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COVID-19 진단을 위한 CT 검사: 프로토콜, 방사선량에 대한 체계적 문헌고찰 및 진단을 위한 CT 검사량 (CT Examinations for COVID-19: A Systematic Review of Protocols, Radiation Dose, and Numbers Needed to Diagnose and Predict)

  • 이종혁;홍현숙;김형진;이창현;구진모;윤순호
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권6호
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    • pp.1505-1523
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    • 2021
  • 목적 Coronavirus disease 2019 (이하 COVID-19) 폐렴에서 CT를 일차 진단 검사로 사용하고자 하는 논의가 있지만, 대규모 인구에게 CT 검사를 적용했을 때의 상황을 고찰한 연구는 없었다. 본 연구에서는 COVID-19 폐렴을 다룬 연구들에서 CT 프로토콜과 방사선량을 분석하고, CT 검사가 일차 진단 검사법으로 사용될 때 필요한 CT 검사량에 대해 알아보고자 한다. 대상과 방법 본 연구는 9개의 인용도가 높은 영상의학과 저널에서 COVID-19 폐렴의 CT 기반 진단을 다룬 문헌들을 검색하였다. 먼저, 연구에서 제시된 CT 프로토콜, 방사선량을 조사하여, 이를 해당 국가의 diagnostic reference level과 비교하였다. 추가로, COVID-19에 대한 CT 민감도 94%, 특이도 37%를 적용하여, 우한시와 뉴욕, 이탈리아의 초기 COVID-19 outbreak에서 polymerase chain reaction (이하 PCR) 검사 양성률에 기반한 number needed to diagnose (이하 NND)와 number needed to predict (이하 NNP)를 계산하였다. 결과 총 86개의 연구가 검색되었고, 그중 CT 프로토콜은 81개의 연구에서(94.2%), 방사선량은 17개의 연구에서(19.8%) 보고되었다. 저선량 흉부 CT는 표준선량 흉부 CT보다 2배 많은 연구에서 활용되었다(39.5% vs. 18.6%). 방사선량을 보고한 17개의 연구들 중, 15개의 연구에서 방사선량은 해당 국가의 diagnostic reference level 수치보다 낮았다(88.2%). COVID-19에 대한 CT 민감도 94%, 특이도 37%를 적용하였을 때, NND는 3.2회 CT scans으로 나타났다. 한편, PCR 검사 양성률 50%, 25%, 10%, 5%에서의 한 명의 COVID-19 환자를 진단 위한 CT 검사량을 나타내는 NNP는 각각 2.2, 3.6, 8.0, 15.5회의 CT scans로 나타났다. 우한 시에서는 최종 17365명의 COVID-19 환자를 진단하기 위하여 약 35418명에서(PCR 검사 양성률 58%) 44840명(PCR 검사 양성률 38%)의 사람들이 CT 검사를 받은 것으로 나타났다. 뉴욕시와 이탈리아의 초기 COVID-19 유행 10주간, PCR 검사 양성률에 따라 일 CT 검사량이 최대 5.4, 10.9배까지 변화하였다. 결론 CT를 COVID-19에 대한 일차적인 진단검사로 사용할 경우, PCR 검사 양성률에 따라 CT 검사량은 변동량이 크고, 이는 추후 판데믹 상황에서 고려되어야 할 것이다.

무당개구리의 인공 수로 내 수로 탈출시설을 통한 생존성 향상에 대한 연구 (A Study on Improving Survival of Bombina orientalis through Escape Facilities in Artificial Canals)

