• 제목/요약/키워드: 생물축적농도

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금속 철을 이용한 TNT 환원시의 동역학 산정 (Kinetics of 2, 4, 6-Trinitrotoluene reduction by zero valent iron)

  • 배범한
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.97-108
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    • 1999
  • 금속 철(Fe$^{0}$ )에 의한 TNT의 환원실험을 회분식 반응조를 사용하여 환원 상태에서 연구하였다. 실험 결과, 환원에 의한 TNT의 농도감소는 유사 1차 반응으로 나타났고 반응상수는 반응조에 첨가한 철의 표면적에 선형적으로 비례하였으며, 교반 속도 60 rpm에서의 반응상수는 0.0981$min^{-1}$m$^{-2}$ L로 측정되었다. Triaminotoluene로 추정되는 최종산물이 용액내에 축적되었다. 철 표면에 흡착된 물질을 용출하기 위하여 acetonitrile혹은 물(인산염 완충액, pH=7.0)로 추출을 시도하였으나 용출되는 물질은 극히 미량이었다. 또한, 용액 내에서 생물학적 분해에서의 주요 중간산물인 aminodinitrotoluenes은 검출되지 않았다. 그러므로, 철에 의한 TNT의 환원시 니트로기의 환원이 순차적으로 발생하여 아미노기를 형성하지 않고, 3개의 니트로기에 대하여 동시에 발생하는 것으로 사료된다. 이에 TNT의 환원 모델을 제시하였다.

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중금속 오염 토양에서 재배한 주요 작물별 가식부 중금속 축적 농도 및 생물농축계수 (Heavy Metal Accumulation in Edible Part of Eleven Crops Cultivated in Metal Contaminated Soils and Their Bio-concentration Factor)

  • 임가희;김계훈;서병환;김권래
    • 한국환경농학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.260-267
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    • 2015
  • BACKGROUND: The current study was conducted to examine the species specific accumulation of Cd and Pb in 11 crop species (Soybean, Sesame, Corn, Polished rice, Carrot, Potato, Garlic, Spring onion, Chinese leek, Red pepper, Eggplant), through cultivating them under the same condition with metal contaminated soils.METHODS AND RESULTS: Eleven crop species were cultivated in three different soils contaminated with Cd and Pb and harvested. Edible parts of each crop was pretreated and analyzed to determine Cd and Pb concentrations, and subsequently bioconcentration factors (BCFs) were calculated. In general, the crops of which seeds are used as food showed high concentrations of both Cd and Pb. For instance, Cd concentrations in crops cultivated in Soil A was in the order of soybean (0.432 mg kg-1) > sesame (0.385) > polished rice (0.176) > carrot (0.116) > corn (0.060) > red pepper > (0.047) > potato (0.044) > egg plant (0.025) > garlic (0.023) > spring onion (0.016) > Chinese leek (0.011). BCFs showed the same order.CONCLUSION: From this study, it can be conclude that seeds plants should not be cultivated in Cd and Pb contaminated soils to secure food safety from metal contaminated soils.

서로 다른 공극률의 망상형 폴리우레탄들이 충전된 바이오필터에서 톨루엔 제거 특성 (Removal Characteristics of Toluene in Biofilters Packed with Reticulated-PU-Foams of Different Porosities)

  • 명성운;남윤수;이용우;최호석
    • KSBB Journal
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    • 제18권6호
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    • pp.448-454
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    • 2003
  • 세 가지 다른 공극률을 가진 담체를 충전한 바이오필터에서 기상의 톨루엔 제거실험을 수행하였다. 유입 유량과 유입 농도의 변화에 따른 바이오필터의 제거성능을 조사하고 공극률에 따른 영향을 알아보았다. 15일 동안 수행된 실험을 통해 빠른 환경변화에 대한 각 바이오필터의 동특성을 파악할 수 있었다. 바이오필터 설계에 중요한 변수인 제거량은 BF2 (25 PPI)가 115g/㎥h로 가장 큰 값은 나타내었다. 이는 제거량과 밀접한 관련이 있는 미생물 균체량이 초기 고정화 단계에서 각 바이오필터가 공극의 크기별로 각각 다른 부착 특성을 가져서 그 양과 수분 함량에 영향을 주었기 때문이다. 과도한 바이오매스의 축적은 바이오필터 성능을 저하시키는 요인임을 확인할 수 있었고 초기에 담체의 공극률이 장기적인 바이오필터 운전에 있어서 일정한 공기 흐름을 주기 위해서 매우 중요한 변수로 작용함을 알 수 있었다. 마지막으로 폴리우레탄 폼 담체는 균일하고 충분한 공극을 제공하므로 미생물의 흡탈착이 유리하고 충분한 미생물 서식공간을 제공함으로써 많은 미생물을 담지할 수 있어 단일 담체로 상업적 적용 가능성을 가지고 있다고 사료된다.

