• 한국습지학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.203-208
• /
• 2015

벚나무류가 식재된 인공 연못에서 벚나무류의 낙화가 연못생태계의 물질순환에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 벚꽃이 분해되는 기간을 달리하여 마이크로코즘 실험을 수행하였다. 벚나무류의 꽃잎을 넣은 망(mesh)의 크기가 $1mm^2$인 나일론 꽃잎주머니를 제작하였다. 플라스틱 통을 하나의 마이크로코즘 단위로 하여 인공 연못의 유입수를 채우고, 꽃잎주머니를 넣은 처리구와 넣지 않은 대조구를 설정하였다. 처리구에서 꽃잎주머니를 수거하는 시기를 달리한 결과, 실험이 끝난 후 벚꽃잎은 초기 건중량의 32.3%만이 남았으며, 분해율(k)은 $7.06{\times}10^{-2}day^{-1}$로 나타났다. 벚꽃잎이 분해된 물의 $NO_3-N$ 농도는 1.90 mg/L에서 처음 4일 후 급격히 감소하여 0.02 mg/L를 나타낸 반면, $NH_4-N$ 농도는 0.03 mg/L에서 분해가 진행되는 동안 계속적으로 증가하여 2.85 mg/L를 나타냈다. $PO_4-P$ 농도는 0.03 mg/L에서 꽃잎의 분해에 의해 2.39 mg/L까지 증가하여, 인이 질소에 비해 상대적으로 높은 비율이 무기형태로 용탈되고 있음을 알 수 있다. 인공 연못에 쌓이는 벚꽃의 양을 추산하고 용탈되는 가용성 질소와 인의 양을 예상한 결과, 벚꽃잎이 분해되어 물에 녹아나온 가용성 인은(0.02 mg/L 증가) 인공 연못의 부영양화를 유발할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국어병학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.93-99
• /
• 2018

Edwardsiella tarda predominantly causes edwardsiellosis in fish at high temperature, but is rarely isolated from water when water temperature is low. However, E. tarda is viable but nonculturable (VBNC) in low water temperature, but it can be revived when water temperature rises and cause disease to fish. Therefore, in order to prevent disease, it is very important to identify pathogens that are in the VBNC state in environmental water. In this study, E. tarda cells in the VBNC state were detected by the ethidium monoazide (EMA)-PCR method using the low-temperature oligotrophic sea water microcosm obtained by inoculation of E. tarda at a concentration of $10^8CFU/ml$. In order to distinguish between live and dead bacteria in E. tarda, each sample was treated with EMA at different concentrations, photoactivated with a 500 W halogen lamp, and PCR was performed with E. tarda specific primer. At the concentration of $10^7CFU/ml$ bacterium, DNA amplification was observed only in the live cells when treated with $60{\mu}g/ml$ of EMA, and smaller amounts of live cells could be distinguished from dead cells by adjusting the EMA concentration. In addition, the VBNC cells of E. tarda in the oligotrophic low temperature seawater microcosm were estimated to be in the range of $10^4{\sim}10^5CFU/ml$ by EMA-PCR. Therefore, it is possible to detect VBNC cells that will act as potential pathogens in environmental water using EMA-PCR method, and quantitative confirmation using concentration change is also possible.

• 한국물환경학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.824-830
• /
• 2006

Several tests were conducted to optimize the design parameters of ln-situ soil flushing processes for diesel contaminated soil. According to the batch extraction test for three anionic surfactants evaluation, Calgonit limiting bubble occurrence was selected for its higher oil cleaning efficiency. After optimum surfactant selection, there were many sets of column flushing test. Over 70% of BTEX was removed in this surfactant dose with 400% of soil volume. In the case of no surfactant addition flushing in column, so called "blank flushing test", BTEX removal rate was 64%. But when we reused the effluent for the cleaning solution, the removal rate was decreased to 46.9%. This result showed reabsorption of oil occurred on the soil. With the addition of Calgonit solution to the diesel contaminated column, BTEX was removed up to 98.9% during the first flushing and 99.4% for the second recirculation flushing. In microcosm tests, diesel contaminated soils were cleaned by both surfactant flushing and biological activities. In anoxic condition, nitrate was used as an electron acceptor while the surfactant and the oil were used an electron donor. BTEX removal efficiency could be achieved up to 80% by biological degradation.

