내 유기인계 농약의 수직 분포는 중층에서 최대를 보이는 것으로 나타났으며 이는 표층의 활발한 광분해와 성층에 의한 것으로 보인다. 입자에 흡착하여 존재하는 농약으로는 IBP와 DDVP가 있었으며 저수지 내 수직 분포는 표층보다 저층에 높은 값을 나타내었다. 그 이유는 유입된 농약이 입자에 흡착하여 침강하였기 때문으로 볼 수 있다. 8월과 9월의 잔류 유기인계 농약의 종류와 농도의 차이는 월별 사용량의 차이로 사료되며 검출된 농도는 기존 연구 결과에 비추어 보았을 때 수중 생물에 급성독성을 주는 수준은 아니었지만 일본의 수질환경기준 감시 필요항목을 일부 초과하는 값을 보여 수중 생물에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 향후 보다 많은 연구가 필요하다고 몬다. 또한 이번 연구에서 나타난 유기인계 농약에는 소량이지만 EPA에서 지정한 I급의 강한 독성을 가진 살충제 (dyfonate, parathionmethyl, mevinfos, phorate, chlorfenvinfos, methidathion))가 검출되었고, 유기인계 농약의 특징인 불안정성에 의해 광분해 및 미생물 분해를 통해 이미 분해가 진행 중이어서 본래의 유기인 화합물이 검출되지 않았을 가능성이 있다. 그리고 유기인계 농약이 완전히 분해되어 생성된 유기인계 농약 기원의 영양염류가 저수지 내로 많은 양이 유입된다면, 부영양화에 기여할 가능성이 있다. 따라서 농업용 저수지에서 유기인계 농약의 농도 분포는 물론이고 중간 생성물과 그 독성, 광분해 및 미생물 분해의 메커니즘, 그리고 최종 산물에 대한 연구가 필요하다.

Characteristics of organophoshhorus pesticides (OPs) distribution were investigated in Shingu Reservoir, as a shallow eutrophic agriculture reservoir in Korea. In August 2006, IBP, DDVP and dyfonate were detected in the water column of Singu Reservoir, ranging from 1340.7 to 16030.1 ng $L^{-1}$, 58.7 to 127.6 ng $L^{-1}$ and N.D. to 20.3 ng $L^{-1}$, respectively, However, in September 2006, mevinfos, ethoprofos, phorate, chlorfenvinfos, and methidathion were also found in addition to IBP (202.5${\sim}$213.2 ng $L^{-1}$), DDVP (100.7${\sim}$340.6 ng $L^{-1}$) and dyfonate (N.D.${\sim}$25.0 ng $L^{-1})$. Maximum concentrations of OPs were observed at the middle depth in August, which might be related with photo-oxidation. On the other hand, IBP and DDVP among the OPs were detected in suspended particles, suggesting the relatively active adsorption reactivity. The composition of OPs varied temporally on account of the influence of inflow water from its surrounding areas. In the present study, the observed OPs concentrations seem to be not acute toBic levels to aquatic organisms in Shingu Reservoir, considering the standard monitoring levels of U.S. Environmental Protection Agency and Japan Ministry of Environment.

