• 제목/요약/키워드: 생물학적 농축

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휴믹산에 의한 유기 염소계 농약의 수중 용해도 증가에 중금속이 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of heavy metal on the solubility enhancement of organochlorine pesticides by humic acids)

  • 조현희;강소영;권효진;박재우
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.55-64
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    • 2001
  • 많은 유기 염소계 농약들은 환경에서 매우 지속적이며, 먹이 사슬을 통해서 중요하게 생물학적으로 농축하는 경향이 있다. 농업에 적용되는 농약은 지표수의 유출이나 지하수의 흐름을 통해서 사실상 수 계로 이동되어지기 때문에 수환경에 특히 많은 영향을 끼치게 된다. 이 논문의 연구 목적은 두 가지 다른 휴믹산에 의한 유기 염소계 농약인 lindane과 dieldrin의 수중 용해도 증가에 중금속인 납 이온이 미치는 영향에 대해 알아보고자 하는 것이다. 또한 유기 염소계 농약이 두 가지 혼합물로 존재할 때 각각의 용해도에 서로의 상호작용에 대해서도 연구해 보고자 하였다. 휴믹산에 의한 lindane의 용해도 증가 정도는 거의 일정하였지만, 이에 비해 휴믹산에 의한 dieldrin의 수중 용해도 증가는 훨씬 증가함을 보여주었다. 또한 수중에 휴믹산과 납이 공존하면 dieldrin의 용해도는 납이 존재하지 않을 때보다 더욱 감소하였다.

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BGP(Biogas Plant) 발생폐수의 분리막 적용 연구 (Study on application of membrane for wastewater in biogas plants)

  • 김신영;장인성;김장규;유명중
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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    • pp.503-503
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    • 2010
  • 국제협약에 따라 2012년부터 유기성폐기물의 해양배출이 금지됨에 따라 환경문제를 유발하는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 농축산 폐기물 등의 처리가 곤란한 실정이다. 그러나 최근 저탄소 녹색성장으로 정부가 폐자원 에너지화에 관심을 기울이면서 위의 폐기물을 바이오가스로 전환하는 바이오가스 플랜트(Biogas Plant, BGP)의 이용이 보다 활성화 될 전망이다[1]. 이 바이오가스 처리방법에서 유기물은 메탄가스로 배출되고[2], 나머지 영양성분들(질소, 인산, 칼륨 등)은 모두 소화액에 남아있으므로[3] 이들은 친환경농업에서 필요한 액비로도 활용이 가능하며, 혐기소화 처리방법은 일반적인 가축분뇨 처리과정에서 발생되는 악취문제도 해결할 수 있는 장점 또한 가지고 있다. BGP는 유기성 폐기물에서 혐기성소화를 통해 바이오가스를 만드는 장점이 있는 반면, 가스를 만들고 남은 소화액은 액비로 활용이 가능하지만, 액비로 활용이 불가능할 경우 악성 폐수로 그 처리가 매우 까다로운 단점이 있다. 일반적인 생물학적인 폐수처리방법으로는 처리가 곤란하며, 환경기준을 맞추도록 처리하는데 많은 비용이 소요된다. 이러한 폐액처리를 위해 공정의 단순화와 높은 처리 효율[4]을 가지면서, 액비 또는 정화처리공정이 가능한 방법으로서 분리막공정이 바람직하나, BGP 발생폐액의 성상이 고농도의 오염물질을 함유하고 있어 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 이를 보안할 수 있는 와류발생형 막모듈을 이용하여 Biogas Plant의 발생폐수에 대하여 분리막을 이용한 효과적인 처리공정을 개발하고 그에 따른 최적의 조건을 찾는 연구를 하고자 한다. 와류발생형 막모듈을 막과 막 사이에 와류를 발생시킴으로써 막에 전단력을 가하여 막의 가장 큰 단점인 막오염을 줄이는 방법으로 기존의 막모듈과 큰 차이가 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 기존의 분리막 모듈[5]과 와류발생형 막모듈의 차이를 실험을 통해 확인하며, 막에 가해지는 압력, 막을 통과하는 유량 등의 차이를 두어 최적조건을 탐색하였다.

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박테리오파지의 살균소독제 응용을 위한 안전성 평가 (Safety evaluation of bacteriophages for application as sanitizers)

  • 박도원;이영덕;박종현
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.109-112
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    • 2020
  • 본 연구에서는 6종의 E. coli 및 S. aureus 유래 박테리오파지 용액에 존재하는 내독소 함량 조사와 파지의 세포독성 여부에 대해 평가하였다. 대표적인 생물학적 내독소 시험법인 LAL assay을 시행하여 9-10 log PFU/mL 농도의 내독소 함량을 확인한 결과, 파지의 임상적용에는 부적합한 수치이나 식품에 존재하는 병원균의 살균 목적의 사용에는 매우 유해하지 않은 수치임을 확인할 수 있었다. 박테리오파지 용액의 세포독성평가를 확인하기 위해 MTT 분석을 시행하여 세포 생존율을 확인하였다. E. coli 파지 용액과 S. aureus 파지 용액 처리군 모두에서 98% 이상의 생존율이 관찰되어 파지용액에 존재하는 내독소 및 파지가 세포독성을 유발하지 않는다는 것을 확인하였다. 그러므로 일반적인 방법으로 증폭, 농축한 파지 용액은 인체에 대한 유해성이 적으며 식품에 살균소독제로 적용하더라도 문제가 없을 것으로 사료된다.

