• 제목/요약/키워드: 고농도 염

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Atriplex gmelini(가는갯능쟁이)의 내염성과 항산화 효소 반응 (The Responses of Antioxidative Enzymes and Salt Tolerance of Atriplex gmelini)

  • 배정진;윤호성;추연식;송승달
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권5호
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    • pp.273-280
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    • 2003
  • 해안에 주로 분포하는 Atriplex gmelini(가는갯능쟁이)의 염 내성이 항산화 효소의 활성증가에 의한 것인가를 조사하기 위해 다양한 농도의 염 처리에 의한 광계 Ⅱ 양자효율 및 항산화 효소의 활성 변화를 조사하였다. A. gmelini는 100 mM NaCl처리구에서 가장 높은 지상부 건물함량(대조구의 116%) 및 최적의 생장을 보였으며, 300 mM NaCl처리에 의해서도 체내 수분함량과 건물량의 감소를 보이지 않아 염에 대한 높은 내성을 보였다. 단기간(2, 4일)의 염 처리시 외부 염 농도 구배에 따른 Fv/Fm값(양자효율)의 증가, Fo/Fm값(스트레스지표)의 감소 및 SOD, APX, GR과 같은 항산화 효소의 활성 증가를 나타내어 광화학적 스트레스 혹은 항산화 방어시스템의 손상을 보이지 않았다. 그러나 400 mM NaCl을 처리한 식물의 경우, 비록 대조구(0 mM NaCl)에 비해 높은 항산화 효소 활성값(SOD 171%, APX 114%, GR 134%)을 보였지만 생장감소(잎, 줄기 각각 30%, 16%) 및 고농도 염에 의한 활성의 감소양상을 나타내었다. 흥미롭게도, H₂O₂제거에 중요한 역할을 하는 또 다른 효소인 CAT의 활성이 염에 의한 빠른 감소(200, 300, 400 mM NaCl 처리구의 경우 각각 대조구의 38%, 22%, 15%)를 보여, A. gmelini는 염에 의해 생성된 활성산소 제거와 염분 내성에 ascorbate-glutathione cycle의 APX, GR이 중요한 역할을 수행하는 것으로 생각된다. 그러나, 염 처리 6일 후, Fv/Fm값의 감소, Fo/Fm값의 증가 및 항산화 효소의 활성감소를 보여 광화학적 저해 및 항산화 방어시스템의 손상을 나타내었다. A. gmelini는 단기간의 염 처리(염 처리 2, 4일)시, 염에 의해 유도된 ROS증가에 대해 항산화 시스템의 활성 강화를 통해 균형을 이루지만, 6일 이상의 지속적인 염에 의해서는 항산화 효소의 활성감소와 광화학적 손상으로 인한 ROS증가로 산화적 스트레스가 유발되는 것으로 여겨진다.

황입자를 이용한 독립영양탈질에서의 아질산성질소 탈질 조건 탐색 (Nitrite Removal by Autotrophic Denitrification Using Sulfur Particles)

  • 강우창;오상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.221-226
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    • 2010
  • 축산폐수는 고농도의 유기물 및 질소를 함유하고 있으므로 적절한 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 황을 이용한 독립영양 탈질 방법으로 질산성 질소에서 질소가스로의 탈질이 아닌 아질산성질소에서의 황산화 탈질을 연구하였으며 탈질 미생물의 최적 성장 조건을 찾고자 하였다. 초기 알칼리도가 충분한 조건에서는 아질산성질소 탈질 저해가 관찰되지 않았으며 실험온도가 $20^{\circ}C$인 경우에도 $30^{\circ}C$와 비교할 때 큰 저해 없이 탈질이 진행되었다. 하지만 초기 아질산성질소의 농도 300 mg/L 이상에서 lag phase가 늘어나 기질저해가 나타났다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 질산성질소의 탈질효율은 10%인 반면 아질산성질소의 탈질의 95% 이상이었다. 산소가 존재할 경우 산소를 이용하여 탈질이 이루어지지 않았음에도 불구하고 황산화 미생물이 산소를 이용하여 황산염의 농도가 증가하였다. 아질산성질소 탈질 시 알칼리도의 소모가 관찰되었으나 질산염 탈질시 보다 알칼리도의 소모가 적었으며 황산염 생성 또한 적었다. 황이용 아질산성 질소 탈질은 외부탄소원의 추가적인 주입 없이 저렴한 황입자를 이용하며 질산성질소 황산화 탈질의 단점인 알칼리도 파괴, 황산염이온 생성의 단점을 보완할 수 있는 효과적인 탈질 방법이 될 것으로 기대된다.

