본 연구에서는 초임계수 중에서 o-chlorophenol(o-CP)의 분해 및 중간 생성물 형성에 미치는 NaOH의 효과를 검토하였다. NaOH를 첨가하지 않은 경우 o-CP의 분해율은 20% 이하로 낮았으나 NaOH를 o-CP의 몰 농도에 대하여 200% 이상 첨가한 경우 체류 시간 1초 이내에 100% 가까운 분해율을 얻을 수 있었다. 분해 과정에서 생성되는 PAHs 및 페놀 화합물의 양도 크게 감소하는 경향을 나타내어 NaOH 첨가가 부산물 생성 억제에도 효과가 있는 것으로 나타났다. NaOH를 첨가하지 않은 경우와 첨가한 경우 공통적으로 페놀, 크레졸, 염화 페놀류, PAHs 및 1-indanone, dibenzofuran, dibenzo-dioxin, p,p'-dihydroxybiphenyl 등과 같이 2개 이상의 벤젠 고리가 산소로 연결된 화합물이 검출되었다. 반면에 NaOH를 첨가한 경우에는 2-ethylphenol, o-hydroxyacetophenone, hydroquinone, 4-allylphenol, 3-phenoxyphenol 및 4,4'-oxybisphenol이 생성되어 NaOH 첨가로 인한 o-CP의 분해는 훨씬 더 복잡한 과정을 통해서 이루어지는 것으로 판단되었다. 또한 페놀의 소각 과정에서 생성되는 것으로 보고된 화합물인 dibenzofuran, dibenzo-p-dioxin 등도 본 연구에서도 생성된 것으로부터 소각과 초임계수에 의한 열분해 사이에는 상관성이 있는 것으로 판단되었다.
5품종의 유색미(DZ 78, Elwee, LK1A-2-12-1-1, LK1-3-6-12-1-1, 길림흑미) 겨 70% 에탄올 추출물 및 염화메틸렌 및 에틸아세트로 추출한 지용성 분획들의 DPPH radical 소거활성을 측정하고 페놀성화합물 및 피틴산, 그리고 불검화물로서 retinol, tocopherol과 stigmasterol의 함량을 정량하였다. 또한 GC-MS를 사용하여 염화메틸렌 및 에틸아세트 분획이 함유한 구성분을 동정하고 상대적 함량을 측정함으로써 항산화 활성의 발현에 필요할 것으로 보이는 성분들을 조사하고자 하였다. 그 결과, 유색미의 항산화성은 일반미보다 약 30%정도 더 높았고, 페놀성화합물의 함량은 일반미보다 26배까지 더 많았다. 특히 길림흑미는 retinol이나 tocopherol, stigmasterol 같은 불검화물의 함량이 일반미보다 2.3배 이상 더 많았다. 그러나 항산화성과 색도 및 불검화물의 함량과는 전반적인 상관성은 없었다. 항산화성이 강한 길림흑미 및 LK1A-2-12-1-1의 염화메틸렌 분획은 각각 (Z)-9-Hexadecenyl ester-9-octadecanoic acid 및 2-Hydroxyl-1-1(hydroxymethyl)ethyl-9-octadecanoic acid의 상대적 함량이 높았다. 반면, 에틸아세트 분획에서는 1H Indene과 Methyl ester-tetradecanoic acid 및 Methyl ester-hexadecanoic acid가 5품종 유색미에서 공통적으로 검출되어, 이들 화합물이 항산화성에 관여할 가능성을 시사하였다.
본 연구에서는 경안천 유역에 있는 주유소 오염토양으로부터 대표적인 아조계 염료 congo-red분해능이 우수한 토양 방선균, SMA-2를 분리 선별하고, SMA-2의 배양조건을 최적화하여 2,4-dichlorophenol의 산화에 관여하는 actinomycetes lignin peroxidase(ALiP)의 활성도에 대한 특성을 규명하였다. 기존에 보고된 방선균 유래 ALiP와는 달리, SMA-2유래 ALiP효소는 pH6에서 최고의 활성을 보였으며, 2,4-DCP와 $H_2$$O_2$에 대한 Km값이 각각 0.21mM과 8.5mM로 측정되었다. 또한 최적화된 배지에서 성장한 SMA-2의 배양액은 2,4-dichlorophenol 뿐만 아니라 2-chlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol, 2,6-dichlorophenol, phenol, 4-chloropheno떼 대해서도 산화능을 보임으로써, 토양 방선균을 이용한 염화 페놀계 화합물이 포함된 오염 토양의 생복원 가능성을 제시하였다.
