본 연구에서는 골프장 등에서 살충제로 사용하는 대표적인 농약 중 fenitrothion에 대해 ZVI를 사용하여 분해경로를 파악하고 분해특성을 회분식 반응기를 이용하여 연구하였다. 또한 ZVI에 의한 순수 fenitrothion과 스미치온에 함유되어 있는 fenitrothion 분해율을 비교하였다. ZVI에 의한 fenitrothion의 분해 과정에서 3-methyl-4-nitrophenol과 4-amino-m-cresol이 생성되는 것을 알 수 있었다. ZVI에 의한 순수 fenitrothion 및 스미치온에 함유된 fenitrothion의 분해반응은 1차 반응으로 나타낼 수 있으며, 주입농도가 증가 할수록 분해율 및 1차반응 속도상수 값도 증가하였다. 순수 및 스미치온에 함유된 fenitrothion의 비표면적 1차 속도상수 값은 각각 0.0398 및 $0.1312L/m^2{\cdot}hr$으로 스미치온에 함유된 fenitrothion이 순수 fenitrothion에 비해 ZVI에 빨리 분해되었다. 이는 스미치온에 함유된 계면활성제가 fenitrothion의 용해도를 증가시키며 ZVI의 분산력을 향상시킨 것에 기인하는 것으로 판단된다.
유기인계 살충제인 fenirothion에 의하여 생성되는 폐기물과 폐수를 생물적 방법으로 처리하는 방법을 찾기 위하여 fenitrothion 분해미생물을 이용하는 연구를 수행하였다. 이 미생물은 fenitrothion을 함유하는 NB 선택배지를 이용하여 분리되었으며, Gram(+), 막대형, 포자형성 등의 형태적, 생화학적 특징들에 근거하여 Bacillus sphaericus NFo1으로 동정되었다. NB 배지에서 fenitrothion을 분해하는 최적 배양조건 혹은 농약 분해 조건을 결정하는 연구를 수행한 결과 최적 배양온도, 초기 pH, 균체 접종량이 각각 $35^{\circ}C$, 7.5, $OD_{660}$ 값이 1.5인 균체량으로 결정되었다. 이상의 최적 분해조건에서 fenitrothion은 5일 이내에 200mg/L의 고농도 배양에서도 90% 이상이 분해됨을 확인하였다.
This study investigated the decomposition of fenitrothion in Smithion, which is applied on the golf course for pesticide, by the integrated Zero-valent iron(ZVI) and Granular activated carbon(GAC) process. First, the removal efficiencies of the fenitrothion by ZVI and GAC, respectively, were investigated. Second, the removal efficiencies of the fenitrothion by the integrated ZVI and GAC were investigated. The removal efficiencies of fenitrothion by ZVI were higher than those of TOC. The removal efficiencies of fenitrothion and TOC by GAC were similar. As the dosages of ZVI and GAC were increased, the removal efficiencies of fenitrothion and TOC increased. However, as the dosages of ZVI for pretreatment were increased, the adsorptions of fenitrothion on GAC were hindered.
소나무재선충 매개충인 솔수염하늘소 방제용으로 살포되는 농약성분의 산림환경 중 분포, 이동 및 잔류소장 등 행적을 파악하고 방제지역으로부터 수계로의 유출농도 수준 및 유출경로에 대한 정량적 평가를 목적으로 산림 해충방제용 fenitrothion 유제에 대한 행적시험과 수계유출량 조사를 실시하였다. 행적시험 장소는 경남 함안군 칠서면 태곡리 소재 산림이었고, 유출량조사는 부산 기장군 철마면 소재 방제지역 산림에서 실시하였다. 함안 행적시험구에서 fenitrothion의 평균 지표면 낙하량은 표준살포량의 6% 수준이었다. 솔잎 중의 잔류량은 살포 직후에 0.6~0.9 mg/kg이었으나 109일 후에는 0.01 mg/kg로 감소하였고, 빗물에 씻겨 내린 양은 살포량의 1.3% 수준이었다. 토양표면에 도달한 fenitrothion의 모두는 부엽토층에 존재하였으며 살포 109일 후에는 표면도달량의 10분의 1 수준으로 감소하였고, 부엽토 밑 토양에서는 전 기간 동안 검출되지 않았다. Fenitrothion은 시험구 내 계곡수에서 살포 당일에만 0.0009 mg/L의 낮은 수준으로 검출되었다. 기장 방제지역 배출수계에서는 전 기간 동안 검출한계 미만(0.0001 mg/L)이었다.
