The Korean Society of Marine Life Science
Journal of Marine Life Science eISSN 2508-7134
Year of Launching : 2016
Frequency : Twice a year (June 15, December 15)
Doi Prefix : 10.23005/ksmls.
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Effect of Heavy Metals (As, Cr, Pb) on the Population Growth Rates of Marine Diatom, Skeletonema castatum
Effect of Heavy Metals (As, Cr, Pb) on the Population Growth Rates of Marine Diatom, Skeletonema castatum
중금속(As, Cr, Pb)이 해산 규조류(Skeletonema costatum)의 개체군 성장률에 미치는 영향
Abstract
In this study, we evaluated the toxic effects of heavy metals (As, Cr and Pb) on the population growth rate (r ) of the marine diatom, Skeletonema costatum. The r of the species was determined after 96 h (4 days) exposure to As (0, 0.31, 0.63, 1.25, 2.50 and 5.00 mg L-1), Cr (0, 0.16, 0.31, 0.63, 1.25 and 2.50 mg L-1) and Pb (0, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 and 20.00 mg L-1). It was observed that r in the control (absence of As, Cr and Pb) were greater than 0.04, however suddenly decreased with increased heavy metal concentrations. As, Cr and Pb reduced r in a dose-dependent manner and a significant reduction were occurred at concentration of greater than 0.31, 0.31 and 5.00 mg L-1, respectively. Based on the toxicity, the heavy metal were ranked as Cr>As>Pb, with EC50 (50% effective concentration) values of 0.80, 2.57 and 13.88 mg L-1, respectively. The lowestobserved- effective-concentration (LOEC) of r in exposed to As, Cr and Pb were 0.63, 0.63 and 10.00 mg L-1, respectively. Precisely, a concentration of greater than 0.63 mg L-1 of As, 0.63 mg L-1 of Cr and 10.00 mg L-1 of Pb in marine ecosystems induced toxic effect on the r of S. costatum. Based on our results, we suggested that the r of S. costatum might be a useful bio-indicator for the toxicity assessment of heavy metals on the producer in marine ecosystems.
본 연구에서는 해산 규조류(Skeletonema cosatatum)의 개체군성장률(r)을 사용하여 중금속 3종 (As, Cr, Pb)의 독성영향 평가를 실시하였다. S. costatum을 As (0, 0.32, 0.63, 1.25, 2.50 및 5.00 mg L-1), Cr (0, 0.16, 0.32, 0.63, 1.25 및 2.50 mg L-1) 및 Pb (0, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 및 20.00 mg L-1)에 96시간 노출한 이후에 r 값을 측정하였다. 대조구에서 r 은 0.04보다 높았으며 As 농 도 0.63, Cr 농도 0.63 및 Pb 농도 10.00 mg L-1 이상에서 r 이 대조구 대비 유의하게 감소하였고 중금속 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 감소되는 경향을 나타냈다. EC50(반수영향농도)을 이용한 중금속의 독성세기는 Cr>As>Pb 순서를 나타냈으며, EC50 각각 0.80, 2.57 및 13.88 mg L-1으로 나타났으며, 최소영향농도(LOEC)는 각각 0.63, 0.63 및 10.00 mg L-1으로 나타났다. LOEC 를 기준으로 해양환경에서 Cr, As, Pb 농도가 0.63, 0.63 및 10.00 mg L-1 이상이 되었을 때, S. costatum에게 독성 영향이 나타날 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구를 통해 S. costatum 의 r 은 해양생태계 내에서 생산자 역할을 하는 생물에 대한 중금속의 독성평가를 위하여 유용 하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.