본 연구에서는 지하수내의 클로로페놀 오염물을 제거하기 위하여 니켈로 코팅된 영가철을 이용한 기술의 적용 타당성을 검토하였다. 영가철을 니켈로 개질하여 4-클로로페놀을 분해하였으며 중간 생성불의 생성에 대하여 조사하였다. 또한, 초기 오염물의 농도, 이중금속의 주입량, 휴믹산의 영향 및 용액의 pH 변화에 따른 오염물의 제거 효과에 대한 영향을 분석하였다. 니켈로 개질된 영가철은 240분 이내에 4-클로로페놀의 95% 이상을 효과적으로 제거하였다. 유사 1차 반응계수에 의하여 평가된 오염물의 제거효과는 개질된 영가철의 주입량에 직접적으로 비례하는 결과를 보였다. 휴믹산의 경우 개질된 영가철의 표면에 대하여 4-클로로페놀과 경쟁관계를 보임에 따라 오염물의 제거효과를 감소하는 역할을 하였다. 영가철만을 단독으로 사용하는 경우와 다르게 개질된 영가철을 사용 시 용액의 pH 는 크게 변화하지 않아 개질된 금속의 내구연한이 증가될 수 있음을 보여주었다. 4-클로로페놀의 탈염소화 분해과정을 해석한 결과 페놀화합물이 생성되었다.
The effects of pH on the sequential sorption/desorption of chlorinated phenols (2-chlorophenol, 2.4-dichlorophenol and 2,4,5-trichlorophenol) in HDTMA-montmorillonite were investigated by maintaining pH 4.85 or 9.15 in the sequential batch sorption and desorption experiments. The chlorinated phenols are hydrophobic ionizable orginic compounds; they can exist as either neutral (pH << pKa) or anionic (pH >> pKa) forms. Among the tested chlorinated phenols, 2,4,5-trichlorophenol showed the highest sorption affinity at pH 4.85 as expected by the $K_{ow}$ . Neutral speciation at pH 4.85 exhibited higher sorption affinity than anionic speciation at pH 9.15. Our results indicates that desorption of chlorinated phenols is strongly dependent on pH of the aqueous phase. Freundlich model was used to analyze the single-solute sorption/desorption results. The ideal adsorbed solution theory(IAST) was employed to predict the hi-solute sorption/desorption equilibria.
Sorption kinetics of 2-chlorophenol(2-ChP), 2,4-dichlorophenol(2,4-DChP) and 2,4,5-trichlorophenol (2,4,5-TChP), onto montmorillonite modified with hexadecyltrimethyl ammonium cations(HDTMA-mont) were investigated. One-site mass transfer model(OSMTM) and two compartment first-order kinetic model(TCFOKM) were used to analyze kinetics. As expected from the number of model parameters involved, the three-parameter TCFOKM was better than the two-parameter OSMTM in describing sorption and desorption kinetics of chlorophenols in HDTMA-mont. For all chlorophenols, the results of OSMTM analysis indicate that the predominant deprotonated speciation(at pH 9.15) exhibited higher mass transfer coefficient( $k_{s}$ ) than the protonated speciation(at pH 4.85). This is because the deprotonated speciation has stronger hydrophobic interaction than protonated speciation. Most sorption completes in three hours. The fraction of the fast sorption and the first-order sorption rate constants for the fast and slow compartments in TCFOKM were determined by fitting experimental data to the TCFOKM. The results of kinetics reveal that the fraction of the fast sorption( $f_1$) and the sorption rate constants in the fast compartments( $k_1$) were in the order 2,4,5-TChP > 2,4-DChP > 2-ChP, which agrees with the magnitude of the $K_{ow}$ . The first-order sorption rate constants in the fast compartment(10$^{0.8}$ - 10$^{1.22}$ h $r^{-1}$ ) were much larger than those in the slow compartment(10$^{-1}$.74/ - 10$^{-2}$.622/ h $r^{-1}$ ).> ).).
폐수처리방법으로는 분해가 어려운 유해화합물을 효과적으로 정화처리 할 수 있는 방법 개발을 위해, 최근 주목받고 있는 새로운 AOP(advanced oxidation process, 고급산화법) 공정인 초음파분해와 전기분해를 함께 이용하여 연구하였다. 대상 물질은 TCE(trichloroethylene)와 2,4-DCP(2,4-dichlorophenol)이며, 각 공정의 분해효율과 특성을 구하기 위해 각 시료물질들에 대해 초기농도, 초기 pH, 초음파 power 그리고 전류밀도 등을 변화시키며 최적 분해 조건을 조사하였다. 또한 시료물질에 대한 라디칼 포착제로 알려진 NaHCO3의 영향을 조사하여 각 시료물질의 분해반응 경로를 간접적으로 확인한 결과는 다음과 같다. TCE는 열분해반응이 지배적이며, 2,4-DCP 경우는 열분해반응 못지않게 라디칼 분해반응도 경쟁적으로 일어난다는 것을 알 수 있었다. 초음파와 전기분해를 동시에 적용시켰을 때, 두 시료 모두에서 120분 이내, 65% 이상 제거율을 보였으며, 제거율은 초기농도가 높을 때 그리고 초음파 power와 전류밀도가 증가할수록 향상되었다. 그리고 초기수용액의 pH 영향 실험에서는 TCE는 산성수용액에서 제거율이 높지만 2,4-DCP의 경우에는 알칼리성 수용액에서 제거율이 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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