Montmorillonites, 왕겨 및 농축활성슬러지를 충진한 토양상에서의 H2S, CH3SH의 제거 (Deodorization of H2S, CH3SH in Soil Filter Reactors Packed with Montmorillonites, Rice Hulls and Thickening-activated Sludge)

  • 김환기;박찬수
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.43-52
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    • 2000
  • 본 연구에서는 황토(montmorillonites)를 주성분으로 하는 토양탈취상 반응기에서 황화수소($H_2S$) 및 메틸메르캅탄 ($CH_3SH$) 의 황화합물 악취가스에 대한 황토의 물리화학적인 제거실험과 황토와 왕겨, 농축슬러지를 혼합 충진한 경우의 생물학적 제거특성 실험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. Batch test를 통하여 황토를 건조 및 습윤상태의 조건에서 황화합물의 제거율을 비교한 결과, 제거율비(wet/dry) 는 $H_2S$가 1.2, $CH_3SH$가 1.9로 나타나 토양입자의 단순 흡착보다는 수분을 함유하고 있는 경우에 제거율이 높아진다는 것을 확인하였다. SV와 유입부하를 상승시킬 경우 농축슬러지를 식종한 경우(Reactor-4) 에는 부하변동에 관계없이 평균 98% 이상의 안정되고 높은 제거율을 보였으나 그렇지 않은 경우 (Reactor-3)에는 제거율이 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 정압변화의 경우 SV의 증가에 따라 정압도 약간씩 상승하였고 Reactor-4에서는 Reactor-3보다 다소 높은 편이었으나 비교적 안정적인 것으로 나타났다. pH와 $SO_4{^{2-}}$농도의 변화를 보면, SV $150h^{-1}$과 SV $200h^{-1}$의 조건에서 Reactor-4는 $SO_4{^{2-}}$가 1.138mg/L까지 증가했으나 pH는 5.8정도에서 안정을 유지하면서 98%이상의 높은 제거율을 보여 Reactor-3보다 훨씬 좋은 결과를 나타내었다. 위의 결과로부터 황화합물 악취가스를 황토 토양상에서 처리할 경우 pH를 안정시킬 수 있고 또한 혼합균이 다량 포함되어 있는 농축활성슬러지를 식종함으로써 높은 탈취효율을 얻을 수 있다는 것을 알았으며, LV를 8.3mm/sec로 상승시킨 구간에서 정압의 감소와 함께 제거율이 크게 감소하는 것으로 나타나 LV를 8mm/sec 이하로 운전한다든지 수분함량의 조절 및 다른 탈취재료들을 혼합하는 등의 개선방안을 강구한다면 국내에 기 설치된 토양탈취상이나 기타 쓰레기 매립장 등 다양한 악취 발생시설에 적용이 가능할 것으로 생각한다.

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카드뮴 (Cd) 노출 퇴적물에 따른 실지렁이 Tubifex tubifex의 체내 축적과 스트레스 반응 유전자 발현 (Bioaccumulation and Expressions of Stress Response Genes in Benthic Oligochaete Worm Tubifex tubifex to Exposure of Cadmium-spiked Sediment)