폐탄광수에서 분리한 황화수소 분해 세균 Thiobacillus sp. IW.의 성장조건 (Effects of Cultivation Condition on Growth of the Hydrogen Sulfide-Degradating Thiobacillus sp. IW. Isolated from Waste Coal Mine Water)

  • 차진명;박열이인화
    • KSBB Journal
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    • 제9권3호
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    • pp.287-293
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    • 1994
  • 황화수소 산화반응에 이용할 수 있는 균주를 전남 화순 근교의 폐탄광수에서 분리하였다. 분리균주는 형태적, 생리학적 빛 화학합성 특정에 기준으로 보 면 Thiobacillus sp. IW.로 동정되어진다. 분리된 균주의 최적 배양온도는 $30^{\circ}C$였고, 최적 pH는 7이며, pH 3~pH 9 사이의 넓은 성장범위를 가지고 있었다. 액상배지에 축적된 sulfate 농도가 배지의 pH를 감소시켜 결국 균의 성장을 억제하는 작용을 하였다. 최대 비증식속도인$\mu_{max}=0.78^{-1}$이었고, 세대시 간은 0.9시간으로 나타났다. 분리균주는 질소원으로 potassium nitrate나 glutamic acid를 이용하였으나, urea나 ammonium chloride는 이용하지 못하였다. 기본배지에 첨가된 malate는 전혀 이용하지 못 하였고, Sodium thiosulfate를 에너지원으로 이용하 면 균체량은 $6.25mg/\ell.h$였으며, 대수성장기는 18 시간으로 나타났다. 이의 결과로 미루어 보아 분리 균주는 황화수소 등의 악취 제거에 유용한 균주로 사료되어 진다.

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Retinoic Acid가 배양게배 근원세포의 융합과 Fibronictin의 발현에 미치는 영향 (Effect of Retinoic Acid on Membrane Fusion and Expression of Fibronectin in Chick Embryonic Myoblasts)

  • 김혜선;정필중;강만식;정진하;하두봉
    • 한국동물학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.483-489
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    • 1995
  • 많은 세포와 조직에서 분화 조절물질로 알려져 있는 비타민 A의 대사산물인 rectinoic acid(RA)가 배양 계배 근원세포의 성장과 분화에 미치는 영향을 조사하였다. RA가 처리된 세포는 그 농도가 증가함에 따라 융합 억제 효과도 증가함을 보였고, 배양액으로부터 RA를 제거해 주면 근원세포의 융합이 재개되는 것으로 보아, RA는 근원세포의 융합을 가역적으로 억제함을 알 수 있었다. 그러나 이미 최종 분화 단계에 들어선 세포에서는 융합 억제 효과를 보이지 않아, RA의 효과는 분화 단계에 따라 특이적으로 작용함을 보여준다. 융합 억제 효과에도 불구하고, RA는 근원세포의 융합 전단계인 방추형으로 신장하는 것과 그들이 가상의 축을 따라 배열하는 데는 영향을 주지 않았다. 또한 세포의 증식과 creatine kimase, tropomyosin과 같은 근특이 단백질의 축적에도 큰 영향을 주지 않았다. 한편, 근원세포는 융합하기 전에 필수적으로 fibronectin의 감소를 억제함을 알 수 있었다. 이상의 결과로 RA는 배양 근원세포의 융합만을 특이하게 억제하는 물질이며, 그 작용은 fibronectin의 감소를 방해하는 것과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.

