Experiments for catch and cluster analysis on the catch by gillnet for the Pacific herring were conducted using traditional nylon net (PA) and developing biodegradable net (PBS) with different monofilaments of #2 (=0.23 mm) and #3 (=0.28 mm) in diameter between 2011 and 2012, and of #2, #2.5 and #3 in 2013 in the eastern coastal waters of Samcheok, Korea. The total catch during the experiments was 3,337kg in weight and 16,757 individuals in number. Though the catch ratio of the Pacific herring in 2011 and 2012 was 97.4% and 98.7%, respectively, that of the Pacific herring in 2013 was 73.6% as the biggest and followed by goldeye rockfish (8.6%), black edged sculpin (8.4%), atka mackerel (7.2%) and Alaska cod (1.0%). The ANOVA analysis on the total catch in relation to net material showed that there was not statistically significant difference at the 5% level between nylon net (PA) and biodegradable net (PBS) (p=0.91). With the cluster analysis on the catch in relation to net material (PA, PBS) and twine thick (#2, #3), it showed the influence of net material on the catch was greater than that of twine diameter in this experiment. From the test of homogeneity on the catch by the gillnet with PA and PBS in which several species were caught in 2013, there was not statistically significant homogeneity in relation to net material (p<0.005). That meant the traditional gillnet of nylon (PA) was more efficient than the biodegradable (PBS) gillnet to catch several kinds of fish, however the PBS gillnet was better than the PA gillnet to catch the target Pacific herring.
To investigate the variations of physico-chemical factors and microbial population, in ten stations at water region of coastal area of Chagwi-Do, Nutritive salts, water temperature, transparency, suspended solid, salinity, COD, DO, pH, heterotrophic bacteria, coliform group and Vibrio spp. were analysed three times in September, November in 2004 and February in 2005. Heterotrophic bacteria in surface water was $3.5X10^1{\sim}1.16X10^3cfu/ml,\;1.0X10^2{\sim}5.2X10^1cfu/ml\;2.0X10^1{\sim}7.6X10^1cfu/ml$ and bottom water counted $7.0X10^2{\sim}1.0X10^3cfu/ml,\;1.4X10^1{\sim}2.5X10^2cfu/ml\;2.0X10^2{\sim}4.2X10^1cfu/ml$ in September, November in 2004 and February in 2005, respectively. The cell number of total coliform bacteria in the surface water amounted to $0{\sim}4.3X10^2cfu/ml,\;0{\sim}6.0X10^1cfu/ml,\;0{\sim}1.0X10^1cfu/ml$ and bottom water amounted $0{\sim}2.2X10^2cfu/ml,\;0{\sim}5.4X0^2cfu/ml,\;0{\sim}2.0X10^1cfu/ml$ in September, November in 2004 and February in 2005, respectively. As for Vibrio spp., the cell number in the surface water was $1.0X10^1{\sim}2.5X10^2cfu/ml,\;1.0X10^1{\sim}2.0X10^1cfu/ml,\;0cfu/ml$ and bottom water counted $1.0X10^1{\sim}5.2X10^2cfu/ml,\;0cfu/ml,\;2.0X10^1cfu/ml$ in September, November in 2004 and February in 2005, respectively.
토양으로부터 생육도와 유기산의 자화도가 우수한 광합성세균 P17 균주를 분리하여 균학적 성질을 검토한 결과 이 균주는 Rhodospirillum rubrum으로 동정되었다. 유기폐수처리용 종균 생산을 위한 본 균주의 배양조건을 검토한 결과, 탄소원으로서 0.2% Na-acetate, 0.1% Na-propionate, 0.2% Na-lactate를 함유한 혼합 유기산이 효과적이었으며, 0.1% yeast extract를 첨가하였을 때 높은 생육도를 나타내었다. 최적배양조건의 환경인자들은 온도 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 조도 2,500 lux, 교반 $50{\sim}100\;rpm$ 등이었다. Jar fermentor를 이용한 회분배양과 반연속배양으로부터 각각 5.17 g/l와 7.93 g/l의 균체가 생산되었으며, 연속배양에서는 희석비율 0.21 $h^{-1}$에서 생산성이 0.206 g/l/h이었다. R. rubrum P17을 두부공업폐수에 적용시켰을 때, 4일간 배양으로 초기 COD(3,240 mg/l)를 250 mg/l까지 감소시켰다.