• 환경생물
• /
• 제38권1호
• /
• pp.114-126
• /
• 2020

유해 남조류 Microcystis 종에 의한 녹조현상은 매년 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적 변화와 먹는 물확보에 문제가 발생하고 있다. Microcystis 종에 의한 피해를 막고자 개발된 naphthoquinone (NQ) 유도체 물질의 장점 분석을 위해 국내에서 빈번히 사용되는 황토를 이용한 microcosm 실험을 하고자 하였다. 그 결과, NQ 40, NQ 2-0 물질은 선행 연구 결과와 동일하게 유해 남조류 Microcystis 종을 선택적으로 99.9%, 99.6% 제어했으며, 식물플랑크톤 종 다양성을 증진시켰다. 그러나, 황토를 처리한 실험구는 실험 초기 일시적인 조류 제어효과를 보인 후 다시 증가하였으며, 유용 조류를 포함한 모든 식물플랑크톤에게 적용되어 다른 조류의 성장은 이루어지지 않았다. 뿐만 아니라, NQ 물질을 처리한 처리구는 비생물학적, 생물학적요인 모두 영향을 미치지 않았으며, 대조구와 유사한 경향이 관찰되었다. 따라서, 최종적으로 개량된 유해 남조류 제어물질 NQ 2-0은 높은 살조효과, 선택적 제어효과, 저독성, 자연분해에 의한 비잔류성 뿐만 아니라, 편의성 및 경제성까지 갖춘 새로운 살조물질로서 현재까지 개발된 살조물질보다 현장 생태계 적용에 가장 적합한 친환경 녹조제어 물질이라고 판단된다.

• 환경생물
• /
• 제33권4호
• /
• pp.403-411
• /
• 2015

본 연구는 외부 해수가 계속적으로 유입되는 개방형 인공생태계와 해수의 유입이 없는 폐쇄형 인공생태계에서 미소생태계의 변화를 파악하고자 실험실 내에서 100 L 크기의 인공해양소형생태계 연구를 수행하였다. 수온은 폐쇄형 및 개방형 인공생태계에서 큰 차이가 없었다. 염분은 폐쇄형 생태계에서 수체의 증발에 따라 증가를 보였고 용존산소 및 용존무기질소 농도는 폐쇄형에서 감소하는 반면, 개방형에서는 초기농도와 큰 차이를 보이지 않았다. 용존무기인 및 용존규소는 두 시스템에서 차이가 없었다. 식물플랑크톤은 폐쇄형에서 감소를 하였던 반면, 개방형에서는 증가 양상을 보였으나 Autotrophic nanoflagellates는 식물플랑크톤 개체수의 변동과 반대되는 양상을 보였다. 타가영양세균은 폐쇄형에서 증가하는 양상을 보였고, 이와 함께 heterotrophic nanoflagellates 및 섬모충이 시간차를 두어 증가하는 양상을 보였다. 그러나, 개방형 인공생태계에서는 특이한 변화를 나타내지 않았다. 결론적으로, 폐쇄형 인공생태계와 개방형 인공생태계에서 미소생물상 및 환경요인들의 변화의 연구는 향후 연구자들이 인공생태계 연구에 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대하며, 신뢰성 있는 인공생태계 연구를 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.368-371
• /
• 2003

Accidental release of petroleum products from underground storage tank(USTs) is one of the most common causes of groundwater contamination. BTEX is the major components of fuel oils, which are hazardous substances regulated by many nations. In addition to BTEX, other gasoline consituents such as MTBE(methyl-t-buthyl ether), anphthalene are also toxic to humans. Natual attenuation processes include physic, chemical, and biological trasformation. Aerobic and anaerobic biodegradation are believed to be the major processes that account for both containment of the petroleum-hydrocarbon plum and reduction of the contaminant concentrations. Aerobic bioremediation has been highly effective in the remediation of many fuel releases. However, Bioremediation of aromatic hydrocarbons in groundwater and sediments is ofen limited by the inability to provide sufficient oxygen to the contaminated zones due to the low water solubility of oxygen. Anaerobic processes refer to a variety of biodegradation mechanisms that use nitrate, ferric iron, sulfate, and carbon dioxide as terminal electron accepters. The objectives of this study was to conduct laboratory-scale microcosm studies in assessing enhanced bioremediation potential of BTEX and MTBE under various electron accepters(aerobic, nitrate, ferric iron, sulfate) in contaminated Soil. these results suggest that, presents evidence and a variety pattern of the biological removal of aromatic compounds under enhanced nitrate-, Fe(III)-, sulfate-reducing conditions.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제2권3호
• /
• pp.224-236
• /
• 2015