폴리(아크릴산 포타슘-co-아크릴아마이드) 고흡수성 입자의 제조 및 팽윤 특성 (Preparation and Swelling Properties of Poly(potassium acrylate-co-acrylamide) Superabsorbent Particles)

  • 손오건;심상준;이동현;이영관;김지홍;김덕준
    • 폴리머
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    • 제28권1호
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    • pp.18-23
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    • 2004
  • 역상 현탁중합법을 이용하여 폴리(아크릴산 포타슘-co-아크릴아마이드) 고흡수성 수지를 입자형태로 제조하였다. 제조된 고분자의 평균 입자 지름은 50~300 $\mu\textrm{m}$ 범위 내에서 계면활성제의 양이 증가함에 따라 감소하였다. 중량측정법을 이용하여 흡수 및 증발 과정에서의 동적, 평형 팽윤 특성을 살펴보았다. 수용액 내에서의 흡수에 따른 입자의 팽윤도는 가교밀도뿐만 아니라 입자의 크기, 외부수용액의 염 농도, 공중합체 조성 등에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 입자 크기, 첨가된 가교제의 농도, 그리고 외부의 이온농도가 감소함에 따라 흡수되는 물의 양이 증가하였다. 수분증발거동은 흡수거동과는 달리 입자의 크기나 공중합체의 조성, 가교제 양 등에 많은 영향을 받지 않았다.

응집에 의한 생물학적 처리수의 색도 및 난분해성 유기물 제거 (Removal of Color and non-biodegradable organic matter from biologically treated effluent by coagulation.)

  • 서태경;박상민;박노백;전항배
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.859-863
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    • 2008
  • 축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

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남해 서부연안의 수괴 및 식물플랑크톤 군집의 계절적 변동 (Seasonal Changes in Water Masses and Phytoplankton Communities in the Western Part of South Coastal Waters, Korea)

  • 정승원;박종규;정도현;임동일
    • 환경생물
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    • 제30권4호
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    • pp.328-338
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    • 2012
  • 남해 서부 연안역의 식물플랑크톤 군집 및 환경요인의 계절별 변화를 관찰하고자 2009년 4월부터 2010년 2월까지 계절별 조사를 수행하였다. 환경요인의 변화는 multidimensional scaling (MDS)에 따라 수괴의 변화를 분석하였을 때, 남해 연안역 수괴 (SW; South-western coastal Water mass) 및 남쪽에서 유입되는 고염의 외양 수괴(TW; Tsushima current Water mass), 서쪽 제주해협을 통해 유입되는 저염의 서해 연안수괴 (YW; Yellow sea Water mass), 그리고 해안의 하천으로부터 계절적으로 유입되는 담수(CW; Closed bay Water mass)가 영향을 미치고 있었다. 이들 수괴는 해양 환경의 시 (계절) 공간적 특성에 따라 발달과 확장 및 축소되고 있었다. 즉, 연안에서 외해역 또는 외해역에서 연안 방향(남-북 방향) 그리고 서쪽(진도 주변 해역)에서 동쪽 방향 (동서 방향)의 농도 경사를 보인다. 이러한 남-북 방향의 공간 변동은 연안에서 하천과 지하수로 유입되는 연안 담수(낮은 염분과 높은 영양염 농도)와 대마 해류(고염분과 저영양염) 사이의 혼합에 의한 것이며, 동-서방향의 공간 변동은 제주해협을 통해 남해 연안으로 유입되는 서해의 연안수(저염분과 고영양염)와 대마 해류 사이의 혼합에 의해 조절되고 있는 것으로 해석된다. 식물플랑크톤은 고영양염을 보인 서해 연안수 및 여자만, 득량만에서 높은 개체수를 보였다. 식물플랑크톤 군집별 특성은 규조류가 90% 이상 높은 비율을 차지하였으나 대마 해류 수괴에서 와편모조류가 상대적으로 높아 수괴 특성에 따른 분류군의 차이를 보여 수괴가 갖는 기원적 특성 (original characteristics)의 차이를 보였다.

