• 제목/요약/키워드: sulfur-oxidizing bacteria

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다양한 질소화합물에 대한 황산화미생물 바이오센서의 응답 특성 (Toxicity Response of Biosensor Using Sulfur-Oxidizing Bacteria to Various Nitrogenous Compounds)

  • 황지훈;강우창;신범수;채규정;오상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.314-320
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    • 2014
  • BACKGROUND: Run off from agricultural sites contaminates water bodies with nitrogen which is toxic and causes eutrophication when excessively accumulated. Hence, the interest in monitoring nitrogen toxicity in aquatic environment has been continuously increasing. METHODS AND RESULTS: To detect a real time toxicity of various nitrogen compounds, we applied biomonitoring method (biosensor) based on sulfur-oxidizing bacteria (SOB). The toxicity biomonitoring test was conducted in semi-continuous mode in a reactor filled with sulfur particles (2~4 mm diameter) under aerobic condition. Relative toxicity was simply determined by measuring the change in electrical conductivity (EC). Various nitrogenous compounds at different concentrations were evaluated as a potential toxic substance. Nitrite was found to be very toxic to SOB with a 90% inhibition even when the concentration as low as 3 mg/L. However, nitrate and ammonia have any inhibitory effect on SOB's activity. CONCLUSION: The biosensor based on SOB responded sensitively to nitrite even at substantially low concentrations. Therefore, it can be used as a reliable biological alarm system for rapid detection of contaminants due to its simplicity and sensitive nature.

황산화균 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용한 사격장 토양 내 중금속 용출 (Bioleaching of Heavy Metals from Shooting Range Soil Using a Sulfur-Oxidizing Bacteria Acidithiobacillus thiooxidans)

  • 한협조;이종운;고명수;최낙철;권영호;김병규;전효택
    • 자원환경지질
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    • 제42권5호
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    • pp.457-469
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    • 2009
  • Pb, Zn, Cu등으로 오염된 사격장 토양을 대상으로 하여 황산화균인 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용한 미생물학적 중금속 용출 기술의 적용 가능성을 파악하고 에너지원인 황의 농도, 미생물 접종량, 반응 온도 등의 조건이 중금속 용출 효율에 미치는 영향을 규명하였다. 황의 투입량 및 미생물의 초기 접종량이 높을수록 중금속 용출 효율이 다소 높게 나타났으나, 황 및 미생물을 접종하지 않은 경우에는 중금속 용출량이 뚜렷하게 감소하였다. 또한 $26^{\circ}C$ 조건에서의 중금속 용출량에 비하여 $4^{\circ}C$ 조건에서의 용출량은 매우 낮았다. 오염 농도가 가장 높은 Pb의 경우 다른 중금속에 비하여 월등히 높은 용출량을 나타내었으나 그 효율은 가장 낮았으며 이는 용출되어 나온 Pb가 $PbSO_{4(s)}$로써 침전 또는 콜로이드 입자를 형성하였기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 적용하여 반응 전과 후의 중금속 존재 형태의 변화를 파악한 결과, Zn, Cu, Cr의 경우 용출이 용이한 형태의 비율이 증가함으로써 추가적인 조치가 필요하였다. 중금속으로 오염된 사격장 토양 등의 현장 복원에 미생물학적 용출 기법이 유용하게 적용될 수 있으며 이 때 에너지원의 농도, 미생물의 접종량, 반응 온도 등의 인자가 용출 효율에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

무기계 항균제 및 유$\cdot$무기계 복합 항균제를 도포한 하수시설 콘크리트의 기초물성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fundamental Properties of. Sewage Concrete Covered with Inorganic and Complex Antibiotics)

  • 이의배;이동혁;나철성;길배수;김규용;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.499-502
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    • 2005
  • Recently sewage facilities mainly consisted of concrete structures are being deteriorated seriously by biodeterioration originated from sulfur-oxidizing bacteria. In this study, to prevent biochemical corrosion of the sewer concrete, antibiotics which prevent growth of sulfur-oxidizing bacteria were developed and antimicrobial performance of it was investigated. After that, to consider applicability of antibiotics to concrete, physical properties such as bond strength, resistance to abraision, water absorption and air permeability of concrete covered with inorganic and complex antibiotics were investigated.

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항균제를 도포한 하수시설 콘크리트의 생화학적 부식특성 평가를 위한 폭로시험 (An Exposure Experiment for the Evaluation of Corrosion Properties of Sewage Concrete Covered with Antibiotics)

  • 노경민;이의배;김영덕;이병기;김규용;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.73-76
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    • 2006
  • Sewage facilities mainly consisted of concrete structures are being deteriorated seriously by biodeterioration originated from sulfur-oxidizing bacteria. To prevent biochemical corrosion of the sewage concrete, antibiotics which prevent growth of sulfur-oxidizing bacteria were developed. Recently, to evaluate biochemical corrosion properties of concrete, antimicrobial performance and resistance to sulfuric acid were investigated respectively. But, in this study, to evaluate it complexly, concrete specimen covered with antibiotics were exposed in the actual sewage environment and were investigated about corrosion properties after three months. As a result, weight change ratio, nature potential and sulfuric ratio of concrete covered with antibiotics were less than plain concrete.