겨울철 한강과 낙동강에서 규조 Stephanodiscus hantzschii에 의한 조류발생이 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적변화와 정수과정에 많은 경제적 손실을 주고 있다. 본 연구진은 조류대발생의 원인종인 S. hantzschii을 제어할 수 있는 naphthoquinone (Nq) 화합물을 개발하였다. 본 연구는 개발된 Nq 화합물 중 가장 친환경적인 화합물을 선정하기 위한 실험으로 물질의 살조범위 실험과 낙동강 현장수를 이용한 10 L 규모의 미소생태 실험을 수행하였다. 그 결과 Nq 4-6 화합물의 살조범위는 원반형 규조류에 특이적으로 나타났으며, 남조류 및 녹조류에 대해 살조 활성이 나타나지 않았다. 미소생태 실험 결과, 대조구에서 S. hantzschii가 지속적으로 세포밀도가 증가한 반면, Nq 4-6 화합물을 접종한 처리구에서는 처리 7일째 대조구 대비 S. hantzschii가 94.4% 감소하였으며, S. hantzschii를 제외한 나머지 규조류 및 녹조류에서는 Nq 4-6 화합물 처리 후 살조활성이 관찰되지 않았다. 식물플랑크톤 군집 분석 결과 대조구에 비해 처리구에서 우점도는 낮게 나타났으며, 다양도, 풍부도, 균등도 등은 처리구에서 높게 나타났다. 물리화학적요인 (용존산소, pH, 영양염) 및 미소생물 (heterotrophic nanoflagellates, 섬모충, 박테리아) 등에서도 Nq 4-6 화합물 처리 후 특이적인 변화는 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 Nq 4-6 화합물은 생태독성이 낮고, 겨울철 국내 하천에서 매년 대발생을 일으키는 규조 S. hantzschii만을 특이적으로 제어함을 확인하였으며, 적용 시 식물플랑크톤 종 다양성을 증진시키는 친환경적인 조류제어제로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.214-220
• /
• 2004

The microcosm type wetland systems were constructed in order to treat wastewater contaminated with parathion. The microcosm reactor consisted of marsh and pond type. The experiment was carried out using batch (marsh or pond) and continuous (marsh-pond and pond-marsh type) systems. In the batch reactor, marsh-type wetland completely removed parathion in water within 8 days, while pond reactor removed 97% of parathion during the same period. During parathion degradation, the amount of 4-nitrophenol production, one of the metabolites from parathion degradation, was higher in marsh-type batch reactor. In the continuous systems, both marsh-pond and pond-marsh combination systems effectively removed parathion from water, and the production of 4-nitrophenol was also minimal. In the extraction experiment, the parathion and its metabolite were not found in the wetland soil and the plant. In order to achieve both aerobic and anaerobic conditions, the continuous wetland system combining marsh and pond type can be the alternative for the non-point source pollutants such as parathion pesticide.