호흡율은 활성미생물의 상태를 정확하게 나타낼 수 있는 상태변수로서 활성슬러지 공정을 모사하는데 유용하게 이용될 수 있다. 크게 competitive, noncompetitive, uncompetitive로 분류되는 독성물질은 미생물의 반속도상수와 비성장율을 증가/감소시켜 기질제거능을 떨어뜨린다. 본 연구에서는 장기폭기법으로 운전되는 pilot-scale 활성슬러지 공정을 대상으로 대표적인 noncompetitive 억제물질인 산성폐수가 유발하는 독성영향을 예측할 수 있는 모델을 도출하고 호흡율을 중심으로 활성슬러지의 거동을 모사하였다. Noncompetitive 억제 모델을 이용하여 pH 3.9~5.5의 산성폐수 유입시 호흡율의 실측치와 계산치는 상관계수가 0.96 이상으로 매우 근사한 결과를 보였다. 그러나 COD로 표현된 유출수 기질농도는 독성영향에도 불구하고 큰 변화를 보이지 않았다. 이는 유입수중의 생분해성 기질(readily biodegradable substrate) 농도가 낮기 때문인 것으로 판단되었다. 그리고 유입수의 기질농도 감소에 의한 호흡율의 감소보다 산성폐수에 의한 호흡율의 감소가 훨씬 크게 나타나 기질농도 감소에 따른 호흡율 기초 독성감지 장치의 오류 가능성은 적은 것으로 판단되었다.
석문호 수질을 가장 효율적으로 개선하기 위한 최적의 방안을 마련하기 위해 본 연구에서는 지류하천의 수질 및 유량조사, 퇴적물 조사, 오염원 조사, 하천그룹화를 통한 중점관리 대상유역 선정을 포함한 다양한 분석을 수행하였다. 석문호 유역의 주요 지류하천은 대부분 BOD농도는 낮은 반면 COD농도는 높은 경향을 보였으며, 역천, 당진천, 시곡천, 백석천, 진관소하천, 장항소하천 등은 수질항목에 관계없이 수질농도가 높은 경향을 보였다. 석문호 유역 내 오염원은 생활계, 축산계 및 산업계가 대부분으로 지역에 따라 다양하게 분포하는 것으로 조사되었다. 석문호 수질개선을 위해 중점관리 대상하천으로 선정된 당진천, 역천, 백석천, 장항소하천 유역 내 위치하고 있는 오염원의 우선적인 저감이 필요한 것으로 판단된다. 석문호 수질개선을 위한 다양한 시나리오별 수질개선효과를 수질모델을 이용하여 정량적으로 평가한 결과, 유역 내 오염물질 배출량 관리를 위해 공공하수처리시설을 신설 및 증설만 하여도 호소 수질 V등급을 만족하는 것으로 나타났다.
유기염소계 난분해성 산업폐수처리에 효과적인 미생물제제 개발을 위하여 PCP (pentachlorophenol)와 TCE (trichloroethylene) 등과 같은 유기계 염소화합물이 오염되어있는 토양 및 산업폐수로부터 PCP 분해활성이 높은 GP5, GP19와 TCE 분해활성이 높은 GA6, GA15를 분리하였다. 이들 분리균주 GP5, GP19, GA6, GA15등은 Acetobactor sp., Pseudomonas sp., Arthrobacer sp., Xanthomonas sp.과 유사한 것으로 나타나 최종적으로 Acetobacter sp. GP5, Pseudomonas sp. GP19, Arthrobacer sp. GA6, Xanthomoas sp. GA15로 명명하였다. 유기염소계 산업폐수의 처리를 위한 복합미생물제제 OC17은 PCP와 TCE를 분해하는 4개의 분리 분리균주와 방향족화합물 분해균주인 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. GN13의 배양액을 혼합하여 제조하였다. 복합미생물제제 OC17은 $2.8{\times}10^9CFU/g$의 균체수를 갖고 있으며, 밀도는 $0.299g/cm^3$, 수분함량은 26.8%를 나타내었다. 복합미생물 제제 OC17은 PCP 500 mg/l가 포함되어있는 인공폐수를 이용한 실험에서 배양 65시간에 87%의 분해효율을 나타내었고, TCE (300 uM)의 분해효율은 배양 50시간에 90%의 분해효율을 나타내었다. 복합미생물제제 OC17을 이용한 유기 염소계 산업폐수의 처리효율 시험을 위한 연속배양 실험 에서 10일간 처리 하였을 때 91%의 COD 제거효율을 나타내었다.