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플라보노이드 세포 수송 기전 (Cellular Flavonoid Transport Mechanisms in Animal and Plant Cells)

  • 한유리;이소영;이지혜;이성준
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.137-141
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    • 2013
  • 플라보노이드는 식물의 주요 2차 대사산물 중 하나로 자외선 차단, 식물의 수분을 위한 곤충 유인 등 외부환경에 적응하는데 이로운 역할을 한다. 특히 플라보노이드는 항산화 효과가 우수한 것으로 알려져 노화방지와 생활습관 질병예방에 유용한 건강기능식품소재로 각광받고 있다. 하지만 플라보노이드의 생체이용률은 매우 낮으며 이러한 플라보노이드 흡수과정에 관한 생물학적기전은 최근에 조금씩 밝혀지기 시작하고 있다. 플라보노이드의 수송기전에는 세포 내에서 일어나는 소포체 매개 수송과 세포막 및 소기관 표면 단백질에 의한 막 수송체 매개 수송이 있다. 소포체 매개 수송의 경우 cellular trafficking에 의한 일련의 소포체 유래 vesicle의 융합 반응을 거쳐 식물 세포의 경우 액포 내에 플라보노이드가 축적되거나 세포 외부로 배출된다. 표면 단백질에 의해 플라보노이드의 세포막 흡수가 일어나게 되는데 ATP를 사용한 능동수송, 막 전위를 이용한 2차 수송에 관여하는 다수의 수송체들이 관여하는 것으로 보인다. 다양한 종류의 플라보노이드가 존재하는 만큼 플라보노이드 수송체도 다양하며 어쩌면 모든 플라보노이드의 특이적 수송체를 규명하는 것은 불가능 할 지도 모른다. 하지만 식품에 다량 존재하는 주요 플라보노이드를 모델 화합물로 이용한 연구를 수행하면 이에 관련된 주요 수송체 단백질과 관련 메커니즘에 대해 깊이 이해할 수 있고 이를 통해 생체 이용률을 향상시키는 방법을 생각해 볼 수 있으며 특히 낮은 혈중 농도 조건에서도 조직 세포 내에 플라보노이드 축적을 통해 건강 기능성을 최적화하는 노력을 기울이는데 적절한 과학적 방법을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

하계 동중국해에서의 용존 및 입자유기탄소의 분포 특성 (Distribution of Dissolved and Particulate Organic Carbon in the East China Sea in Summer)

  • 김수강;최영찬;김진석
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.124-131
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    • 2008
  • 2003년 8월과 2004년 9월 제주도 남서부해역과 중국 연안해역을 대상으로 실시된 본 연구는 용존무기영양염류와 용존 및 입자유기탄소의 분포 특성을 조사하였다. 하계에 동중국해의 영양염의 분포 형태는 수괴 및 식물플랑크톤의 영향을 받은 것으로 밝혀졌다. 하계에 동중국해내 수괴들은 중국의 연안해역을 제외하고 상하수직혼합이 잘 일어나지 않아 표층수에는 영양염의 유입이 감소하고, 저층수에는 표층에서 유입되는 유기물이 분해되어 영양염의 축적이 일어나 높은 농도를 나타내고 있었다. Chlorophyll a의 농도가 높은 해역에서 영양염의 농도가 낮은 값을 보였으며, Chlorophyll a의 농도가 감소하는 수심이하에서 영양염의 농도가 증가함을 보여 높은 생물활동에 의한 무기영양염류 등이 조절되고 있는 것으로 생각된다. 연구해역내 용존유기탄소의 분포는 염분이나 수온에 대해 다소 산만한 분포를 보여 수괴에 따른 상관관계가 없는 것으로 조사되었고, 양자강 영향 정점에서 $100{\mu}M$이상의 높은 값을 보인 반면, 제주도 남서부 해역에서는 낮은 농도를 보였는데, 이것은 양자강 유출수가 동중국해 용존유기탄소의 공급원으로 작용하고 있는 것으로 사료된다. 연구해역 입자유기탄소의 분포특성은 양자강 유출수가 영향을 미치는 중국연안해역에서 평균 $9.23{\mu}M$로 가장 높은 농도를 보였으며, 대마난류수의 영향을 받는 제주도 남동부해역에서 $3.04{\mu}M$로 낮은 농도를 보였으며, 중앙부해역에서 $7.23{\mu}M$의 입자유기탄소량을 나타내, 양자강 유출수가 자생적 기원이외의 입자유기탄소 공급원으로 작용하고 있는 것으로 사료된다. 제주도 남서부해역에서의 입자유기탄소는 Chlorophyll a의 농도와 높은 상관성을 보여 자생적 기원으로 볼 수 있지만 그 해역에서의 염분도가 저염(30%o 이하)을 나타내고 있어 자생적 기원보다는 육상기원에 의한 영향으로 생각되어진다.

