• 제목/요약/키워드: pentachlorophenol(PCP)

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Anaerobic Biodegradation of PCP in Japanese Paddy Soils

  • Kim, Hyo-Keun;Inoue, Yasushi;Handa, Yuko;Yasuta, Tsuyoshi;Lee, Kyu-Seung;Katayama, Arata
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.138-141
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    • 2004
  • Seven soil samples were collected from paddy fields located nearby Nagoya city in Japan. All the soils were subjected to flooded condition and incubated with PCP at $30^{\circ}C$ for two months, and their anaerobic PCP degradation have been monitored by checking the PCP concentration of the soils at regular intervals. The degradation of PCP did not occur in the soils autoclaved two times before pre-incubation. On the other hand, all the soils showed significant PCP degradation in non-sterilized condition after 30 days of incubation, except far one soil sample (Yatomi), in which PCP was rarely degraded until 30 days of incubation. This result showed PCP disappearance in the pad(rf soils was mainly caused by microbiological activity, and depended upon the physicochemical characteristics of the soils.

16S rDNA 클론들의 RFLP 비교분석에서 얻어진 Pentachlorophenol의 혐기성 분해에 따른 미생물군집의 변화 (Diversity of Uncultured Microorganisms Associated with the Anaerobic Pentachlorophenol Degradation Estimated by Comparative RELP Analysis of PCR-Amplified 16S rDNA Clones)

  • 성창수;권오섭;박영식
    • 미생물학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.149-156
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    • 1997
  • Pentachlorophenol(PCP)가 첨가된 혐기성 무기배지에 혐기성 소화조슬럿지와 쓰레기 매립장의 침출수를 각각 접종한 후, 활성을 보이기 전과 후의 각 시료 내에 존재하는 총유전물질로부터 16S rRNA 유전자를 PCR 증폭하여 이들에 대한 restriction fragment length polymorphism(RFLP) 비교분석과 계통수분석을 실시하였다. 3차에 걸친 RFLP 분석 결과 Ala와 Bld로 명명된 두 가지의 FRLP 유형이 두 가지의 활성시료 모두에서 높은 빈도로 발견되었다. 이들 유형에 속하는 모든 클론들의 5'쪽에 해당되는 180개씩의 염기서열분석을 실시하여 계통수 분석을 실시한 결과, 각각의 유형에 속하는 클론들간에는 높은 상동성을 가지는 것으로 확인되었다. 특히 Bld 유형에서는 78%에 해당되는 클론들이 동일한 염기서열을 가지는 것으로 확인되었다. 이들 Ala와 Bld 유형에 속하는 클론들은 PCP에 대한 분해활성의 결과로서 증식된 유사종의 미생물 군집에서 비롯된 것으로 추정된다. 이 두 가지 유형에 속하는 클론들 중 하나씩의 16S rDNA 전체으 염기서열을 분석한 결과 Ala의 클론은 Clostridium ultunae (Genbank No. Z69293)의 염기서열과 89%의 상동성을 보였으며, Bld의 클론은 Thermobacteroides proteolyticus (Genbank No. X69335)의 것과 97%의 상동성을 가지는 것으로 나타났다.

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Hexane 용액중(溶液中)에서 점토용물(粘土鏞物)에 의(依)한 PCP 흡착(吸着) (Adsorption of Pentachlorophenol (PCP) on Clay Minerals from Hexane Solution)

  • 최정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.141-145
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    • 1974
  • Hexane 용액중(溶液中)에서 점토광물(粘土鑛物)에 의한 PCP 흡착실험(吸着實驗)을 행(行)하여 점토표면(粘土表面)에서의 PCP의 상태(狀態)를 조사(調査)하였다. PCP는 수용액(水溶液)에서 보다 Hexane 용액(溶液)에서 더욱 많은 양(量)이 점토(粘土)에 흡착(吸着)된다. 점토광물중(粘土鑛物中)에서도 규반비(珪礬比)가 약(約)1인 Allophane과 Imogolite가 가장 많은 PCP를 흡착(吸着)하며, 이 흡착현상(吸着現象)은 PCP와 점토광물간(粘土鑛物間)의 dipole-dipole interaction에 의하여 일어난다. Hexane 용액(溶液)에서 PCP가 점토광물(粘土鑛物)에 의하여 흡착(吸着)될 때는 점토광물(粘土鑛物)의 전표면적(全表面積)보다 표면성질(表面性質) 및 교환성(交煥性) 양(陽) ion에 의(依)하여 흡착량(吸着量)이 좌우(左右)되었다.

