환경요인(環境要因)으로서 일광(日光), 미생물(微生物), 그리고 벼의 추출액(抽出液)에 존재(存在)하는 조효소(粗酵素)에 의(依)한 치환(置換) Diphenyl Ether계(系) 제초제(除草劑)의 일종(一種)인 MC-4379를 분해(分解)하여 그 분해산물(分解産物)을 TLC, GLC, IR등으로 분석확인(分析確認)하고 모화합물(母化合物)과 분해산물(分解産物)의 식물생육(植物生育)에 대(對)한 조해력(阻害力)을 시험(試驗) 하였다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. MC-4379는 광분해(光分解) 결과(結果) amino-MC-4379, 2,4-dichloro-3'-carboxyl-4'-nitro-diphenyl ether, Nitrofen, 2,4-dichloro-3'-carboxyl-4'-amino-diphenyl ether, amino-Nitrofen, 3-carboxymethyl-4-nitrophenel, p-nitrophenol, p-aminophenol과 소량(少量)의 미지화합물(未知化合物)이 생성(生成) 되었고 모화합물(母化合物)은 대부분(大部分) 작용(作用)을 받지 않은 채로 남아 있었다. 또한 photosensitizer로 알려진 benzophenone을 가(加)하면 광분해(光分解)가 더욱 촉진(促進)됨을 확인(確認)하였다. 2. 조효소액(粗酵素液)에 의(依)한 MC-4379의 분해시(分解時)에는 Nitrofen과 소량(少量)의 미지화합물(未知化合物)이 확인(確認)되었으며 대부분(大部分)의 모화합물(母化合物)은 작용(作用)을 받지 않은 채로 존재(存在)하고 있음을 알 수 있었다. 3. Pseudomonas cruciviae와 Aspergillus ustus에 의(依)한 분해시(分解時)에는 Nitrofen과 amino-MC-4379 및 소량(少量)의 미지화합물(未知化合物)이 생성(生成)되었으며 대부분(大部分)은 작용(作用)을 받지않은 모화합물(母化合物)의 형태(形態)로 존재(存在)하였다. 4. MC-4379와 그 분해산물(分解産物) 및 타종(他種) Diphenyl Ether제초제(除草劑)가 식물(植物)의 생육(生育)에 미치는 조해력(阻害力)을 시험(試驗)한 결과(結果) 벼에 있어서는 이들 각화합물(各化合物)(1,000 ppm 유화액(乳化液))의 생육조해력(生育阻害力)은 p-nitrophenol> C-6989 > Nitrofen> amino-nitrofen> MC-4379의 순위(順位)이었고 대두(大豆)에 있어서는 Nitrofen> amino-Nitrofen>MC-4379 의 순위(順位)였다. 잡초중(雜草中) 비름(Amantus blitum)과 강아지풀(Setaria viridis)의 발아(發芽)된 종자(種子)를 사용(使用)하여 이들 화합물(化合物)(500ppm)의 현탁액중(懇濁液中)에서 생육(生育)시켜본 결과(結果) 3일후(日後)에 모두 고사(枯死)하는 현상(現象)을 관찰(觀察)할 수 있었다.
대전 근교의 농약으로 오염된 토양으로부터 파라치온을 분해하는 81균주를 분리한 후, 분리균주들중 파라치온 이용능이 가장 우수한 한 균주를 최종선별하였다. 최종 선별된 균은 생리생화학적 조사와 16S rRNA 염기 서열분석 등을 통하여 Pseudomonas rhodesiae H5로 확인되었다. Pseudomonas rhodesiae H5는 다양한 당을 이용하였으나 sorbose는 이용하지 못하였다. 또 이 균주는 ampicillin, spectinomycin, mito-mycin C에는 일부 저항성을 가지나 kanamycin, chloram-phenicol에는 저항성을 나타내지 않았다. 그리고 $BaCl_2$, LiCl, $MnSO_4$등의 중금속에서는 mg/ml 단위까지 강한 내성을 나타냈다. Pseudomonas rhodesiae H5의 최적 생장 조건은 3$0^{\circ}C$, pH 7.0 이었고, 이 균주는 파라치온의 organophosphate bond를 가수분해하여 p-nitrophenol를 생성한 후 ortho-ring cleavage를 거쳐 중심대사에 연결되는 것으로 추정된다.
여러 오염물질 사이의 흡착 경쟁, 평형, 물질확산의 상호 연관성을 이해하는 것은 효율적인 활성탄 흡착탑 설계 및 운전을 위하여 중요하다. 흡착탑내에서의 오염물질의 확산 및 흡착 현상을 동역학적 및 수학적으로 예측하기 위하여 "Micro-Diameter-Depth Adsorption System" Technique을 개발하여 평형 및 물질확산 계수들을 측정하였다. 활성탄 입자의 외부 "Film Transfer"와 입자 내부에서의 "Surface Diffusion"을 고려한 오염 물질 사이의 흡착경쟁, 탈착, Chromatographic Displacement Effect 등을 Homogeneous Surface Diffusion Model(HSDM)을 이용하여 예측했다. p-Chlorophenol(PCP)/p-Nitrophenol(PNP)의 Breakthrough Curve에서 PCP는 PNP에 의해 Displace되는 현상을 볼 수 있었으며 HSDM은 이를 잘 예측하였다. Dodecylbenzenesulfonate (DBS)는 흡착된 DBS의 일부분이 비가역적 흡착반응을 보인다는 가정하에서 HSDM에 의해 잘 예측될 수 있었다.