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하수시설 콘크리트의 생화학적 부식특성 평가를 위한 실내 인공촉진 시험방법 (A Testing Method of Indoor Artificial Acceleration for the evaluation of Biochemical Corrosion Properties of Sewage Concrete)

  • 이의배;김도수;길배수;이승훈;김규용;김무한
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.69-72
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    • 2006
  • Recently sewage facilities mainly consisted of concrete structures are being deteriorated seriously by biodeterioration originated from sulfur-oxidizing bacteria. To prevent biochemical corrosion of the sewage concrete, antibiotics which prevent growth of sulfur-oxidizing bacteria were developed. Existing methods to evaluate properties of biochemical corrosion of concrete examine the antimicrobial performance and resistance to sulfuric acid separately, but don't complexly. So, in this study, new method to test properties of biochemical corrosion of concrete complexly is suggested.

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항균제 도포에 의한 하수시설 콘크리트의 성능향상에 관한 연구 (A Study on the Performance Development of Sewage Concrete by Application of Antibiotics)

  • 김무한;김규용;길배수;조봉석;이의배
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.371-378
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    • 2006
  • 현대사회에 있어 필수불가결한 사회기반시설인 하수시설은 대부분 주요 재질이 콘크리트이며, 이러한 콘크리트 하수시설은 최근 황산화세균에 기인한 생화학적 부식에 의해 심각하게 열화되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 생화학적 부식을 방지하기 위한 기법으로서 황산화세균의 생장을 억제할 수 있는 항균제를 개발한 후 황산화세균에 대한 항균성능을 평가하였으며, 콘크리트에 대한 적용성을 검토하기 위해 항균제를 도포한 콘크리트의 각종 물리적 성능 및 내구성능을 실험적으로 검토하였다. 그 결과 항균제의 항균성능은 유효하였으며, 항균제 도포에 의한 압축강도 및 부착강도는 유의할 만한 경향을 보이지 않았고, 마모저항성, 흡수 및 투기 저항성, 중성화 염해 및 화학저항성은 현저히 증가하는 것으로 나타났다.

액상 유·무기 복합 항균제를 도포한 콘크리트의 물리적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Physical Properties of Concrete Spread with Liquefied Organic and Inorganic Complex Antibiotics)

  • 김무한;김재환;조봉석;이의배
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.67-75
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    • 2006
  • 현대사회에 있어 필수불가결한 사회기반시설인 하수시설은 대부분 주요 재질이 콘크리트이며, 이러한 콘크리트 하수시설은 최근 황산화세균에 기인한 생화학적 부식에 의해 심각하게 열화되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 생화학적 부식을 방지하기 위한 기법으로서 황산화세균의 생장을 억제할 수 있는 항균제를 개발한 후 황산화세균에 대한 항균성능을 평가하였으며, 콘크리트에 대한 적용성을 검토하기 위해 항균제를 도포한 콘크리트의 각종 물리적 성능을 실험적으로 검토하였다. 그 결과 항균제의 항균성능은 유효하였으며, 항균제 도포에 의한 압축강도 및 부착강도는 유의할 만한 경향을 보이지 않았고, 마모저항성, 흡수계수 및 투기계수는 현저히 증가하는 것으로 나타났다.

TEM Observations of Chemosynthetic Bacteria in the Deep-sea Hydrothermal Vents and Seep Organisms

  • Kim, Dong-Sung;Ohta, Suguru
    • Ocean and Polar Research
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    • 제24권3호
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    • pp.215-223
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    • 2002
  • Symbiosis of chemoautrophic bacteria with the members of hydrothermal vent and cold seep communities in the deep-sea were examined by histology using transmission electron microscopy; Bathymodiolus spp. from Sagami Bay, the Iheya Ridge and the North Fiji Basin; and Ifremeria nautilei from the North Fiji Basin. Two species of Bathymodiolus, each from Sagami Bay and the Iheya Ridge harbored methane-oxidizing symbionts within their gill tissues. Vent gastropod Ifremeria nautilei from the hydrothermal vents of the North Fiji Basin housed two types of symbionts; one sulfur-oxidizing type and the other methane-oxidizing type. The occurrence of chemosynthetic symbionts in these organisms were expected before-hand based on the ecological observations of their habit. The other members of these groups from world oceans and the recent advances in the symbiosis of the vent and seep communities were reviewed.

국내 작물 근권에 서식하는 황산화세균의 분포와 합성 (Ubiquitous Presence and Activity of Thiosulfate Oxidizing Bacteria in Rhizosphere of Economically Important Crop Plants of Korea)

  • 임우종;;;홍인수;;;;한광현;사동민
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.9-17
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    • 2008
  • 식물에 필수영양소인 황은 대부분 sulfate의 형태로 식물이 흡수하며, thiosulfate 형태로는 영양소로서 흡수하지 못한다. 황산화세균은 이러한 thiosulfate를 산화시켜 sulfate로 만들어 준다. 국내 토양에서 황산화세균의 분포를 조사하기 위하여 경제적으로 중요성을 갖는 19가지 작물의 근권에서 토양을 채취하였다. 항산화세균은 조사한 모든 작물의 근권에서 존재하였으며, 황산화능이 우수한 32가지의 황산화세균을 분리하였다. 또한 분리 균주의 생화학적 특징을 검토한 결과 32종 중 56%가 필수 화학합성자가영양생물이었으며, 44%가 기생 종속영양생물이었다. 분리 균주 ATSR15P는 배양과정에서 19.2 mM의 thiosulfate를 사용하였고, 11.7 mM의 sulfate를 축적하였다. 또한 ATSR15P 배양 과정 중 배지의 pH가 6.5에서 3.1로 감소하였다. 본 연구에서는 황산화세균에 의 한 황의 산화가 국내 작물의 근권에서 포괄적으로 나타나는 현상이라는 것을 증명하고 있다.