  • 김지훈;김원석;박기연;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제56권4호
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    • pp.320-329
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    • 2023
  • 환경에 존재하는 중금속인 Cd은 생물에게 유입되며 먹이사슬을 통해 생물에게 축적된다. 본 연구에서는 카드뮴 노출에 따른 오염지표생물인 실지렁이(Tubifex tubifex)의 체내 농축 반응 및 스트레스 유전자 발현 패턴을 분석하기 위해, 퇴적물 내 카드뮴 노출 후 생존율 변화, 체내 농축 농도 측정, 그리고 스트레스 반응 유전자인 열 충격 단백질(HSP60 and HSP70)과 항산화효소인 GST의 발현 패턴을 관찰하였다, Cd 노출 퇴적물에 노출된 T. tubifex의 생존율은 노출 10일에 0.4 mg kg-1 Cd에서 93%, 1.87 mg kg-1 Cd에서 96%, 6.09 mg kg-1 Cd에서 93%로 관찰되었다. T. tubifex의 체내 Cd 농도는 퇴적물 내 Cd 농도에 비해 높게 나타났으며, 0.4 mg kg-1 Cd에서는 실험 10일에 18.4 mg kg-1 Cd, 1.87 mg kg-1 Cd에서 실험 1일에 13.06 mg kg-1 Cd, 6.09 mg kg-1 Cd에서 실험 10일에 79.11 mg kg-1 Cd로 가장 높게 나타났다. HSP60 유전자 발현은 6.09 mg kg-1 Cd 노출 퇴적물에서 시간 의존적으로 발현이 대조군에 비해 증가였으며, HSP70은 모든 농도에서 대조군에 비해 시간 의존적인 발현의 증가를 보였다. 또한, GST는 모든 농도에서 실험 1일에 대조군에 비해 발현이 증가한 후, 실험 10일까지 발현이 감소하였다. 이러한 연구결과는 퇴적물 내에 존재하는 Cd에 대한 실지렁이의 생태독성학적 및 분자유전학적 독성영향을 확인한 결과로, 환경 내 오염지표종으로 실지렁이를 이용한 환경독성평가의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

지화학적 자료에 근거한 광양만 표층퇴적물의 특성과 저서환경 (Characteristics of Surficial Sediment and Benthic Environments Based on Geochemical Data in Gwangyang Bay, Korea)

  • 현상민;팽우현;이태희
    • 환경생물
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    • 제22권
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    • pp.93-102
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    • 2004
  • 광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음을 보이고 있다. 퇴적물중 황화수소 함량은 최고 367 ppm에서 최소 약 1 ppm(평균 92 ppm)으로 나타났고 지역에 따라 심한 변동을 보이고 있다. 산화환원에 민감한 원소들(Mn, V, Mo, Cr)간의 상관관계는 조사지역 중 묘도 안쪽 지역에서 강한 양의 상관을 보이고 있다. 높은 TOC함량과 높은 황화수소 함량 및 산화환원에 민감한 원소의 높은 농축이 묘도 안쪽의 시료에서 공통적으로 나타나는 특징을 보이고 있는데 이는 묘도안쪽 지역이 부분적으로 무산소 상태로 유지되고 있음과 동시에 잠재적으로 오염되었음을 지시하고 있다.

시화호 형도 갯벌의 지화학적 특성 분석 (Analysis of Geochemical Characteristics in the Intertidal Zone of Hyung-Do, Shi-Hwa Lake)

  • 이준호;정갑식;우한준;조진형;이승용;장석
    • 한국습지학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.243-263
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    • 2011
  • 시화호 형도 근처 조간대(帶, intertidal zone) 지역 갯벌의 퇴적환경을 알아보기 위해 10개 정점 표층 및 2개 정점 주상퇴적물에 대한 입도, 함수율, 휘발성산화합물(Acid Volatile Sulfide; AVS), 총유기탄소(Total Organic Carbon; TOC) 및 중금속(Al, Fe, Mn, Cu, As, Pb, Zn, Ni, Cd 및 Cr) 항목에 대해 분석 하였다. 표층 퇴적물은 대체로 분급이 불량(분급도, 0.60~2.31${\phi}$)한 sandy Silt, slightly gravelly muddy Sand, silty Sand 및 Sand 등의 퇴적상으로 구분되며, 평균입도는 2.95~6.00${\phi}$로 극조립 실트(Silt)에 해당한다. 표층 퇴적물의 Al 함량은 1.54%, Fe은 1.75%, Cu는 9.1ppm, As는 1.1ppm, Pb은 18.8ppm, Ni은 11.0ppm, Cd은 0.02ppm 그리고 Cr은 30.1ppm으로 측정되었으며, 주상 퇴적물 또한 미국해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration; NOAA) 기준의 ERL(Effective Range Low, 저서생물에 독성을 보이는 초기 10% 농도)을 초과하지 않았다. 주상퇴적물의 과잉 방사능 납($^{210}Pbex$)의 분포를 통해 퇴적률을 추정한 결과, 급격한 퇴적물의 다량유입에 의해 수직적으로 방사능(activity)이 유사한 값을 나타내고 있어 정확한 퇴적률(apparent sedimentation rate)은 추정할 수 없었다. 그러나 2개 코어 상부 35cm 에서 퇴적물의 급격한 유입 및 환경적 영향등으로 금속 농축계수(Enrichment factors; EF) 계산값은 비교적 높게 나타났다.