  • 배정훈;주영돈;심설웅;배양섭
    • 환경영향평가
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    • 제33권1호
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    • pp.1-8
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    • 2024
  • 양서류는 생태학적으로 육상생태계와 육수생태계를 연결하는 분류군이며, 생태계 먹이사슬에서 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 전 세계적으로 약 5,948종이 분포하는 것으로 알려져 있으나, 산업혁명 이후 산업화와 도시화로 인하여 종 및 개체군의 감소가 발생하고 있으며, 특히, 인공 수로에 의한 서식처 단절 또는 파편화를 심화시키는 요인이 되고 있어 인공 수로 내 야생동물 생존성 향상을 위하여 수로 탈출시설을 설치하여 저감하고 있다. 본 연구는 주로 산림 인근에서 서식하는 무당개구리를 대상으로 수로 탈출시설의 경사각, 수로 높이, 운영 중인 시설에서의 탈출률 및 이동 거리를 분석하였다. 수로 탈출시설의 경사각은 50° 및 60°에서는 높이와 상관없이 비교적 유사한 탈출 성공률을 나타내는 반면에 경사각 70°에서는 높이 40cm에서만 비교적 높은 탈출 성공률을 나타났다. 운영 중인 수로 탈출시설에서의 탈출 성공률은 14.71%로 이용률은 매우 저조한 것으로 나타났으며, 수로 측면 벽을 따라 이동함으로써 수로 탈출시설의 인지율이 매우 낮은 것으로 나타났다. 그러므로 무당개구리를 위한 수로 탈출시설의 경우 60° 각도로 조성 가능하며, 인공 수로의 측면 벽을 60° 이내로 조성할 경우 무당개구리의 양방향 이동이 자유로움으로 기존의 수로 탈출시설의 낮은 이용률을 극복하고 수로의 이동 및 고사로 인한 영향을 최소화할 것으로 판단된다. 또한, 수로 탈출시설 간격을 설치 기준인 30m보다 간격을 좁히고, 경사로를 상·하류 양방향으로 조성하게 되면, 무당개구리 이외의 양서류, 파충류, 소형 포유류 등의 탈출 성공률이 향상될 것으로 판단된다.

Kinesin Superfamily Protein 5A (KIF5A)와 ADP-ribosylation Factor GTPase-activating Protein 1 (ArfGAP1)의 결합 (Kinesin Superfamily Protein 5A (KIF5A) Binds to ArfGAP1, ADP-ribosylation Factor GTPase-activating Protein 1)

  • 김명훈;표세영;정은주;정영주;박성우;서미경;이원희;엄상화;김무성;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.333-338
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    • 2024
  • 키네신-1은 모터 도메인이 있는 두 개의 중쇄(KHC 또는 KIF5)와 모터 도메인이 없는 두 개의 경쇄(KLC)로 구성된 이형사량체 단백질이다. KIF5에는 KIF5A, KIF5B 및 KIF5C의 세 가지 subtype이 있으며, 카르복실(C)-말단 영역을 제외하고는 아미노산 상동성이 높다. KIF5A는 세포 내에서 화물을 운반하며, KIF5A의 C-말단 영역에 결합하는 매개 단백질은 키네신-1과 화물 사이를 연결한다. 키네신-1의 세포내 수송을 조절하는 단백질은 아직 충분히 확인되지 않았다. 본 연구는 리소좀의 세포 내 수송에 관여하는 ADP-ribosylation GTPase-activating protein 1 (ArfGAP1)과 KIF5A와의 결합을 확인하였다. KIF5A는 ArfGAP1의 C-말단 영역에 결합하고, ArfGAP1은 KIF5A의 C-말단 영역에 결합하지만 KIF5B, KIF5C, 키네신 경쇄 1 (KLC1) 또는 KIF3A와는 결합하지 않았다. ArfGAP 도메인을 가진 다른 동질형인 SMAP1과는 결합하지 않았다. 세포에서 KIF5A는 ArfGAP1과 같은 위치에서 발현하며, KIF5A, KIF5B 및 KLC1와 같이 면역 침전하였다. 그러나, KIF3B와는 같이 면역 침전하지 않았다. 이러한 결과들은 키네신-1은 세포내 화물 수송에서 ArfGAP1에 의해 조절될 수 있음을 시사한다.