B시 J하수처리장은 질소성분의 제거를 위해 메탄올을 외부탄소원으로 이용하고 있다. 메탄올은 외부탄소원으로 널리 쓰이고 있으나 고가의 약품비용과 취급상 위험도가 높아 약품비 절감을 위해 저렴한 대체 탄소원의 개발이 요구되었다. 정밀화학 부산물(보습코팅제 부산물)은 한외여과막을 이용 셀룰로오스와 같은 고분자 물질을 제거하여 유기성분 중 RBDCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) 비율을 $98{\sim}99%$(COD기준)로 상승시켰다. 이 정밀화학 부산물의 주유기성분은 메탄올(methanol), 프로필렌글리콜(prophylenglycol), 메톡시프로판올(methoxypropanol)로 모두 알콜기를 가지고 있어 메탄올과 탄소원 호환성을 가진다. 때문에 대체탄소원으로 빠르게 순응되며, 수급차질 등의 비상 시 갑작스런 메탄을 사용에도 순응에 따른 지체기간 없이 공정을 운용할 수 있다. 현장적용평가에서 정밀화학 부산물을 대체외부탄소원으로 사용한 실험군은 메탄올을 투입하는 대조군과 비교하여 동등의 처리 성능 및 수질 안정성을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 J하수처리장 고도처리 공정 3개 계열 중 2개 계열의 외부탄소원을 전량 정밀화학 부산물로 대체하였으며, 탄소원 교체 계열의 경우 55.4%의 외부탄소원비용 절감 효과가 예상된다.
Bacillus thrungensis를 이용한 미생물 살충제를 생산할 목적으로 두부폐수를 이용하여 내생포자 생산능을 검토하였다. 실험에 사용한 두부폐수원액의 성상은 pH 9.8, COD 276mg/$\ell$, 전질소량 71.1mg/$\ell$, 전인량 5.52mg/$\ell$ 이며 Bacillus thrungensis균을 대량배양하기 위한 기질로서의 이용 가능성을 확인한 결과, 두부폐수원액에서 가장 높은 포자형성능이 관찰 되었으며, 두부폐수원액의 첨가량이 작을수록 포자형성은 감소하는 경향을 나타내었다. 최대 포자형 성능은 1% $K_2$HPO4i 첨가때 가장 높은 포자형 성능을 나타내었다. 두부 공업폐수를 이용한 Bacillus thrungensis의 최적배지 조건에서 시간별 포자형 성능을 확인한 결과, 동일 시간당 1.5배 높은 포자형 성능이 확인되었다. 두부폐수는 Bacillus thrungensis를 생산하기 위한 적당한 배양기질로서 이용될 수 있을 것으로 생각되어 진다.
이번 연구는 대구 (Gadus macrocephalus) 자어의 첫 섭식 시 기아의 영향을 확인하기 위해 실내 사육 실험하여 성장, 생존, 유영 변화를 관찰하였다. 성장변수를 확인하기 위해 척삭장, 근높이, 체고, 장높이, 난황을 계측하였다. 그 결과 모든 항목에서 부화 후 15일 전에 차이가 유의적이었으며, 체고, 난황에서 부화 후 9일부터 유의적 차이가 관찰되었다 (P<0.05). 급이구의 난황은 부화 후 11일 이후에 소비되었다. 늦은 첫 먹이 공급의 영향을 파악하기 위해 다른 먹이 급여 시간 (2일, 3일, 4일, 무급이)에 따른 자어의 생존과 성장을 관찰하였다. 무급이구의 경우 부화 후 15일에 전량 폐사하였으며 나머지 실험구는 실험종료 시까지 생존하였다. 실험이 종료된 부화 후 21일에 2일 급이구 ($17.50{\pm}4.27%$)와 3일 급이구 ($20.50{\pm}1.50%$) 사이에 차이가 유의하지 않았으나 (P>0.05), 3일과 4일 급이구 ($11.67{\pm}1.52%$) 사이에는 유의한 차이가 확인되었다 (P<0.05). 부화 후 21일째 2일, 3일 그리고 4일 급이구에 있어서 척삭장에 유의적 차이가 없었다 (P>0.05). 유영 능력 변화를 관찰한 결과 급이구는 순항유영속도와 돌진유영속도 모두 점진적으로 증가하였으며, 무급이구는 부화 후 6일에 순항유영속도 ($18.7{\pm}6.56mm/s$)와 돌진유영속도 ($43.5{\pm}12.65mm/s$) 모두 최고 속도에 도달한 뒤 점차 감소하였다.
The aim of this paper is to correlate the release characteristics of marine and lake sediment with their vicinal oxic conditions. We performed lab-scale simulation experiments using field sediment and water in order to compare the release concentrations and the release rates one another. To provide a few different kinds of oxic environments we used natural air flow and some oxygen releasing compounds such as $CaO_2$ and $MgO_2$. In case of phosphates, in each oxic condition, removal of phosphorus via biological activity and that via salt precipitation with the metal ions lowered the release rates. The behavior of the nitrogen-origin salts seemed to greatly depend on the typical biological actions - growth of biomass, nitrification, and partial denitrification. Generally speaking, the control of releases of $NH_3$-N, $PO_4$-P, T-N and T-P was successful under the oxic conditions meanwhile COD, nitrates and nitrites were difficult to reduce the releases into the bulk water because of the considerable microbial oxidation. Based on typical diffusive mass transfer kinetics the changes of concentrations of the nutrients were computed for qualitative and quantitative comparisons.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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