폐암 및 결핵성 흉막염에서 Vascular Endothelial Growth Factor의 임상적 의의 (Clinical Significance of Vascular Endothelial Growth Factor in Patients with Lung Cancer and Tuberculous Pleurisy)

  • 임병국;오윤정;신승수;이규성;박광주;황성철;이이형;최진혁;임호영
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제50권2호
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    • pp.171-181
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    • 2001
  • 연구배경 : 혈관신생은 종양의 성장과 주변 조직으로의 침습 및 전이에 필수적이다. 혈관신생을 촉진하는 인자 중 하나인 VEGF는 여러 종양에서 혈중 농도가 증가하며 임상적 소견 및 예후 등과도 관련이 있는 것으로 알려져 있고 또한 최근에는 흉막액 VEGF 측정의 의의와 유용성이 보고되고 있다. VEGF는 염증성 질환에서도 증가하는 것으로 알려져 있으나 결핵에 있어서의 보고는 매우 드물다. 본 연구는 폐암과 결핵성 흉막염 환자에서 혈청과 흉막액의 VEGF 농도를 측정하여 병인학적 및 임상적 의의를 알아보고자 한다. 또한 폐암 환자에서 치료 반응 및 경과에 따른 VEGF 농도의 변화 양상을 관찰하여 종양 표지자로서의 임상적 의의를 평가해 보고자 한다. 방법 : 폐암 환자 85예와 결핵성 흉막염 환자 13예, 정상 대조군 20예에서 혈청과 흉막액을 채취하여 enzyme-linked immunosorbent assay 법으로 VEGF 농도를 측정하여 각 군간의 비교 및 임상적 소견과의 비교 분석을 하였다. 결 과 : 폐암 환자($619.9{\pm}722.8pg/ml$)에서 정상 대조군($215.9{\pm}191.1pg/ml$) 에 비해 혈청 VEGF 농도가 높았다. 폐암의 조직세포형에 따라서는 대세포암과 미분화암에서 편평상피암과 선암에 비해 혈청 VEGF 농도가 높았으며, 환자의 다른 임상적 소견에 따라서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 악성 흉막액을 동반한 폐암 환자 ($2,228.1{\pm}2,103.0\;pg/ml$)에서 결핵성 흉막염 환자($897.6{\pm}978.8\;pg/ml$)에 비해 흉막액 VEGF 농도가 높았다. 악성 흉막액에서 VEGF 농도는 흉막액의 적혈구 수(r=0.75), LDH(r=0.70), glucose(r=-0.55) 등과 상관성이 있었다. 결 론 : 폐암 환자에서 VEGF의 혈청 농도가 증가되어 있으며 특히 악성 흉막액 내의 VEGF는 혈청에 비해 고농도를 보였고 결핵성 흉막액에서보다 높게 나타나 악성 흉막액의 형성에 병인학적인 역할을 시사하였다. 악성 흉막액의 VEGF 농도는 흉막액의 LDH, glucose, 적혈구 수 등과 상관성이 나타나 종양 부하량(tumor burden)의 유의한 지표로 사료된다.

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Characteristics of a Reclaimed Tidal Soil for Effective Resalization at Saemangum and Youngsan-River

  • Chung, Doug-Young;Kim, Hyejin;Park, Misuk;Lee, Sang-Eun
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1222-1229
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    • 2012
  • 간척지토양은 일반적으로 매우 높은 염농도를 가지고 있으며 염고농도의 염 특히, 높은 $Na^+$ 농도는 점토의 분산을 일으키고 토양의 공극을 감소시켜 토양의 공기와 수분의 유통을 악화시키고 고농도의 염은 생리적가뭄(physiological drought)의 한 가지 형태인 낮은 수분퍼텐셜을 발생시켜서 수분과 양분의 흡수를 어렵게 한다. 따라서 간척지를 효율적으로 활용하기 위해서는 간척지 토양에 대한 제염이 선행되어야 한다. 이러한 제염 효과를 증진시키기 위해서는 상기에서 살펴본 바와 같이 물리성 개선을 통하여 토양의 화학성을 개선시켜야 한다. 본 조사를 기준으로한 간척지토양 개선은 물리성 중 물질의 이동을 용이하게 하는 심층토 내 토양압밀층 개선이 우선되어야 할 것으로 판단한다. 그리고 높은 지하수위에 의한 모세관상승에 동반한 재염화를 방지하기 위한 토양관리방안이 필요하다. 따라서 최종적으로 간척지의 효과적 재염 (Resalization)방지와 제염(Desalinazation) 방안에 대한 토질역학적 측면에서 연구가 추진되어야 한다.