부산지역에서 유통되는 신선농산물 중 리스테리아균 분포에 관한 연구 (A Study of the Distribution of Listeria spp. in Fresh Agricultural Products Distributed in the Busan Area, the Republic of Korea)

  • 옥연주;권영희;황혜선;변예지;박지영;김병준
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.9-15
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    • 2024
  • 2022년 1월부터 11월까지 부산지역에서 유통 중인 신선 농산물 210건을 대상으로 리스테리아균 분포 현황 및 병원성 여부를 조사하였으며, 분리된 균주를 대상으로 혈청형 및 유전자 지문분석을 통해 역학적 연관성을 확인하였다. 조사 대상 신선농산물에서 총 40건의 리스테리아균이 검출되었으며, Listeria monocytogenes 등 4종의 리스테리아균이 검출되었다. 이 중 L. innocua가 22건, L. monocytogenes 10건, L. grayi 6건, L. rocourtiae 2건으로 나타났으며, 이 중 식중독을 유발하는 L. monocytogenes균은 팽이버섯에서만 검출되었다. L. monocytogenes의 병원성을 유발하는 유전자인 iap, prfA, inlA, inlC, inlJ 및 hly 6종에 대한 분석 결과, 총 10개 균주 중 6개 균주에서 iap 등 6종의 병원성 유발 유전자가 검출되었으며, 4개 균주에서 hly를 제외한 5종의 유전자가 검출되어 식중독 발생 잠재위험이 있음이 확인되었다. 지역 유통 식재료에 분포하는 L. monocytogenes의 유전학적 유사도 및 오염원 추이를 확인하기 위해 신선농산물에서 분리한 L. monocytogenes 10균주 및 2022년 부산지역 유통 가금류에서 분리한 L. monocytogenes 2균주를 대상으로 혈청형 분석 및 PFGE를 실시한 결과, 신선농산물 분리균주의 혈청형은 1/2a 및 1/2b 두 가지 serotype으로 확인되었으며, 가금류 분리균주는 모두 1/2a형으로 나타났다. 유전자지문 분석결과, 전체 균주의 유사도는 100-45.7%로 나타났고, 이 중 100% 상동성을 보인 균주들은 동일 생산농장 또는 동일지역 유래 팽이버섯에서 분리되어 오염원의 출처가 같음을 추측할 수 있었다. 신선농산물 분리균주와 유통 가금육 분리균주와의 유사도 확인 결과, 일부 팽이버섯 분리균주와 가금육 분리균주의 유사도가 90.9-84.6%로 나타났다. 농산물 및 축산물 생산시설간 오염원 이동 및 교차 가능성을 유추할 수 있었다.

2023 파프리카 종자의 Fusarium oxysporum 오염에 의한 철원지역 파프리카 모잘록병 대발생 (Paprika Damping-off Outbreak Caused by Fusarium oxysporum Contaminated Seeds in Cheorwon Province in 2023)

  • 배미아;김남숙;김상우;주상연;김병연;황수만;김미경;박미리
    • 식물병연구
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    • 제30권1호
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    • pp.26-33
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    • 2024
  • 2023년 강원특별자치도 철원군의 파프리카 농가 74곳에서 특정 품종의 유묘에 줄기가 잘록해져서 쓰러지는 모잘록병 증상을 보이는 병이 대발생함에 따라 본 연구에서는 모잘록병의 원인을 규명하고자 하였다. 모잘록병으로 의심되는 유묘에서 현미경으로 관찰 시, 초승달 모양의 F. oxysporum의 전형적인 분생포자가 관찰되었다. 이에 따라 F. oxysporum 특이 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하여 양성 밴드를 확보하였으며, 염기서열을 분석한 결과 F. oxysporum의 유전자임이 확인되었다. 농가에서 분리한 F. oxysporum의 병원성의 재현성을 확인하기 위해 농가에서 분리한 F. oxysporum 균주를 다른 파프리카 품종의 건전주에 접종하여 모잘록병이 발생함을 확인하였다. 이번 모잘록병의 대발생이 오염된 종자에 의한 것인지, 농가 환경에서 감염되어 확산된 것인지의 여부를 확인하기 위해, 표면살균 처리한 파프리카 종자와 살균하지 않은 무처리 종자를 MS 배지에 각각 치상하여 배양하였다. 그 결과, 무처리 종자배지에서만 분홍색의 전형적인 F. oxysporum의 균사가 확인되었다. 또한, 농가에서 분리한 균주, 농가에서 분리한 균주를 접종하여 얻은 균주 그리고 같은 파프리리카 품종의 제조생산번호가 같은 미개봉 종자에서 분리한 균주가 동일한 F. oxysporum인지를 확인하기 위해 18S rRNA region의 염기서열을 이용하여 분자계통분류학적 분석을 진행한 결과, 결과 3종의 F. oxysporum 균주가 같은 그룹으로 분류되었으며, 기존에 철원군에서 보고된 F. oxysporum과는 다른 그룹임을 확인하였다. 이는 파프리카의 모잘록병 대발생의 원인은 F. oxysporum에 오염된 종자에 의한 것임을 증명하였다.