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토양현탁액(土壤懸濁液)에 영양원(營養源)의 첨가(添加)가 Pentachlorophenol 분해세균(分解細菌)의 밀도변화(密度變化)에 미치는 영향(影響) (Effect of Some Nutrients on the Population of Pentachlorphenol-degrading Bacteria in Soil Suspension)

  • 이상복;최윤희;사토 규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.309-314
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    • 1994
  • 토양현탁액중(土壤懸濁液中)에 유기염소계(有機鹽素系)인 펜타클로로페놀과 서로 다른 영양원(營養源)을 첨가(添加)하였을 때 이로 인한 총세균(總細菌)과 약제분해균(藥劑分解菌) 및 첨가(添加)된 물질(物質)의 화학적변화(化學的變化)를 검토(檢討)하였다. 총세균수(總細菌數) 및 그람음성균수(陰性菌數)는 배양후(培養後) 1주째에 모든 처리구(處理區)에서 가장 높았고, 그 이후 서서히 감소(減少)하였으며 무처리(無處理)에 비하여 양분처리구(養分處理區)에서 높았다. 특히 배양(培養) 5일째까지 글루코스 첨가구(添加區)에서 가장 높았다. PCP분해균수(分解菌數)는 양분무처리(養分無處理)인 대조구(對照區)에서 배양후(培養後) 4주째까지 증가(增加)한 후 약간 감소(減少)하였으나 모든 양분처리구(養分處理區)에서는 초기부터 감소(減少)하기 시작하여 2주째 이후에는 3 log $cells/m{\ell}$이하 이었다. 그 결과 PCP의 소실(消失)도 PCP만 첨가(添加)했을 경우가 PCP와 영양원(營養源)을 첨가(添加)했을 경우보다 빨랐다. 현탁토양내(懸濁土壤內)의 잔류양분(殘留養分)의 함량(含量)은 배양(培養) 1주(週)까지 영양원첨가구(營養源添加區) 모두에서 빠르게 분해(分解)되었으며 글루코스의 분해(分解)가 글루탐산이나 글리신보다 약간 빨랐으나 5주째에는 처리간에 큰 차이가 없었다. pH의 변화(變化)는 모든처리에서 약간의 증가가 있으나 처리간의 증감(增減)에 다소 차이가 있었다.

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복합미생물제재를 이용한 염소화 페놀계 폐수의 생물학적 처리 (Biological Treatment of Wastewater Containing Chlorinated Phenols by a Mixed Culture)

  • 오희목;이완석;정상욱;박찬선;윤병대;김장억
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.115-121
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    • 2001
  • 복합미생물제재를 사용하여 인공폐수에서 염소화 페놀화합물의 생물학적 분해를 조사하기 위하여 다양한 염소화 페놀화합물로 오염된 토양에서 8종의 미생물을 분리하였다. 복합미생물제재의 주된 미생물인 Pseudomonas sp. BM은 Gram-negative, catalase- 그리고 oxidase-positive, rod 형이며 $41^{\circ}C$ 이상에서는 성장하지 않았다. Pseudomonas sp. BM은 단일 탄소원으로서의 PCP(pentachlorophenol) 500mg/l의 농도로 첨가된 최소배지에서 배양 3일 후에 99%의 분해효율을 보였다. 복합미생물제재에 여러 가지 종류의 유기탄소 및 질소원을 첨가한 후 PCP의 분해효율을 관찰하였을 때 큰 차이를 나타내지 못하였다. Pseudomonas sp. BM은 pH 5에서 8까지 넓은 적용범위를 가지고 있으나 pH 7에서 가장 좋은 활성을 나타내었다. 종류가 다른 염소화 페놀을 함유한 인공폐수에서 염소화 페놀화합물의 분해시험은 7일간 배양후 최저 분해효율 73%(2,4-DCP)에서 최대 96%(2-CP)까지 비교적 높은 활성을 보였다. 연속배양 실험에서, 활성 슬러지와 복합미생물제재를 첨가한 것의 PCP 분해효율을 비교해 보았을 때 활성 슬러지만을 첨가한 대조구에 비해 복합미생물제재를 첨가하였을 때는 약 2배의 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 다양한 염소화 페놀이 함유된 폐수에 복합미생물제재의 적용이 가능함을 나타낸다.

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Metabolic Responses of Activated Sludge to Pentachlorophenol in SBR Systems