• 미생물학회지
• /
• 제52권3호
• /
• pp.313-318
• /
• 2016

Viable but nonculturable (VBNC) 상태에 들어간 세균은 일반적인 증균 배지에서는 집락을 형성하지 않지만, 죽은 것이 아니라 낮은 대사활성상태로 유지되고 있다. 본 연구에서는 $10^{\circ}C$의 저온 빈영양 해수에서 Edwardsiella tarda를 VBNC 상태로 유도한 후, 해수 온도를 10에서 $25^{\circ}C$로 상승시킬 때 첨가된 유기물의 종류에 따라 VBNC 상태인 균의 소생 가능성을 알아보고자 하였다. E. tarda가 접종된 빈영양 해수 microcosm을 $10^{\circ}C$에 유지하였을 때 VBNC 유도 기간은 42-84일까지 다양하였다. 유도 기간 동안 acridine orange direct counting법으로 계수한 총 균수는 초기 접종 농도인 약 $10^8cells/ml$로 일정하였으며, direct viable counting법으로 계수한 생존 균수는 약 $10^4cells/ml$로 감소되었다. VBNC E. tarda에 효모추출물, 넙치근육추출물 그리고 혈청을 첨가하여 $25^{\circ}C$에서 소생을 유도한 결과 전체 시료 개수의 37%, 23%, 37%에서 각각 소생이 확인되었으며 소생된 E. tarda의 특성은 VBNC 유도 전 원래의 세균과 일치하였다. 소생된 E. tarda를 넙치(Paralichthys olivaceus)에 복강 주사 하였을 때 접종 후 5일 이내에 시험어가 모두 사망함으로써 VBNC 상태의 E. tarda가 독력을 유지하고 있었음을 시사하였다. 그러므로 E. tarda는 우리나라 남해 연안 겨울의 저온 빈영양 해수에서 VBNC 상태로 유도되었다가 여름과 가을 시기에 수온 상승과 더불어 소생되어 양식 넙치에 지속적인 발병 요인이 되고 있는 것으로 생각된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제12권4호
• /
• pp.629-632
• /
• 1999

Constructed wetlands are being used for the removal of nutrients from livestock wastewater. However, natural vegetation typically used in constructed wetlands does not have marketable value. As an alternative, agronomic plants grown under flooded or saturated soil conditions that promote denitrification can be used. Studies on constructed wetlands for swine wastewater were conducted in wetland cells that contained either natural wetland plants or a combination of soybeans and rice for two years with the objective of maximum nitrogen reduction to minimize the amount of land required for terminal treatment. Three systems, of two 3.6 by 33.5 m wetland cells connected in series were used; two systems each contained a different combination of emergent wetland vegetation: rush/bulrush (system 1) and bur-reed/cattail (system 2). The third system contained soybean (Glycine max) in saturated-soil-culture (SSC) in the first cell, and flooded rice (Oryza sativa) in the second cell. Nitrogen (N) loading rates of 3 and $10kg\;ha^{-1}\;day^{-1}$ were used in the first and second years, respectively. These loading rates were obtained by mixing swine lagoon liquid with fresh water before it was applied to the wetland. The nutrient removal efficiency was similar in the rush/bulrush, bur-reed/cattails and agronomic plant systems. Mean mass removal of N was 94 % at the loading rate of $3kg\;N\;ha^{-1}\;day^{-1}$ and decreased to 71% at the higher rate of $10kg\;N\;ha^{-1}\;day^{-1}$. The two years means for above-ground dry matter production for rush/bulrushes and bur-reed/cattails was l2 and $33Mg\;ha^{-1}$, respectively. Flooded rice yield was $4.5Mg\;ha^{-1}$ and soybean grown in saturation culture yielded $2.8Mg\;ha^{-1}$. Additionally, the performance of seven soybean cultivars using SSC in constructed wetlands with swine wastewater as the water source was evaluated for two years, The cultivar Young had the highest yield with 4.0 and $2.8Mg\;ha^{-1}$ in each year, This indicated that production of acceptable soybean yields in constructed wetlands seems feasible with SSC using swine lagoon liquid. Two microcosms studies were established to further investigate the management of constructed wetlands. In the first microcosm experiment, the effects of swine lagoon liquid on the growth of wetland plants at half (about 175 mg/l ammonia) and full strength (about 350 mg/l ammonia) was investigated. It was concluded that wetland plants can grow well in at least half strength lagoon liquid. In the second microcosm experiment, sequencing nitrification-wetland treatments was studied. When nitrified lagoon liquid was added in batch applications ($48kg\;N\;ha^{-1}\;day^{-1}$) to wetland microcosms the nitrogen removal rate was four to five times higher than when non-nitrified lagoon liquid was added. Wetland microcosms with plants were more effective than those with bare soil. These results suggest that vegetated wetlands with nitrification pretreatment are viable treatment systems for removal of large quantities of nitrogen from swine lagoon liquid.