유치원·학교 구성원의 코로나19 신속항원검사 결과(2022년 3월 2일부터 5월 1일까지) (COVID-19 Rapid Antigen Test Results in Preschool and School (March 2 to May 1, 2022))

  • 윤고운;박영준;장은정;이상은;김류경;정희권;곽진
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제31권1호
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    • pp.113-121
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    • 2024
  • 목적: 코로나19 오미크론 변이 바이러스 확진자 급증에 따라 질병관리청과 교육부는 유치원·학교 구성원을 대상으로 선제검사를 시행하였다. 정상적인 학교생활을 영위하기 위해 자가진단용 신속항원검사 (rapid antigen test, RAT)를 이용하여 코로나19 확진자를 교내 전파가 이루어지기 전에 발견하는데 목적이 있다. 방법: 2022년 3월 2일부터 5월 1일까지전국의유치원·학교의구성원을대상으로검사인원 19,458,575명, 검사건수 50,675,386건을 수집하였다. 건강상태 자가진단 앱에 입력된 결과를 코로나19정보관리시스템 확진자 현황 정보와 병합하여 RAT 양성률과 양성예측도를 분석하였다. 결과: 주간 RAT 양성률은 1.11-5.90%, 양성예측도는 86.42-93.18%였다. 신분별 RAT 양성률은 학생이 1.13-6.16%, 양성예측도는 87.19-94.03%, 교직원 RAT 양성률 0.99-3.93%, 양성예측도는 77.55-83.10%였다. 증상 유무에 따른 RAT 양성률은 의심 증상이 있는 경우 76.32-88.02%, 의심 증상이 없는 경우 0.34-1.11%, 양성예측도는 의심 증상이 있는 경우 79.54-95.49%, 의심 증상이 없는 경우 64.66-87.84%이었다. 이번 유치원·학교 구성원의 RAT 선제 검사를 통하여 943,342명의 확진자를 교내 전파 이전에 신속하게 발견하였다. 결론: 자가진단용 RAT를 잘 활용하면 확진자를 신속하게 발견하는데 도움이 되어 유치원·학교에서는 교육 공백을 최소화할 수 있고, 전파의 위험도 줄일 수 있을 것이다. 장시간 동안 정해진 공간에서 동일한 사람들과 반복적으로 노출되는 위험을 최소화하여 안전한 환경에서 학교생활이 유지될 수 있도록 노력해야 할 필요가 있다. 이러한 점에서 선제검사의 필요성은 더 중요하게 되었다. 이번 연구에서 자가진단용 RAT 검사는 선제적 선별검사 도구로써 유용성과 확진자를 신속하게 발견하는 데 활용될 수 있다는 것을 보여준다.

한국형 시판 도시락의 영양가 및 식염함량 (A Study on Nutritive Values and Salt Contents of Commercially Prepared Take-Out Boxed-Lunch In Korea)