게의 열수추출 부산물을 이용한 가수분해물의 제조 (Preparation of the Hydrolyzate Using Crab Byproduct after Water Extraction)

  • 김영명;이영철;구재근;김동수
    • 한국수산과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.77-86
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    • 1990
  • 5N HCl과 5N NaOH로 부산물의 일종인 꽃게의 열수수출 잔사를 12시간 가수분해하여 각각 산 가수분해물과 알칼리 가수분해물을 제조한 후 산가 수분해물의 경우 $Na_2CO_3$, NaOH 및 5N NaOH로 분해한 알칼리가수분해물등의 3가지 중화처리구, 알칼리가수분해물인 경우 HCl과 5N NCl로 분해한산가수분해물의 2가지 중화처리구 총 5가지 중화 처리구로 중화하여 시험하였다. 산 가수분해물은 알칼리 가수분해물에 의한 중화처리가, 알칼리 가수분해물은 산 가수분해물에 의한 중화처리가 total nitrogen과 formol nitrogen함량을 서로 높일 수 있을 뿐만 아니라 염 함량을 줄일 수 있었으며, 가수분해물의 맛을 상승시킬 수 있었다. 5N HCl로 가수분해하여 $Na_2CO_3$, NaOH 및 5N NaOH로 분해한 가수분해물로 중화한 가수분해물의 구성 아미노산의 함량은 각각 $2,274mg\%,\;2,105.0mg\%$$2,683.5mg\%$였으며, 5N NaOH로 가수분해하여 5N HCl과 5N HCl로 분해한 가수분해물로 중화한 가수분해물의 구성아미노산의 함량은 각각 $1,352.5mg\%$$2,498.8mg\%$였다. 가수분해물의 탈색 및 탈취시험은 분말활성탄외 4종의 탈색제로 탈색시험을 한 결과, 분말활성탄의 탈색율이 우수하였으며, 활성탄의 농도가 높을수록 total nitrogen과 formol nitrogen 함량이 감소하였다. 탈색과 탈취의 목적으로 활성탄 사용시 적정농도는 $1\~2\%$였다. 탈염시험은 중화처리한 가수분해물을 고농도로 농축시켜 석출하는 염을 제거하는 방법으로 $39^{\circ}$ Brix이상으로 농축하면 염농도를 감소시킬 수 있었다.

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염과 건조 스트레스 조건에서 톨 페스큐의 종자 발아율과 유전자 발현 변화분석 (Effects of Salt and Drought Stresses on Seed Germination and Gene Expression Pattern in Tall Fescue)

  • 이상훈;이기원;최기준;김기용;지희정;황태영;이동기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.114-119
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    • 2014
  • 염 또는 건조 스트레스 처리에 의한 톨 페스큐 종자의 발아율 변화와 유식물체 수준에서의 유전자 발현을 조사하기 위하여 in vitro 조건에서 NaCl과 PEG를 처리하여 분석하였다. NaCl 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율은 50 mM 농도에서 발아율이 서서히 감소하기 시작하였으며 350 mM의 농도에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였다. NaCl 처리 농도에 따른 발아율 감소율은 Fawn 품종이 가장 큰 변화를 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 또한, PEG 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율의 변화도 NaCl 처리시와 유사한 경향을 보였으며 고농도인 30% PEG 처리구에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 톨 페스큐 유식물체 수준에서 염해와 건조 스트레스에 의한 유전자 발현양상을 조사하기 위하여 DEGs (differentially expressed genes) 탐색을 위한 ACP-based GeneFishing$^{TM}$ PCR 분석을 통해 NaCl 또는 PEG 처리에 따른 발현량의 차이를 보이는 총 4개의 DEG를 선발하여 클로닝하고 염기서열을 분석하였다. 무처리구에 비해 NaCl 처리시 4개의 DEG가 증가하였고 감소하는 DEG는 확인 되지 않았으나, PEG 처리에서는 3개의 DEG (DEG 1, 3, 및 4)가 증가하였고 1개의 DEG가 감소하는 경향을 나타내었다. 발굴된 DEG들을 blastx 검색에 의하여 rubisco large subunit (DEG1), microsomal glutathion S-transferase (GST) 3-like isoform 1 (DEG2) 유전자로 동정되었다.

가수분해 폴리아크릴로니트릴 섬유의 pH 응답성 (Response of hydrolyzed polyacrylonitrile fibers to pH)

  • 우종형;서영삼;윤기종;조재환;정재윤
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.345-346
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    • 2003
  • 폴리아크릴로니트릴을 NaOH로 가수분해시키면 carboxylate anion과 carboxamide기가 생성되며, 물을 흡수할 경우 sodium carboxylate기의 해리로 팽윤이 크게 일어나므로 고흡수성을 지니게 된다[l]. 일반적으로 섬유가 팽윤을 하면 수축하며, 가수분해된 폴리아크릴로니트릴 섬유는 흡수되는 물 속의 염의 농도 또는 pH에 따라 팽윤도가 다르기 때문에 가수분해된 시간과 pH조건 변화에 따라서 수축하는 정도가 다르다. 과거의 연구결과에 의하면 아크릴 섬유는 2M HCI에서 최소의 길이로 수축하며, 2M NaOH에서 최대의 길이가 나타난다고 하였다[2]. (중략)

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