This study evaluated the use of iron-impregnated SBA-15 (Fe/SBA-15) as a catalyst for the oxidative degradation of persistent phenol analogues, such as 2-chlorophenol (2-CP), 4-chlorophenol (4-CP), 2-nitrophenol (2-NP), 4-nitrophenol (4-NP) and 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) in water. The oxidation reactions were carried out with reaction time, concentration of the phenols, amount of the catalysts, reaction temperature, pH of the reaction mixture as the process variables with or without using hydrogen peroxide as the oxidizing agent. The conversion achieved with Fe/SBA-15 at 353 K for 2-CP, 4-CP, 2-NP, 4-NP, 2,4,6-TCP was 80.2, 71.2, 53.1, 62.8, 77.3% in 5h with a reactant to $H_2O_2$ mole ratio of 1:1, and 85.7, 65.8, 61.9, 63.7, 78.1% in the absence of $H_2O_2$, respectively. The reactions followed pseudo first order kinetics. The leachability study indicated that the catalyst released very little iron into water and therefore, the possibility of secondary pollution is negligible.
Kalmakhanova, Marzhan Seitovna;Diaz de Tuesta, Jose Luis;Kabykenovna, Bakytgul;Gomes, Helder Teixeira
Environmental Engineering Research
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제25권2호
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pp.186-196
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2020
Pillared clays with Zr and Fe/Cu/Zr polycations have been prepared from natural clays found in large deposits of Kazakhstan and assessed as catalysts for the catalytic wet peroxide oxidation (CWPO), using 4-nitrophenol (4-NP) as model compound. The performance of the catalysts was followed by measuring the concentration of 4-NP, H2O2 and the total organic carbon (TOC), considering C4-NP = 5 g L-1, $C_{H_2O_2}$ = 17.8 g L-1, Ccat = 2.5 g L-1, initial pH = 3.0 and T = 50℃. At those selected conditions, the pillared clays showed higher activity than natural clays in the CWPO of 4-NP. The conversion of the model pollutant was complete when Fe/Cu/Zr-PILCs were used, with the TOC removal reaching 78.4% after 24 h with the best Fe/Cu/Zr-PILC. The H2O2, 4-NP and TOC time-evolution was well described by a kinetic model based on TOC lumps in three blocks, considering the initial TOC (corresponding to 4-NP), the production of oxidizable intermediates and the formation of refractory products.
This study was investigated to evaluate the effect of the sodium ion and pH on toxicity of dinitrophenol at high concentrations (0.41 to 0.54 mM), over a sodium concentration range of 0.1 mM to 107 mM and over a pH range of 5 to 9. The concentration of sodium ions in the activated sludge mixed liquor seemed to have very little effect on dinitrophenol toxicity. However, lack of sodium in the growth media resulted in a reduction of the dinitrophenol degradation rate by bacterial isolate from the activated sludge culture, which has been identified as Nocardia asteroides. Dinitrophenol inhibition was found to be strongly dependent on mixed liquor pH. The dinitrophenol degradation rate was highest in the pH range of 6.95 to 7.84; at pH 5.94 degradation of 75 mg/L dinitrophenol was significantly inhibited; at pH < 5.77, dinitrophenol degradation was completely inhibited after approximately 30% of the dinitrophenol was degraded.
A series of phosphodiesters of p-nitrophenyl phosphoryl derivatives were synthesized and used as a model substrate for phospholipase D (PLD). The phosphodiester substrates were synthesized from p-nitrophenyl phosphorodichloridate and corresponding alcohols with different chain lengths and polar groups. To measure the activity of PLD, either spectroscopic method for p-nitrophenol or pH-stat titration method was employed. For each substrate, effects of substrate concentration, pH, and $Ca^{2+}$ ion were examined. The kinetic parameters $V_{max}$ for the different substrates were varied depending on the chain lengths or charge of the alcohols. No calcium effect was observed in the hydrolysis of neutral and negatively charged alcohol derivatives, while positively charged choline derivative showed a strong $Ca^{2+}$ ion dependence.
p-Chloronitrobenzene(substrate) and p-nitrophenetole (product) were quantitatively analyzed to know the degree of extent of reaction in the process of time. The calibration curve was prepared by the internal satndard method in gaschromatography. 2,6-Dimethyl-naphthalene was used as internal standard. The rate constant(k), the reaction velocity in various concentrations of NaOH altered, and the formation of byproducts(azo-compound and p-nitrophenol) with the amounts of MnO$_{2}$ and NaOH altered, were studied. From the results of these of MnO$_{2}$ and NaOH altered, were studied. From the results of these experiments, this reaction was second order and the rate constant was k=10.3 $\times$ 10$^{-3}$ mole$^{-21$. When p-chloronitrobenaene 1 pt. NaOH 0.56pts. MnO$_{2}$ 0.5pts. and ethanol 25 pts-were reacted about 10 hours, p-nitrophenetole was nearly quantitatively obtained without byproducts.
고성능 액체 크로마토그래피에 있어서 지방족 화합물인 알코올 케톤 및 에스테르의 간접 분광광도 측정에 관하여 조사하였다. 비발색단 또는 약한 발색단을 가지고 있는 이들 시료들은 검출시약으로 UV 흡수물질인 p-클로로페놀 또는 p-니트로페놀을 이동상에 첨가하므로 UV 검출기로서 간접적으로 검출할 수 있었고 검출한계로 Submicrogram 수준까지 얻을 수 있었다. 또한 최적조건하에서 몇가지 혼합시료들을 좋은 분리도와 비교적 높은 감도로서 분리 및 정량할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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