Abstract
The combined effect of bioaugmentation of dechlorinating bacterial cultures and addition of iron powder($Fe^0$ on reductive dechlorination of tetrachloroethylene(PCE) and other chlorinated ethylenes in a artificially contaminated soil slurry(60micromoles PCE/kg soil). Two different anaerobic bacterial cultures, a pure bacterial culture of Desulfitobacterium sp. strain Y-51 capable of dechlorinating PCE to cis-1,2-dechloroethylene(cis-DCE) and the other enrichment culture PE-1 capable of dechlorinating PCE completely to ethylene, were used for the bioaugmentation test. Both treatments introduced with the strain Y-51 and PE-1 culture (3mg dry cell weight/kg soil) showed conversion of PCE to cis-DCE within 40days. The treatments added with $Fe^0$(0.1-1.0%) alone to the soil slurry resulted in extended PCE dechlorination to ethylene and ethane and the dechlorination rate depended on the amount of $Fe^0$ added. The combined use of the bacterial cultures with $Fe^0$(0.1-1.0%)) showed the higher PCE dechlorination rate than the separated application and the pattern of PCE dechlorination and end-product formation was different from those of the separated application. When 0.1% of $Fe^0$ was added with the cultures, the treatments with the strain Y-51 and $Fe^0$ resulted in cis-DCE accumulation from PCE dechlorination, but the treatment with the enrichment culture and $Fe^0$ showed the more extended dechlorination via cis-DCE. These results suggested that the combined application of and the bactrial culture, specially the complete dechlorinating enrichment culture, is practically effective for bioremediation of PCE contaminated soil.
인위적인 tetrachloroethylone(PCE) 오염토양($60{\mu}moles$ PCE/kg soil)에서 탈염소화미생물의 주입과 철분($Fe^0$) 첨가의 동시 적용이 PCE 및 유기염소화합물의 환원적 탈염소화에 미치는 영향을 조사하였다. 탈염소화미생물 주입에는 두 종류의 혐기성 박테리아 배양액, 즉, PCE를 cis-1,2-dechloroethylene(cis-DCE)까지 탈염소화하는 Desulfitobacterium sp. Y-51 균주의 순순미생물 배양액과 PCE를 에틸렌까지 완전히 탈염소화하는 PE-1 혼합미생물 배양액을 사용하였다. Y-51균주와 PB-1 혼합미생물 배양액을 각각 적용한 두경우(최종농도: 3mg dry cell weight/kg soil) 모두에서 40일 이내에 PCE가 cis-DCE로 전환되었다. $Fe^0$(0.1-1.0%(w/w))을 단독으로 오염토양에 적용한 경우, PCE의 탈염소화는 에틸렌 및 에탄까지 확장되어 진행되었으며. 탈염소화의 속도는 $Fe^0$의 첨가량에 의존하는 것으로 밝혀졌다. 탈염소화미생물과 철분을 동시에 적용한 경우, 각각을 단독으로 적용한 경우에 비하여 PCE의 탈염소화속도가 빨랐으며, PCE 탈염소화 및 최종 반응생성물의 생성 양상 또한 달랐다. Y-51균주 배양액과 0.1%의 $Fe^0$를 동시에 적용하였을 경우, PCE가 탈염소화되어 cis-DCE를 축적하였지만, PE-1 혼합미생물 배양액과 0.1%의 $Fe^0$를 동시에 적용하였을 경우에는 cis-DCE를 거쳐 보다 확장된 탈염소화반응을 보였다. 이러한 결과들로부터, 탈염소화미생물과 철분의 동시 적용, 특히, PE-1과 같이 PCE를 완전히 탈염소화하는 미생물 배양액과 철분의 병용은 실제적인 PCE 오염토양의 정화에 효과적일 것으로 판단되었다.
(Institute for Environmental Technology and Industry, Pusan National University)
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