남조류(Microcystin)
○개요
녹조현상을 일으키는 주원인으로 꼽히는 남조류의 일종인 마이크로시스티스(Microcystis)에는 마이크로시스틴(Microcystin)이라는 독성물질이 함유되어 있다.
마이크로시스틴의 검출 형태는 Microcystin-LR, Microcystin-RR, Microcystin-YR, Microcystin-LA, Microcystin-LF, Microcystin-LY 등 6종이며 그중에서도 Microcystin-LR이 가장 강한 독성물질이다.
○남조류의 냄새 및 독소 유발물질
남조류중 일부는 독성물질과 냄새등의 이취미 물질인 마이크로시스틴, 아나톡신, 삭시톡신등을 생성하여 수질의 저하를 일으키는데 해당 물질 유출시 곰팡이냄새, 흙냄새, 물맛의 저하등 악영향을 일으킨다.
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구분
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마이크로시스티스
(Microcystis)
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아나베나
(Anabaena)
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오실라토리아
(Oscillatoria)
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아파니조메논
(Aphanizomenon)
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독소유발물질
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마이크로시스틴
(Microcystins)
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마이크로시스틴
(Microcystins)
아나톡신
(Anatoxin)
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마이크로시스틴
(Microcystins)
아나톡신
(Anatoxin)
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삭시톡신
(Saxitoxins)
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영향
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간독소,
곰팡이냄새,
흙냄새
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간독소,
신경독소,
곰팡이냄새,
흙냄새
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간독소,
신경독소 ,
곰팡이냄새,
흙냄새
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신경독소,
곰팡이냄새,
흙냄새
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Microcystis aeruginosa
초여름부터 가을까지 부영양화된 수역에서 녹조현상을 유발하는 대표적인 남조류 불규칙한 둥근모양의 군체를 형성하고 간독소(microcystin)를 생성하기도 함
Anabaena flos-aquae
주로 봄과 가을에 출현하며, 신경독소 (anatoxin)를 생성하기도 함
둥근 세포가 일렬로 배열하는 긴 사슬모 양의 trichome을 형성하고 수표면에 부상하여 성장
Oscillatoria sp.
주로 봄과 가을에 녹조현상을 유발하는 종으로 간독소를 생산하기도 함
납작한 영양세포가 일렬로 배열하여 trichome을 형성하고 수표면에 부유하거 나 바닥에 mat를 형성
Gliding으로 스스로 움직일 수 있음
○남조류의 영향
1) 이취미 물질발생
조류는 이취미 물인 Geosmin, 2-MIB등의 원인으로 물에서 곰팡이냄새, 흙냄새등을 유발한다.
2) 수질저하
조류 과다증식시 취수원의 수질저하로 정수장의 원수 수질이 저하된다.
3) 심미적 경관 저하
녹조현상 발생으로 심미적 경관효과를 저하시킨다.
4) 친수활동불가
조류로 인한 이취미물질 발생, 독성물질등으로 친수활동이 금지된다.
○Microcystis 특징
1) 발생시기 : 늦봄~늦가을
2) 발생수역 : 팔당호, 대청호, 낙동강
3) 장해종류 : 녹조현상, 여과지누출, 여과지폐쇄, 응집침전방해, 이취미 발생
4) 대처방안 : 심층수 취수, 분말활성탄 투입, 중간염소처리, 오존처리, 활성탄여과
*한강의 경우 Anabaena가 우점종
○ LD50 독성비교
1) Microcystis aeruginosa에서 얻어진 간독성물질인 Microcystin-LR, RR 모두 독성물질이나 LR이 RR에 비하여 더욱 강력한 독성을 나타낸다.
2) 외국은 Microcystin-LR이 주를 이루는 반면 우리나라에서는 Microcystin-RR이 주를 이룬다.
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마이크로시스틴 종류
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LD50(ug/kg, mouse)
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Microcystin-LR
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< 100
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Microcystin-RR
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400~800
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출처 환경부
출처 환경부
○측정방법
남조류 독소를 직접 주입법을 이용한 LCMS/MS 방법(액체크로마토그래프-텐덤질량분석법)
우리나라에서도 2012년 먹는물 수질감시항목으로 지정되어 WHO권고기준과 동일한 1.0 ug/L이하로 관리해오다가 2023년 10월 1일~ 기준이 변경됨
(환경부는 ‘수도법’에 따른 ‘먹는물 수질감시항목 운영 등에 관한 고시’를 개정해 올해 10월 1일부터 ‘수질감시항목’ 중에 조류독소 감시항목인 마이크로시스틴-엘알(LR)을 마이크로시스틴류(6종) *로 변경한다. 정수장 조류독소 감시 기준은 마이크로시스틴 6종의 합계 농도가 1㎍/L 이하여야 한다.)
Microcystin-LR, Microcystin-RR, Microcystin-YR, Microcystin-LA, Microcystin-LF, Microcystin-LY
현재 남조류 독소에 대한 관리는 주로 microcystin을 중심으로 이루어지고 있으며, 세계보건기구(WHO)에서 는 microcystin-LR에 대해 급성독성(1.0 µg/L)과 만성독 성(0.1 µg/L) 권고기준을 정하고 있다.
우리나라에서는 2013년부터 먹는물 감시항목으로 microcystin-LR을 추 가하여 권고기준으로 1.0 µg/L로 정하고 있다.
하지만 최근 Microcystis 이외에 Aphanizomenon이나 Anabaena 등이 우점한 수화현상이 자주 발생하면서 microcystin 이외의 독소에 대해서도 관리가 필요한 실정이며, 이에 대한 분석방법이나 독성 등에 관한 연구들이 점차 진행되고 있다.
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WHO
(가이드라인)
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한국
(감시항목)
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일본
(감시항목)
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호주
(가이드라인)
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1ug/L 이하
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1ug/L 이하
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0.8ug/L 이하
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1.3ug/L 이하
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*깔따구 기준 : 0 개체/100 L 이하
먹는물 수질감시항목 운영 등에 관한 고시
1. "감시항목"이란 먹는물 수질기준이 설정되어 있지 않으나 먹는물의 안전성 확보를 위하여 먹는물 중의 함유실태조사 등의 감시가 필요한 물질을 말한다.
2. "감시기준" 이란 감시항목으로 설정한 물질의 인체 유해도를 근거로 평생 섭취하여도 건강에 위해를 끼치지 않는 수준으로 설정한 수질관리 목표값을 말한다