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시화산업단지 도로축적퇴적물의 입도분포 및 중금속 오염영향 평가 (Assessment of Particle Size Distribution and Pollution Impact of Heavy metalsin Road-deposited Sediments(RDS) from Shihwa Industrial Complex)

  • 이지현;정혜령;나공태;최진영
    • 환경영향평가
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    • 제29권1호
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    • pp.8-25
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    • 2020
  • 산업화는 도로축적퇴적물(road-deposited sediment, RDS)의 발생과 중금속 오염을 증가시켰고, 이는 비점오염을 통해 주변 수환경에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. RDS의 오염과 입자 크기와의 관계는 오염관리를 위해 중요하나, 이에 대한 정보는 매우 부족하다. 본 연구에서는 시화호 및 주변 하천의 주요한 비점오염원으로 판단되는 시화산업단지 내 25개 정점에서 수거된 RDS 시료의 입도에 따른 중금속 분포특성과 환경영향에 대한 연구를 수행하였다. 농집지수(Igeo)는 RDS가 주로 Zn, Cu, Pb, Sb에 의해 오염되었음을 보여주었고, 이들의 농도범위는 Zn, Cu, Pb, Sb이 각각 633-3605, 130-1483, 120-1997, 5.5-50 mg/kg이었다. 이는 국내외 다른 도시에 비해 매우 높은 수준이었다. 대부분의 중금속은 농도와 입도와의 높은 음의 상관관계를 보였다. 250 ㎛ 이하의 분율은 전체에 대한 질량 부하와, 오염 기여율이 각각 평균 78.6, 70.4%로 매우 지배적이었다. 강우 유출을 통해 인근 하천으로 유입될 확률이 높을 것으로 간주되는 125 ㎛ 이하의 입자 분율에 대한 오염평가 결과, 이는 저서생물에 독성을 나타낼 수 있는 매우 오염된 수준이었다. 입자 크기별로 나누어 RDS의 금속원소에 대한 주성분 및 요인분석을 실시한 결과, 250 ㎛ 보다 큰 RDS는 주변의 산업시설이, 250 ㎛ 보다 작은 RDS는 차량운행이 중금속오염의 주요 요인일 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 시화산업단지 내 RDS의 중금속오염 및 인근 수역으로의 비점오염의 효율적인 저감을 위해서는 125에서 250 ㎛ 이하의 미세한 RDS 입자의 제어가 매우 중요한 것으로 나타났다.

기포 생물반응기에서 페퍼민트 세포의 생육 및 정유 생산 특성 (Characteristics of Growth and Oil Production of Peppermint Cells in an Air-bubble Bioreactor)

