• 생명과학회지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.1473-1480
• /
• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 미생물은 퍼클로레이트를 무해한 최종산물로 환원시킬 수 있으므로 퍼클로레이트제거는 미생물을 이용한 방법이 가장 적절한 것으로 알려졌다. 미생물이 퍼클로레이트를 환원시키기 위해서는 전자 공여체가 필요하다. 퍼클로레이트를 환원하기 위한 기존의 기술들은 전자 공여체로서 유기물을 사용하는 종속영양방식의 퍼클로레이트환원세균을 사용한다. 그래서 종속영양 방식으로 퍼클로레이트를 연속 제거하기 위해서는 지속적으로 유기물을 공급해야 하므로 처리비용이 많이 든다. 본 연구에서는 원소 황 입자와 활성 슬러지를 이용하여 독립영양방식의 퍼클로레이트제거가능성을 조사하였다. 입자상 황은 비교적 값이 저렴하고 활성 슬러지는 하수처리장으로부터 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 회분배양 실험결과 활성 슬러지 미생물은 전자 공여체로서 황 입자가 존재할 때 퍼클로레이트를 제거할 수 있다는 것이 증명되었다. 이러한 퍼클로레이트 분해는 퍼클로레이트가 분해됨에 따라 생성되는 Cl-의 몰 농도를 통해 검증할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 황 입자의 표면에 간균 형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 황 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 황입자가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화 배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성 슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석결과 나타났다.

• ALGAE
• /
• 제35권3호
• /
• pp.263-275
• /
• 2020

Water temperature is known to affect the growth and feeding of marine dinoflagellates. Each dinoflagellate species grows well at a certain optimal temperature but dies at very cold and hot temperatures. Thus, changes in water temperatures driven by global warming and extremely high or low temperatures can affect the distribution of dinoflagellates. Yihiella yeosuensis is a mixotrophic dinoflagellate that can feed on only the cryptophyte Teleaulax amphioxeia and the chlorophyte Pyramimonas sp. Furthermore, it grows fast mixotrophically but rarely grows photosynthetically. We explored the direct and indirect effects of water temperature on the growth and ingestion rates of Y. yeosuensis feeding on T. amphioxeia and the growth rates of T. amphioxeia and Pyramimonas sp. under 7 different water temperatures (5-35℃). Both the autotrophic and mixotrophic growth rates of Y. yeosuensis on T. amphioxeia were significantly affected by temperature. Under the mixotrophic and autotrophic conditions, Y. yeosuensis survived at 10-25℃, but died at 5℃ and ≥30℃. The maximum mixotrophic growth rate of Y. yeosuensis on T. amphioxeia (1.16 d^-1) was achieved at 25℃, whereas the maximum autotrophic growth rate (0.16 d^-1) was achieved at 15℃. The maximum ingestion rate of Y. yeosuensis on T. amphioxeia (0.24 ng C predator^-1 d^-1) was achieved at 25℃. The cells of T. amphioxeia survived at 10-25℃, but died at 5 and ≥30℃. The cells of Pyramimonas sp. survived at 5-25℃, but died at 30℃. The maximum growth rate of T. amphioxeia (0.72 d^-1) and Pyramimonas sp. (0.75 d^-1) was achieved at 25℃. The abundance of Y. yeosuensis is expected to be high at 25℃, at which its two prey species have their highest growth rates, whereas Y. yeosuensis is expected to be rare or absent at 5℃ or ≥30℃ at which its two prey species do not survive or grow. Therefore, temperature can directly or indirectly affect the population dynamics and distribution of Y. yeosuensis.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권10호
• /
• pp.1777-1787
• /
• 2000

본 연구에서는 황-이용 독립영양 탈질을 위한 경제적이면서도 효율적인 알칼리원의 선정을 위하여 숯, 연탄재, 패각 및 석회석을 대상으로 희분식 실험 및 연속실험을 실시하여 $NO_3{^-}-N$ 부하에 따른 탈질효율을 파악하였다. 희분식 실험 결과 패각 및 석회석이 가장 우수한 산 중화능력을 보였으나, 넓은 표면적을 가진 패각이 석회석보다 알칼리도 공급능력이 더 좋은 것으로 나타났으며, 황과 패각간의 혼합비는 1/1 (V/V)이 가장 효율적인 것으로 판단되었다. $NO_3{^-}-N$의 농도를 증가시키면서 수행한 연속실험 결과, 116 g $NO_3{^-}-N/m^3-day$의 부하까지는 90% 이상의 탈질효율을 나타내었으나, 145 g $NO_3{^-}-N/m^3-day$의 부하에서는 탈질효옳이 48%로 악화 되었다. 제거된 $NO_3{^-}-N$ 1 g당 생성된 $SO_4{^{2-}}$의 양은 평균 7.02 g으로 이론값인 7.54 g보다 낮게 나타났다. $NO_3{^-}-N$의 탈질은 반응속도상수가 평균 0.146/hr인 1차 반응으로, 그리고 $SO_4{^{2-}}$의 생성은 반응속도상수가 평균 -53.1 mg/L-hr인 0차 반응으로 나타났다. $NO_3{^-}-N$의 탈질량에 비례하여 가스가 발생되었는데, 질소 물질수지를 따진 결파 제거된 질소중 71~109%, 평균 90%가 $N_2$가스로 회수되었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.221-226
• /
• 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.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.144-150
• /
• 2016