밀감에 유기인계 농약인 fenitrothion 성분을 인위적으로 부착시킨 후, 밀감과피에서 식이섬유 및 bioflavonoid의 정제과정중 농약성분의 제거율을 실험하였다. 신선한 밀감과피로부터 정제된 총 식이섬유와 불용성 식이섬유 및 수용성 식이섬유의 수득율은 풍건물 기준으로 각각 17.4%, 13.1%, 1.7%로 나타났다. 밀감과피에 0.5 및 13 ppm의 fenitrothion 성분을 부착시킨 후, 과피의 마쇄, 효소처리, 에탄올 침전 및 여과, 아세톤 세척, 풍건 등을 거쳐 식이섬유를 정제하였을때, fenitrothion 성분의 제거율을 보면 각각 총식이섬유에서 98.4%, 91.9%, 불용성 식이섬유에서 99.7%, 97.1%, 그리고 수용성 식이섬유에서 100%, 99.6%로 나타났다. 밀감과피로 부터 마쇄, 열수추출, 에탄올 침전, hexane 및 butanol 추출 과정에 의한 bioflavonoid 정제 중 fenitrothion 잔류분의 제거율은 중간추출물에서 92.7%, 최종추출물에서는 100%로 나타났다. 결론적으로 밀감과피에 잔류하는 fenitrothion 성분은 식이섬유와 bioflavonoid의 정제 중에 그의 대부분이 제거되는 것으로 판단된다.
In a previous study, we obtained polyclonal antibodies against the organophosphorus insecticide fenitrothion and developed an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for this pesticide. Using these antibodies and an enzyme tracer, a direct competitive ELISA method specific for fenitrothion using a dipstick format was developed. Dipstick ELISA using antibodies to fenitrothion immobilized on an Immunodyne membrane allowed the quick visual detection of fenitrothion at concentrations above $10\;{\mu}g/L$. The $IC_{50}$ value of dipstick ELISA using reflectance detection was $27\;{\mu}g/L$ with a detection limit of $2\;{\mu}g/L$. The recovery of fenitrothion from spiked lettuce and rice samples using the dipstick ELISA ranged from 87-107%.
논, 밭, 임야, 오염지 토양과 폐수 등 124 지점의 미생물 급원에서 fenitrothion 분해미생물을 탐색하였다. 그 결과 총 1,071 균주를 1차 분리하였다. 배지별로는 nutrient agar, potato dextrose agar, Actinomyces isolation agar 및 basal salt medium 고체배지에서 각각 601, 201, 168, 101종의 활성균주를 1차 분리하였다. 이 중에서 fenitrothion 분해력이 상대적으로 우수한 미생물을 선발하기 위하여 액체배양을 통한 GLC분석 결과 분해율이 80% 이상인 균주 28종을 2차 선발하였다. 이들을 선발배지별, 미생물 급원별로 살펴보면 NA 배지에서는 논토양에서 3종, 밭 토양에서 3종, 임야 토양에서 2종, 오염지 토양에서 4종이 각각 분리되어 총 12종이 분리되었다. PDA 배지에서는 논 토양에서 1종, 밭 토양에서 2종, 임야 토양에서 2종, 오염지 토양에서 3종이 각각 분리되어 총 8종이 분리되었다. BSM 배지에서는 논 토양에서 1종, 임야 토양에서 1종, 오염지 토양엣 6종이 각각 분리되어 총 8종이 분리되었다. 그러나 AIA 배지에서는 모든 균주가 fenitrothion 분해율이 50% 이하이었다. 한편 100mg/ l의 고농도 fenitrothion 첨가 배지에서 2차 선발 균주를 강화배양하면 세균 중에는 Npa1과 NFo1 균주가, 사상균 중에서는 PFo1과 BPo1 균주가 분해율이 가장 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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