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참고문헌

  1. 김호섭, 황순진. 2004. 얕은 부영양 저수지의 육수학적 특성-계절에 따른 수질 변화. 육수지 37(2): 180-192
  2. 농업기반공사. 2001. 농업용수 수질측정망 조사 보고서
  3. 박병준, 최주현, 이병무, 임건재, 김찬섭, 박경훈. 1998. 몇 가지 수중 환경요인에 의한 iprobenfos, isoprothiolane 및 diazinon의 분해속도. 한국농약과학회지 2(2): 39-44
  4. 일본 환경청. 수질환경기준.
  5. 최진영, 양동범, 주효정, 김경태, 홍기훈, 신경훈. 2006. 아산만 해역의 유기인계 농약 분포 특성. 한국해양환경공학회지 9(3): 176-186
  6. 한국작물보호협회. 2000. 농약정보센터 (Crop Protection Information Center).
  7. 환경부. 수질 및 수 생태계 환경기준.
  8. Baldwin, D.S., J.A. Howitt and J.K. Beattie. 2005. Abiotic degradation of organic phosphorus compounds in the environment. CAB International 2005. Organic Phosphorus in the Environment 75-88
  9. Bharathi, C.H. 1994. Toxity of insecticides and effects on the behavior of the blood clam Anadara granosa. Water, Air and Soil Pollution, 75: 87-91 https://doi.org/10.1007/BF01100401
  10. Davi, P.R. and S.W. Davis. 1998. Role of beta-napfthoflavone in the acute toxicity of chlorpyrifos in channel catfish. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 60: 335-339 https://doi.org/10.1007/s001289900631
  11. Drapper, W.H. and D.G. Crosby. 1984. Solar Photo-oxidation of pesticides in dilute hydrogen peroxide. J. Agric. Food Chem. 32: 231-237 https://doi.org/10.1021/jf00122a014
  12. Edward, G.P., A.H. Molof and R.W. Schneeman. 1965. Determination of orthophosphate in fresh and saline water. J. Amer. Water Works Assoc. 57: 917
  13. Evgenidou, E., I. Konstantinou, K. Fytianos and T. Albanis. 2006. Study of the removal of dichlorvos and dimethoate in a titanium dioxide mediated photocatalytic process through the examination of intermediates and the reaction mechanism. J. Haza. Mat. 137: 1056-1064 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.03.042
  14. Ferrando, M.D., A. Aiarcon, A. Fernandez-Casalderrey, M. Gamon and E. Andreu-Moliner. 1992. Persistence of some pesticides in the aquatic environment. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 48: 747-755
  15. Heath, R.T. 2005. Microbial turnover of organic phosphorus in aquatic systems. CAB International 2005. Organic Phosphorus in the Environment 185-203
  16. Howard, P.H. 1991. Ed. Handbook of Environmental Fate and Exposure Data for Organic Chemicals. 3: Pesticides. Lewis Publishers, Chelsea, MI, 1991. 5-13
  17. Jeon, DB. and J.S. Yang. 1990. Determination of organophosphorous pesticides in Suncheon Bay. J. Oceanol. Soc. Korea 25: 21-25
  18. Johnson, W.W. and M.T. Finley. 1980. Handbook of acute toxicity of chemicals to fish and aquatic invertebrates. Resource Publication 137. U.S. Department of Interior, Fish and Wildlife Service, Washington, DC, 5-17
  19. Key, P.B. and M.H. Fulton. 1993. Lethal and sublethal effect of clorpyrifos exposure on adult and larval stages of the grass shrimp, Palaemonetes Pugio. J. Environ. Sci. Health B, 28(5): 621-640 https://doi.org/10.1080/03601239309372844
  20. Kidd, H. and D.R. James. 1991. The Agrochemicals Handbook, Third Edition. Royal Society of Chemistry Information Services. Cambridge. UK, 5-14
  21. Li, D.H., M. Dong, W.J. Shim, S.H. Hong, J.R. Oh, U.H. Yim, J.H. Jeung, N. Kanan, E.S. Kim and S.R. Cho. 2005. Seasonal and spatial distribution of nonylphenol and IBP in Saemangeum Bay, Korea. Marine Pollution Bulletin, 51: 966-974 https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2004.11.006
  22. Manhan, S.E. 1979. Environmental chemistry (3th edition), Willard Grant Press., Boston, 168pp
  23. Mayer, F.L. and M.R. Ellersieck. 1986. Manual of Acute Toxicity: Interpretation and Data Base for 410 Chemicals and 66 Species of Freshwater Animals. Resource Publication 160. U.S. Department of Interior, Fish and Wildlife Service, Washington, DC, 5-73
  24. Park, J.S. 1995. Organophosphorous pesticides residue in Kwangyang Bay. M.S. Thesis. National Fisheries University of Pusan, Korea, 50
  25. Sanchez-Pena, L.C., B.E. Reyes, L. Lopez-Carrillo, R. Recio, J. Moran-Martinez, M.E. Cebrian and B. Quintanilla-Vega. 2004. Organophosphorous pesticide exposure alters sperm chromatin structure in Mexican agricultural workers. Toxicology and Applied Pharmacology 196: 105-113
  26. Tolosa, I., J.W. Readman and L.D. Mee. 1996. Comparison of the performance of solid-phase extraction techniques in recovering organophosphorous and organochlorine compounds from water. J. Chromatography. 725: 93-106 https://doi.org/10.1016/0021-9673(95)00874-8
  27. Tse, H., M. Comba and M. Alaee. 2004. Method for the determination of organophosphate insecticides in water, sediment and biota. Chemosphere 54: 41-47 https://doi.org/10.1016/S0045-6535(03)00659-3
  28. Wauchope, R.D., T.M. Buttler, A.G. Hornsby, P.W.M. Augustijn-Beckers and J.P. Burt. 1993. SCS/ARS/CES Pesticide properties database for environmental decisionmaking. Rev. Environ. Contam. Toxicol. 123: 1-157
  29. Worthing, C.R. 1979. the pesticides Manual- A World Compendium, 6th ed. The British Crop. Protec.
  30. Yu, J., D.H. Li, K.T. Kim, D.B. Yang and J.S. Yang. 2001. Distribution of organophosphorus pesticides in some estuarine environments in Korea. Journal of Fisheries Science and Technology 4: 201-207
  31. Zamy, C., P. Mazellier. and B. Legube. 2004. Phototransformation of selected organophosphorous pesticides in dilute aqueous solutions. Water Research 38: 2305-2314 https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.02.019