GC-MS를 이용한 바지락 중 prometryn 잔류분석법 확립 (Establishment of an Analytical Method for Prometryn Residues in Clam Using GC-MS)

  • 채영식;조윤제;장경주;김재영;이상목;장문익
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.531-536
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    • 2013
  • Prometryn은 트리아진계 제초제로 일년생 쌍자엽 식물체와 같은 일년생 잡초 제거에 탁월한 효과가 있으나 일부 토양에 약효가 여러 달 지속될 경우 수중계에 스며들어 축적과 이동, 생물학적 농축(biomagnification)등의 심각한 환경문제를 비롯한 수질오염, 야생동물 및 국민건강에 심각한 문제를 일으킬 수 있는 잔류물질이다. 최근 국내에서 중국산 바지락 및 그 가공품에서 prometryn의 검출이 보고된 바 있어 이에 대한 지속적인 모니터링이 필요하기 때문에 바지락 중의 prometryn 분석법 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수산물 중 바지락을 시료로 사용하였다. 시료를 아세토니트릴로 추출하고 농축한 다음 20% 아세톤 함유 헥산을 첨가하여 용해하였다. 이 용액을 florisil 카트리지로 정제한 후 농축하여 GC-MS로 분석하였다. 기기분석은 SIM 모드로 m/z 241 이온에 대하여 정량하였고, LOQ는 0.04 mg/kg으로 계산되었으며, LOQ, $2{\times}LOQ$ 농도에서의 회수율 및 분석오차가 각각 84.0-98.0%, 3.1-7.1%로 분석되어 Codex 가이드라인 규정에 만족하였다.

개량된 방법에 의한 사람혈소판으로부터 TGF-$\beta$ 1의 분리 (Purification of TGF-$\beta$ 1 from Human Platelets by an Improved Method)

  • 신충건;김상국;문병조;김평현;전계택;남상욱;김장환;이종원
    • KSBB Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.9-16
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    • 1999
  • Transforming growth factor $\beta$1(TGF-$\beta$1)은 여러 가지 생물학적 활성을 가지는 관계로 의학적 치료제로서 사용될 가능성이 크다. 본 연구에서는 혈소판추출, 젤여과, 양이온교환 크로마토그래피 및 역상 HPLC등 네 단계의 정제과정으로 이루어져 있는 정제공정을 이용한 TGF-$\beta$1을 값싸고 효울적으로 정제하였다. 이 과정을 거쳐 최종적으로 얻어진 TGF-$\beta$1은 비환원조건하에서 SDS-PAGE를 행한 결과 구매된 TGF-$\beta$1 표준품과 일치한 위치에서 한 개의 band가 관찰되어 순수하다는 것을 확인하였으며 또한 이것이 Westem blot를 통하여 TGF-$\beta$1 항체와 결합하는 것으로부터 TGF-$\beta$1임을 확인하였다 또한, mink lung epithelial cell line 을 이용한 성장저해 실험을 통해 정제된 TGF-$\beta$1이 구매되TGF-$\beta$1 표준품보다 조금 높은 활성을 가지는 것을 확인하였다 최종적으로 농축혈소판 10단위로부터 약 3.7$\mu$g의 정제된 TGF-$\beta$1이 얻어져 그 최종수율은 약 21%였다.

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생물살충제를 위한 곤충병원선충 및 공생박테리아의 in vitro 배양 (In Vitro Culture of Entomopathogenic Nematode with Its Symbiont for Biopesticide)

  • 유연수;박선호
    • KSBB Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.303-308
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    • 1999
  • 본 연구에서는 환경친화적인 무공해생물농약 재발을 위하여 곤충병원성 선충의 in vitro 배양방법을 개별하였다. 곤충병원선 층연 Steinernem$\alpha$ glasen 종으로부터 공생박테리아를 분리하여 동정한 결과 Xenorhabdus nem$\alpha$tophllus 종임을 확인하였으며, X enorhabdus nematophilus는 감염단계 선충의 장내에서와 in vitro 배양 동안에 그 생화학적 특성이에서 차이를 보이는 동 질형화 헨상을 나타냄을 확인하였다. 균주의 최적바지 조성은 5% yeast extract, 0.5% NaCl, $K_2HPO_4$, $0.02% MgSO_4$.$7H_2O$이였으며, $28^{\circ}C$가 최적배양 온도였다, 초기 pH 6-7에 관계 없이 성장이 진행됨에 따라서 약 90까지 층가하였다. Flask 배양에 비해서 fennentortor양에서 균주의 성장속도가 1.4배 빠르게 나타났으나, 그에 따른 상변회도 빠르게 진행되었다. 한편 Steinem$\xi$ma glaseri익 in vitro 배양을 위 힌 인공배지원으로 chIcken offal, dog food, peanut 퉁이 사용될 수 있으며 최적의 배지는 농축펀 bovine liver로 조사되었으며, 그 농도논 80%일 때 가장 높은 증식을 보였다. 또한 곤충병원선충으로부터 분리된 공생박테리아를 이용한 혼합배양방법은 공생박테리아를 사용­하지 않는 경우보다 선충의 in vitro 증식속도가 2 배 가량 빨랐으며, 15일만에 약 $5.5\times10^4$/mL 의 선충이 수확되였다.

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