  • Kim, Bok-Hee;Lee, Eun-Wha;Kim, Won-Kyung;Lee, Yoon-Na;Kwak, Chung-Shil;Mo, Sumi
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제24권3호
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    • pp.230-242
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    • 1991
  • 시판 도시락의 이용도가 크게 증가함에 따라, 시판 중인 한국형 도시락의 영양가와 염분량 등을 조사하고자 백화점, 체인점, 열차 등에서 10가지 종류의 도시락을 구입하였다. 영양가는 식품분석표에 의하여 계산하였고 염분은 원자흡광법에 의하여 Na 함량을 분석한 후 환산하였다. 도시락은 두가지를 제외하고는 모두 밥과 반찬이 따로 포장되어 있었고, 그 무게는 각각 304.6g, 312.4g으로 무거운 편이었다. 반찬의 수는 평균 12가지였는데 그중 단백질 식품이 6가지로 가장 많았고, 칼슘 식품은 3도시락에만 있었고 그것도 멸치 볶음 한기지였다. 열량은 평균 840.7kral로 남녀성인이 1끼 권장량보다 많았고, 단백질 38.9g, 지질 22.7g, 칼슘 300.8mg, 인 410.8mg, 철분 6.61mg, 비타민 A 219.8R.E., 티아민 0.46mg, 리보플라빈 0.67mg, 나이아신 10.5mg, 비타민 C 27.5mg으로 비타민 A만이 남녀성인 1끼 권장량에 약간 미달하였고, 다른 영양소들은 평균적으로 권장량이상 이었다. 또한 3000원 이상의 도시락은 2000원 이하의 도시락에 비해 동물성 식품이 많아서 단백질, 칼슘, 철, 나이아신이 유의적으로 더 많았다(P<0.05). 탄수화물, 단백질, 지질의 열량비율은 평균 57.4%, 18.3%, 24.3%로 양호하였다. 조리법은 전(22.3%)과 튀김(16.0%)이 가장 많았고 조림, 구이, 볶음 등 건식 조리법이 주로 이용되어 많은 반찬가짓수에 비해, 실제 식단은 단조로운 편이었다. 염분의 함량은 3.53g에서 8.80g으로 평균 5.76g이나 되어, 한끼 필요량을 크게 초과하고 있었다. 앞으로 도시락의 염분함량을 줄이는 동시에 다양한 조리법과 식단으로 맛있고 보기좋고 영양적으로 균형잡힌 도시락 식단을 개발하는 데 노력을 기울여야 하겠다.에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로봇 및 시스템 제어에 관한 기초 이론과 신경회로 적용기술을 소개하고 기존방법과 비교했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.이 무거울수록 우화율이 높은 편이었다. 이앙시기별 월동유충에서 우화시기까지의 기간은 조기이앙답이 44일, 중기이앙답이 47일, 후기 이앙답이 51일간으로 늦게 이앙할수록 기간이 더 긴 경향이었다.-35.6dB였다. 또, 50kHz에서 말쥐치, 민어, 노래미, 넙치에 대한 그 값은 각각 -37.2dB, -37.3dB, -31.9dB, -36.0dB였다. 한편, 어체의 평균반사강도의 추정정도는 자원량추정치의 신뢰도를 좌우하는 직접적인 요인이 되므로, 앞으로 이 문제에 대해서는 보다 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다. 그물베도라치 Dictyosoma burgeri Van der Hoeven 및 황점 베도라치Dictyosoma wbrimaculata Yatsu, Yasuda et Taki, 그리고 황줄베도라치란 Pholididae의 황줄베도라치 Phoris taczanowskii(Steindachner), 오색베도라치 Phoris omotus (Girad), 베도라치 Pholis nebuloso(Temminck et Schlegel), 횐베도라치 Pholisfangi(Wang et Wang) 및 점베도라치 Pholis crossispino(Temminck et Schlegel)의 17속 25종이 분류되었다. 이중에서 Zoarchias glaber, Chirofophis oui, Alectrias benjamini, Dictyosoma

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산란계 동물복지에 대한 국내 소비자의 인지도 조사 (A Survey of Korean Consumers' Awareness on Animal Welfare of Laying Hens)