동해 남서해역에서 입자성 유기탄소와 질소의 시 공간적인 분포 특성을 파악하기 위해서 2011년 9월(하계), 2012년 1월(동계) 그리고 5월(춘계)에 조사하였다. 9월 표층수는 용승 현상에 따른 냉수괴가 관찰되지 않았지만, 높은 chlorophyll a(Chl-a) 농도, 낮은 비광합성 유기입자물질 비율(27%) 그리고 낮은 POC/PON 비(6.2)로 활발한 아미노산 및 단백질 합성을 의미하는 높은 기초생산을 보였다. 하지만, 2012년 5월에는 높은 비광합성 유기입자물질(66%)과 높은 POC/PON 비(8.1)에 근거할 때, 9월과 비교하여 상대적으로 낮은 생산성을 보였다. 이와 같이 식물플랑크톤의 대량 발생이 주로 춘계에 발생한다는 기존의 결과와 상반되며, 이는 춘계 대발생 후기의 동물플랑크톤에 의한 페오피그먼트(phaeopigment)의 증가 때문으로 해석된다. 따라서 입자성 유기물질의 조성은 같은 계절이라도 해양환경의 변화에 따라 달라질 것으로 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.676-681
• /
• 2013

퍼클로레이트(${ClO_4}^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 신규 오염물이다. 퍼클로레이트 환원세균(PRB)은 ${ClO_4}^-$를 무해한 최종산물로 전환시킬 수 있으므로 ${ClO_4}^-$ 제거는 미생물을 이용한 방법이 가장 적절한 것으로 알려졌다. 이전 연구[3]를 통해 원소 황 입자와 활성슬러지를 이용하여 독립영양방식의 ${ClO_4}^-$ 제거가 가능하다는 실험적 증거가 제시되었다. 입자상 황은 비교적 값이 저렴하고, 활성슬러지는 하수처리장으로부터 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 그래서 본 연구에서는 원소 황을 전자공여체로 사용하였을 때 여러 환경요인이 활성슬러지 미생물의 ${ClO_4}^-$ 분해에 미치는 영향을 회분반응으로 조사하였다. 이 회분반응의 결과를 통해 활성슬러지 미생물에 의한 독립영양방식의 ${ClO_4}^-$ 분해를 위한 최적조건을 도출하였다. 또한 활성슬러지로부터 농화배양된 황산화 PRB는 활성슬러지보다 ${ClO_4}^-$ 제거능이 우수한 것으로 회분반응 결과 나타났다. 그래서 본 연구결과는 최적조건 적용 및 농화배양된 접종균을 통해 원소 황과 활성슬러지를 이용한 독립영양방식의 ${ClO_4}^-$ 제거를 향상할 수 있다는 것을 나타내었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
• /
• pp.149-150
• /
• 2003

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
• /
• pp.31-32
• /
• 2022

Unlike conventional building materials, the living building material (LBM) cube is composed of sand, gelatin, and cyanobacteria without cement. The surface of the LBM cube absorbs CO2 from the atmosphere by photosynthesis and is deposited in the form of CaCO3. In addition, the crystals generated in this process strengthened the gelatin-sand structure to enhance the compressive strength.

• 환경생물
• /
• 제33권4호
• /
• pp.403-411
• /
• 2015

본 연구는 외부 해수가 계속적으로 유입되는 개방형 인공생태계와 해수의 유입이 없는 폐쇄형 인공생태계에서 미소생태계의 변화를 파악하고자 실험실 내에서 100 L 크기의 인공해양소형생태계 연구를 수행하였다. 수온은 폐쇄형 및 개방형 인공생태계에서 큰 차이가 없었다. 염분은 폐쇄형 생태계에서 수체의 증발에 따라 증가를 보였고 용존산소 및 용존무기질소 농도는 폐쇄형에서 감소하는 반면, 개방형에서는 초기농도와 큰 차이를 보이지 않았다. 용존무기인 및 용존규소는 두 시스템에서 차이가 없었다. 식물플랑크톤은 폐쇄형에서 감소를 하였던 반면, 개방형에서는 증가 양상을 보였으나 Autotrophic nanoflagellates는 식물플랑크톤 개체수의 변동과 반대되는 양상을 보였다. 타가영양세균은 폐쇄형에서 증가하는 양상을 보였고, 이와 함께 heterotrophic nanoflagellates 및 섬모충이 시간차를 두어 증가하는 양상을 보였다. 그러나, 개방형 인공생태계에서는 특이한 변화를 나타내지 않았다. 결론적으로, 폐쇄형 인공생태계와 개방형 인공생태계에서 미소생물상 및 환경요인들의 변화의 연구는 향후 연구자들이 인공생태계 연구에 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대하며, 신뢰성 있는 인공생태계 연구를 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제10권4호
• /
• pp.191-198
• /
• 2005

A novel technology for the removal of nitrogen from wastewater, an autotrophic denitrification process with sulfur particles, has been developed. A respirometer was employed to monitor the nitrogen gas produced in the reactor, while 4',6-diamidino-2-phenylindole staining was employed to investigate the biomass distribution in terms of cell number according to the reactor height. From the respirometric monitoring, the denitrification reaction was defined as a first order reaction. The reactor was divided into 7 sections and biomass was analyzed in each section where cell number was ranged from $4.8\;{\times}\;10^6\;to\;8.7\;{\times}\;10^7$ cells/g dry weight of sulfur. Cells placed mostly in the lower layer ( < 10 cm of height). A function for biomass distribution was obtained with non-linear regression. Then a mathematical model has been developed by combining a plug-flow model with the biomass distribution function. The model could make a vertical profile of the up-flow packed-bed reactor resulting in a reasonable comparison with measured nitrate concentration with 5% of error range.