  • 송은범;이형주
    • KSBB Journal
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    • 제8권5호
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    • pp.495-503
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    • 1993
  • 페퍼민트 세포의 회분배양에 의한 monoterpenoid 풍미성분의 생산 가능성과 세포의 생육 및 정유생산 특성을 알아보기 위해 캘러스로부터 얻은 모배양액 을 기포반응기 형태의 생물반응기에 접종하여 배양 하였다. 회분배양 중 접종량, abiotic stress, yeast elicitor, 그리고 2단 배양 등의 배양조건이 세포생육 과 박하정유 생성 빛 조성에 마치는 영향을 조사하 였으며 배지의 sucrose 농도와 세포생육의 kinetics 를 분석하였다. 접종량을 탈리하여 배양한 결과 2.0 %(PCV)를 접종한 경우가 반응기에서 배양이 가장 적당하였는데 배양 10일 만에 5.8g/P 의 세포생육을 얻었으며 0.109g/P 의 박하정유가 생성되였다. Abi-otic stress의 영향을 보기 위해 16시간은 $27^{\circ}C$ 에서 명상태로,8시간은 암상태로 하고 10'C로 온도를 낮추어 배양한 결과 세포의 생육은 떨어졌으나 박하정유 생성량은 0.546g/P 로 높은 수율을 보여 주었다. 사용한 Lin-Staba 배 지 에 100mg/P 의 yeast extract를 elicitor로 첨가했을 때 세포의 생육과 정유 의 생성량이 높았으며 유일하게 menthol이 정유 중 22.5%의 높은 농도로 생성되었다. 배지의 당농도를 1/2로 줄이고 $27^{\circ}C$ , 명조건으로 6일간 배양한 후 1OOmg/P 의 yeast elicitor를 첨가하여 8시간을 암 상태와 lOoe로 저온처리를 실시하여 6일간 배양한 결과 8일 이후에는 세포의 생육이 감소하였고 정유 생성량은 증가하지 않았으며 menthol도 생생되지 않았다. Dry cell yield는 O.38g dry cell/g sugar이 였으며 specific growth rate은 O.25day-1 이었다. 회분배양에 의해 박하정유가 생성됨을 알 수 있었으 냐 menthol이 생성되지 않고 전구체인 pulegone과 p piperitone이 축적되였다. 그러나 특이하게도 yeast elicitor를 첨가한 경우 menthol이 22.5%로 생성되 었는데 이제까지 박하세포 배양에 의해 생성된 men­t thol 함량으로는 최대치를 보여주는 결과이였다.

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다중 수증기/이산화탄소 프로파일 관측 시스템의 원리와 활용 (Principles and Applications of Multi-Level H2O/CO2 Profile Measurement System)

  • 유재일;이동호;홍진규;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.27-38
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    • 2009
  • 연직으로 여러 높이에서 측정된 기체의 농도는 다양한 목적에 활용될 수 있다. 예를 들어, 복잡지형에 위치한 우리나라의 일반적인 산림유역에서 에디공분산방법에 의한 증발산 및 이산화탄소 순생태 교환량(Net Ecosystem Exchange, NEE)을 관측하기 위해서는 수평 및 연직 이류(advection)와 저류(storage)항의 효과를 정량화해야 한다. 그리고 미량 기체의 발원 및 흡원을 추적하거나 관측의 발자국 분석을 위해서도 필요하다. 수증기와 이산화탄소의 연직 농도 분포는 일반적으로 에디공분산 플럭스 타워에 보조 장치로 설치되는 다중 기체 프로파일 관측시스템(이하 프로파일 시스템)에 의해 측정된다. 이 시스템은 다른 미기상 관측기기와는 달리 서로 독립된 여러 기기와 장치들이 하나의 목적을 위해 결합되어 작동되기 때문에 사용방법과 기기의 운영/유지/보수에 많은 어려움이 따른다. 현재 전세계적으로 플럭스 타워 관측과 함께 이용되고 있는 프로파일 시스템은 대부분 미국의 캠벨사(Campbell Sci. Inc.)에서 제작/판매하는 시스템과 개별 연구자들이 각자의 목적과 관측환경에 적합하도록 자체 제작한 시스템으로 구분된다. 연세대학교 대기과학과 생물기상/생지화학 연구팀은 2005년부터 광릉 산림유역의 활엽수림과 침엽수림에 미국 캠벨사에서 제작한 두 개의 프로파일 시스템을 설치/운영하며 다양한 기술적, 이론적 경험과 지식을 축적해 왔다. 이 총설에서는 복잡지형 산림에서의 물과 탄소의 순생태 교환량 관측에 중요한 도구로 사용되는 프로파일 시스템의 원리, 구성, 활용 방법에 대해서 소개한다.