  • 홍의철;강환구;박기태;전진주;김현수;김찬호;김상호
    • 한국가금학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.219-228
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    • 2018
  • 본 연구는 국내 소비자의 계란 구매 형태와 산란계 동물복지에 대한 인지도를 조사하기 위하여 살충제 계란 파동 사태 전후 2차례에 걸쳐 수행되었다. 조사대상은 가정 내 계란 구입 주 결정권자 및 취식자인 전국 만 25~59세 여성과 만 25~35세의 1인 가구 남성을 대상으로 하였다. 조사방법은 웹조사(Computer Assisted Web Interview; CAWI) 방법과 Gang survey 방법으로 수행되었다. 계란 구매 시 주요 고려 요인에 대하여 '가격'을 고려한다는 응답이 모두 가장 높았으며, 2차 조사에서 '포장일자/제조일자'를 고려한다는 응답률이 증가하였다. 계란 10개의 적정 가격으로 '2,000~3,000원 미만' 응답 비율이 1와 2차 조사에서 각각 53.8%과 42.9%로 가장 높았으며, 적정 가격 평균은 각각 2,482원과 2,132원이었다. 국내 계란 소비자의 구매 장소에 대해 '대형마트'에서 구입한다는 응답 비율이 가장 높고, 다음으로 '중대형 슈퍼마켓', '체인 슈퍼마켓'의 순이었다. 동물복지 관련 인지도를 보면 2차 조사의 결과에서 인지 비율(73.5%)이 높아졌다. 동물복지 용어 인지 시기는 살충제 계란 파동 사태 이전 59.0%, 이후 41.0%였다. 동물복지 인증마크와 동물복지 축산농장 인증마크를 본 적이 있는지에 대해서는 처음 본다는 응답이 59.6%이며, 동물복지 인증마크를 알고 있다는 응답비율이 37.6%였다. 동물복지 사육시스템에 대하여 가장 현실적으로 적합한 동물복지형 계사로는 '방사형' 응답율이 85.8%로 가장 높았다. 동물복지 사육시스템 정보 제시 후 '방사형' 적합 응답은 34.2%p 감소한 반면, '평사형'과 '유럽형' 적합 응답은 각각 13.2%p와 24.1%p 증가하였다. 국내 소비자의 동물복지 인증 계란에 대한 인지 및 취식경험에 대하여 '본 적이 없다'는 감소한 반면, '본 적이 있다'와 '먹어 본 경험이 있다'는 응답은 모두 증가하였다. 백화점, 유기농 관련 협동조합, 인터넷 쇼핑몰에서 동물복지 인증 계란을 구입했다는 응답이 일반 계란을 구입했다는 응답비율보다 높았다. 가격 제시 전 기준으로 전체 응답자 중 동물복지 계란을 구입할 의향은 92.0%이었으나, 동물복지 계란 가격을 제시후 구입 의향은 62.7%로 가격 제시 전 대비 약 30%p 감소하였다. 동물복지 인증 계란 구입 의향 이유로는 '식품 안전성이 높을 것 같아서' 응답이 71.0%로 가장 높고, 구입 의향이 없는 이유로는 '가격이 비쌀 것 같아서'가 38.1%로 가장 높았다. 동물복지 계란 관능평가 조사에서 일반 계란의 난각색과 껍질 촉감이 동물복지인증계란보다 유의하게 더 높은 것으로 나타났으며(P<0.05), 삶은 계란은 동물복지인증계란의 흰자 색이 일반계란보다 더 밝은 것으로 인식되었다(P<0.05). 결과적으로, 본 연구결과는 동물복지 인증 농가들에게 소비자 인식에 대한 기초자료를 제공함으로써 산란계 동물복지 인증제도의 활성화에 도움이 될 것으로 판단된다.

Field Studios of In-situ Aerobic Cometabolism of Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons

