Toxicity Estimation of Nonionic Surfactants and Their Effect on the Biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)

비이온계 계면활성제의 독성 평가 및 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons(PAHs) 생분해에 미치는 영향

Toxicity estimation of three nonionic surfactants (Brij 30, Tween 80, Triton X-lOO) and their effect on the biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the aqueous phase and soil slurry phase were investigated. Brij 30 was found to be the most biodegradable among the surfactants tested, and showed no substrate inhibition up to a concentration of 1.5 g/L. It was definitely utilized as a carbon source by the microorganisms. Naphthalene and phenanthrene in the aqueous phase were completely degraded by phenanthrene-acclimated cultures within 60 hours, but a substantial amount of naphthalene was lost due to the volatilization. The limiting step in the soil slurry bioremediation was bioavailablity by the microorganisms in the sand slurry and mass transfer from a solid to aqueous phase in the clay slurry. TOC analysis revealed that most of substrates including surfactant in the reactor were degraded. pH transition indicated that phenanthrene was metabolized into intermediates containing acid function.

세 가지 비이온계 계면활성제(Brij 30, Tween 80, Triton X-l00)의 독성 평가와 polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)의 생분해에 미치는 영향을 조사하였다. 사용된 세 가지 계면활성제 중에서 Brij 30이 가장 생분해가 잘 되는 것으로 나타났으며, 1.5 g/L까지 아무런 기질 저해 효과가 나타나지 않았다. 이는 사용된 계면활성제가 미생물에 탄소원으로 이용된다는 것을 나타낸다. 수용액상에서 naphthalene과 phenanthrene은 60시간 안에 완전히 분해되었지만 naphthalene의 경우 상당량이 휘발에 의해 손실됨을 알 수 있었다. 슬러리상에서 제어단계는 모래 슬러리의 경우 미생물에 의한 생분해였고, 점토 슬러리의 경우는 흡착표면에서 수용액으로의 물질 전달이었다. TOC분석을 통해 계면활성제를 포함한 거의 모든 기질이 분해됨을 알 수 있었다. pH 변화는 phenanthrene이 산 작용기를 가지는 중간산물로 분해됨을 나타내었다.