  • 김성재
    • 한국환경과학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.273-284
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    • 1994
  • 이 연구의 목적은 SBR 처리장치를 사용하여 pentachlorophenol (PCP)를 함유한 폐수를 처리할 때 활성슬럿지의 대사작용에 미치는 PCP의 독성효과를 시험 분석하는 것이다. 이 연구에서 SBR 처리장치는 두가지 운전주기 1, 2 (8시간과 12시간)와 각각의 운전주기에 대한 두가지 운전조건 (I.II)으로 운전되었다. 운전조권 I은 유입폐수를 일시에 (5분 안에) 반응조에 부가하고 2시간 동안 폭기없이 교반만 하는 것이고, 운전조건 II는 운전조건 I과 똑같은 조건에서 유입폐수를 2시간 동안 서서히 반응조에 부가하는 것이다. 각 반응조의 슬럿지 일령은 15일이었다. 합설폐수가 유입폐수로서 사용되었고, 그것의 COD는 대략 380mg/l의 유입폐수 PCP 농도와 운전구기 2의 처리장치에서, MLVSS 농도는 감소하였고 미생물의 선택성 증가하므로 생태반응의 영역이 줄어 들었다. 또한 SOUR이 증가하므로 활성으럿지가 PCP에 의하여 저해를 받았음을 보여주었고, 활성슬럿지의 침전이 좋지않았다. 운전주기 2의 처리장치에서는 질산화가 거의 이러나지 않았다. 그래서 질산화가 일어나는 시기는 PCP의 저해작용으로 인하여 COD의 제거가 늦어지는 만큼 지체될 것이다. 생물학적인 인 제거는 운전주기 1 운전조건 1 그리고 저농도의 PCP에서 운전되는 처리장치에서 일어났으나 그 과정은 불안정하였고 쉽게 정지되었다. 그러나 준전주기 2, 운전조건 I과 II에서 운전되는 처리장치에서 생물학적인 인 제거는 유입폐수 PCP 농도가 1.0mg/l로 증가할 때까지 안정하게 일어났다. 유입폐수 PCP 농도가 5.0mg/l로 증가했을 때 생물학적 인 제거능력은 정지되었고 쉽게 회복되지 않았다.

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공기공급이 토양내 페놀화합물 제거에 미치는 영향 (Effect of Aeration on Removal of phenolic Compounds in Soil)

  • 박준석;남궁완;황의영
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.3-12
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    • 2000
  • 본 연구는 인위적인 공기공급이 토양내에 존재하는 페놀화합물들의 분해효과에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 페놀화합물들로는 페놀, 2,4-DCP, 그리고 PCP를 선정하였다. 실험에 사용된 토양은 sandy loam이었으며 모든 실험은 $25^{\circ}C$ 항온에서 실시하였다. 수분함량은 토양미생물 활성에 적합하도록 15%로 하였다. 공기공급에 의하여 휘발되는 페놀화합물들은 메틸렌클로라이드 용매를 통과시킨 후 배출하였다. 페놀화합물들은 개별화합물로 토양에 오염시켰으며 시너지효과 등은 고려하지 않았다. 공기공급은 페놀의 제거속도를 향상시켰으나 2,4-DCP, 그리고 PCP의 경우에는 뚜렷한 제거효율 증가를 볼 수 없었다. 약 30일간 공기공급시 페놀의 휘발량은 초기 토양에 오염시킨 페놀량의 약 0.3%로 무시할 정도로 작았다. 각 화합물의 반응속도를 0차반응과 1차반응에 적용시킨 결과 1차반응 모델이 더 적합하였다.

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Application of a Microbial Toxicity Assay for Monitoring Treatment Efficiency of Pentachlorophenol in Water using UV Photolysis and $TiO_2$ Photocatalysis

  • Kim, Jung-Kon;Cho, Il-Hyung;Zoh, Kyung-Duk;Choi, Kyung-Ho
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2004년도 International Conference Global Environmental Problems and their Health Consequences
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    • pp.146-150
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    • 2004
  • Degradation efficiency of pentachlorophenol (PCP) by using direct UV photolysis and $TiO_2$ photocatalysis was evaluated with both chemical analyses and acute toxicity assessment employing luminescent bacteria Vibrio fischeri. PCP was chosen as a target compound in this study because of its wide application as fungicide, bactericide, insecticide and wood preservative in agriculture and many industries, in addition to its well-known environmental consequences. The acute toxicity to the microbe was reduced by >60% when applying UV alone, and was completely removed when treated with $UV-TiO_2$ combinations. Toxicity reduction pattern determined with the Microtox Assay generally corresponds with the chemistry data: However, it should be noted that toxicity was greater than expected by the chemistry data. Formation of TCBQ, a toxic byprodut, could not explain observed microbial toxicity. These observations are probably due to the presence of unidentified toxic PCP byproducts, which may include polychlorinated dibenzodioxins and polychlorinated dibenzofurans. When Microtox results were compared between different exposure time, i.e.,5 min and 15 min, an interesting pattern was noted with $UVA-\;TiO_2$ treatment. While no microbial toxicity was observed with 5 min exposure, an EC50 value of 45.4% was estimated with 15 min exposure, which was not observed in $UVB-\;TiO_2$ exposure. This result may suggest the presence of unidentified toxic degradation products generated in the later stage of treatment. Based on this study, $TiO_2$ photocatalyst, together with UVB photolysis could improve the removal of both PCP and its toxic derivatives in more efficient way. The Microtox Assay is promising and economical method for monitoring efficiency of wastewater treatment processes.

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