  • Semprini, Lewts
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.3-4
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    • 2004
  • Results will be presented from two field studies that evaluated the in-situ treatment of chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) using aerobic cometabolism. In the first study, a cometabolic air sparging (CAS) demonstration was conducted at McClellan Air Force Base (AFB), California, to treat chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) in groundwater using propane as the cometabolic substrate. A propane-biostimulated zone was sparged with a propane/air mixture and a control zone was sparged with air alone. Propane-utilizers were effectively stimulated in the saturated zone with repeated intermediate sparging of propane and air. Propane delivery, however, was not uniform, with propane mainly observed in down-gradient observation wells. Trichloroethene (TCE), cis-1, 2-dichloroethene (c-DCE), and dissolved oxygen (DO) concentration levels decreased in proportion with propane usage, with c-DCE decreasing more rapidly than TCE. The more rapid removal of c-DCE indicated biotransformation and not just physical removal by stripping. Propane utilization rates and rates of CAH removal slowed after three to four months of repeated propane additions, which coincided with tile depletion of nitrogen (as nitrate). Ammonia was then added to the propane/air mixture as a nitrogen source. After a six-month period between propane additions, rapid propane-utilization was observed. Nitrate was present due to groundwater flow into the treatment zone and/or by the oxidation of tile previously injected ammonia. In the propane-stimulated zone, c-DCE concentrations decreased below tile detection limit (1 $\mu$g/L), and TCE concentrations ranged from less than 5 $\mu$g/L to 30 $\mu$g/L, representing removals of 90 to 97%. In the air sparged control zone, TCE was removed at only two monitoring locations nearest the sparge-well, to concentrations of 15 $\mu$g/L and 60 $\mu$g/L. The responses indicate that stripping as well as biological treatment were responsible for the removal of contaminants in the biostimulated zone, with biostimulation enhancing removals to lower contaminant levels. As part of that study bacterial population shifts that occurred in the groundwater during CAS and air sparging control were evaluated by length heterogeneity polymerase chain reaction (LH-PCR) fragment analysis. The results showed that an organism(5) that had a fragment size of 385 base pairs (385 bp) was positively correlated with propane removal rates. The 385 bp fragment consisted of up to 83% of the total fragments in the analysis when propane removal rates peaked. A 16S rRNA clone library made from the bacteria sampled in propane sparged groundwater included clones of a TM7 division bacterium that had a 385bp LH-PCR fragment; no other bacterial species with this fragment size were detected. Both propane removal rates and the 385bp LH-PCR fragment decreased as nitrate levels in the groundwater decreased. In the second study the potential for bioaugmentation of a butane culture was evaluated in a series of field tests conducted at the Moffett Field Air Station in California. A butane-utilizing mixed culture that was effective in transforming 1, 1-dichloroethene (1, 1-DCE), 1, 1, 1-trichloroethane (1, 1, 1-TCA), and 1, 1-dichloroethane (1, 1-DCA) was added to the saturated zone at the test site. This mixture of contaminants was evaluated since they are often present as together as the result of 1, 1, 1-TCA contamination and the abiotic and biotic transformation of 1, 1, 1-TCA to 1, 1-DCE and 1, 1-DCA. Model simulations were performed prior to the initiation of the field study. The simulations were performed with a transport code that included processes for in-situ cometabolism, including microbial growth and decay, substrate and oxygen utilization, and the cometabolism of dual contaminants (1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA). Based on the results of detailed kinetic studies with the culture, cometabolic transformation kinetics were incorporated that butane mixed-inhibition on 1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA transformation, and competitive inhibition of 1, 1-DCE and 1, 1, 1-TCA on butane utilization. A transformation capacity term was also included in the model formation that results in cell loss due to contaminant transformation. Parameters for the model simulations were determined independently in kinetic studies with the butane-utilizing culture and through batch microcosm tests with groundwater and aquifer solids from the field test zone with the butane-utilizing culture added. In microcosm tests, the model simulated well the repetitive utilization of butane and cometabolism of 1.1, 1-TCA and 1, 1-DCE, as well as the transformation of 1, 1-DCE as it was repeatedly transformed at increased aqueous concentrations. Model simulations were then performed under the transport conditions of the field test to explore the effects of the bioaugmentation dose and the response of the system to tile biostimulation with alternating pulses of dissolved butane and oxygen in the presence of 1, 1-DCE (50 $\mu$g/L) and 1, 1, 1-TCA (250 $\mu$g/L). A uniform aquifer bioaugmentation dose of 0.5 mg/L of cells resulted in complete utilization of the butane 2-meters downgradient of the injection well within 200-hrs of bioaugmentation and butane addition. 1, 1-DCE was much more rapidly transformed than 1, 1, 1-TCA, and efficient 1, 1, 1-TCA removal occurred only after 1, 1-DCE and butane were decreased in concentration. The simulations demonstrated the strong inhibition of both 1, 1-DCE and butane on 1, 1, 1-TCA transformation, and the more rapid 1, 1-DCE transformation kinetics. Results of tile field demonstration indicated that bioaugmentation was successfully implemented; however it was difficult to maintain effective treatment for long periods of time (50 days or more). The demonstration showed that the bioaugmented experimental leg effectively transformed 1, 1-DCE and 1, 1-DCA, and was somewhat effective in transforming 1, 1, 1-TCA. The indigenous experimental leg treated in the same way as the bioaugmented leg was much less effective in treating the contaminant mixture. The best operating performance was achieved in the bioaugmented leg with about over 90%, 80%, 60 % removal for 1, 1-DCE, 1, 1-DCA, and 1, 1, 1-TCA, respectively. Molecular methods were used to track and enumerate the bioaugmented culture in the test zone. Real Time PCR analysis was used to on enumerate the bioaugmented culture. The results show higher numbers of the bioaugmented microorganisms were present in the treatment zone groundwater when the contaminants were being effective transformed. A decrease in these numbers was associated with a reduction in treatment performance. The results of the field tests indicated that although bioaugmentation can be successfully implemented, competition for the growth substrate (butane) by the indigenous microorganisms likely lead to the decrease in long-term performance.

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남해안 연안에서 적조생물, Cochlodinium polykikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum의 출현상황과 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장특성 (Abundance of Harmful Algae, Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum and Gymnodinium catenatum in the Coastal Area of South Sea of Korea and Their Effects of Temperature, Salinity, Irradiance and Nutrient on the Growth in Culture)

  • 이창규;김형철;이삼근;정창수;김학균;임월애
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.536-544
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    • 2001
  • 적조생물 Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum은 독성을 지니거나, 적조를 일으킴으로써 수산피해 및 보건위생상의 문제를 야기시키는 종이다. 이 종들의 적조발생 환경과 기작을 이해하기 위해서는 종별 생태생리 (eco-physiology) 특성 등을 파악할 필요가 있다. 본 실험에서는 한국 남해안 연안에서 이들 3종의 출현상황과 성장특성을 파악하기 위해 이 해역에서 분리한 종을 대상으로 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장도를 조사하였다. 1999년도 남해안 남해도, 나로도, 완도 연안에서 이들 3종의 최초출현시기는 수온이 $22.8\sim26.5^{\circ}C$인 7월 중순에서 8월 중순으로써 서로 비슷한 시기에 동반 출현하였다. 유영세포의 소멸시기는 G. catenatum의 경우 8월 중, 하순이었고, C. polykrikoides와 G. impudicum은 수온이 $23^{\circ}C$ 이하로 하강하는 9월 하순이었다. 출현기간 중의 최대밀도는 C. polykrikoides의 경우 $40\times10^6$cells/L 이상으로써 고밀도 증식을 하였으나, G. impudicum과 C. catenatum은 각각 3,460ce11s/L 및 440ce11s/L로써 매우 낮은 밀도로 존재하였다. 배양실험에서 C. polykrikoides, G. impudicum, G. catenatum는 $22\sim28^{\circ}C$에서 양호한 성장을 보였고, 최적수온은 $25^{\circ}C$ 내외로 판단되었는데, 이러한 결과는 적조발생시의 수온과 대체로 일치하였다. 염분에 따른 성장률은 3종 모두 $30\sim35\%$에서 양호한 성장률을 보였다. 3종 중 G. impudicum은 비교적 광염성의 특징을 보였고, G. cstenatum은 $35\%$ 이상의 고염분에서 특히, 저조한 성장률을 보였다. 조도에 따른 성장은 C. polykrikoides와 G. impudicum의 경우 특히 7,5001ux 이상의 고조도에서 성장률이 현저히 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 C. polykrikoides의 경우 조도가 높은 하계에 표층에서 강한 집적현상을 보이면서도 광저해현상을 밟지 않고 양호한 증식을 할 수 있는 특성과 관련이 있을 것으로 추정되었다. C. polykrikoides와 G. impudicum의 질산 및 암모니아 질소 농도에 따른 성장은 $40{\mu}M$까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 차이를 보이지 않아, 두 종의 질소 임계농도는 $13.5\~40{\mu}M$로 판단되었다. 또한, 인산인은 $4.05{\mu}M$ 까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 성장차를 보이지 않아, 두 종 모두 인산인의 임계농도는 $1.35\sim4.05{\mu}M$로 판단되었다. 한편, C. polyklikoides는 DIN과 DIP 농도가 각각 $1.2{\mu}M$$0.3{\mu}M$ 이하로 낮았던 나로도와 남해도 외측해역에서도 적조를 형성하였다. 이와 같이 낮은 영양염류 하에서 왕성하게 증식할 수 있었던 이유는 이 종의 경우 일간 수직이동을 통해 야간에 저층에서 풍부한 영양염류를 흡수할 수 있었기 때문으로 해석되었다.

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