Microcosm Study for Bioremediation of Oil-Contaminated Pebble Environments

자갈로 구성된 미소환경에서 미생물제제에 의한 유류분해

Biological treatment of Arabian light crude oil-contaminated pebble was investigated in laboratory microcosms after supplementation with inorganic nutrients and oil-degrading microorganisms. Glass columns ($10cm{\times}20cm$) were used as microcosms and each microcosm was filled with pebbles of diameter less than 40 mm. After initial oil contamination of 2.4% (w/v), Inipol EAP-22 or slow release fertilizer (SRF) was added as inorganic nutrients and microorganisms were sprayed over pebbles. When $C_{17}$/pristane and $C_{18}$/phytane ratios were used as a marker for oil biodegradation, both ratios for microcosm supplemented with SRF and microorganisms were the lowest (below detectable range) after 92 days. Elimination of oil by abiotic processes, however, were minimal with decrease of $C_{17}$/pristane and $C_{18}$/phytane ratios from 3.55 and 2.41 to 3.06 and 1.50, respectively. The numbers of heterotrophic and oil-degrading microorganisms, and biological activity (dehydrogenase activity) corresponded to the course of biodegradation activities in all microcosms. During the whole experimental period, there was no significant nutrient deficiency only in the microcosm with SRF and microorganisms. It seemed that a continuous supply of inorganic nutrients using SRF was the most important factor for the successful performance of biological treatment in oil-contaminated pebbles.

지속성영양염제(Slow Release Fertilizer, SRF)와 유류분해미생물을 이용한 생물학적 방법으로 오염된 자갈환경으로부터 유류를 제거하는 방법을 연구하기 위해 microcosm 실험을 수행하였다. Microcosm은 직경 40 mm 이하의 자갈을 직경 10 cm 높이 20 cm의 glass column에 충진하여 준비하였으며, 전 실험구에 유류 약 2.4%(w/v)를 첨가하였다. 실험구 I은 대조구로서 아무것도 첨가되지 않았으며, 실험구 II에는 Inipol EAP-22(Elf Aquitaine, France)와 미생물제제, 실험구 III에는 SRF와 미생물제제, 실험구 IV에는 Inipol EAP-22가 첨가되었다. 유류의 생물학적 분해도를 $C_{17}$/Pristane과 $C_{18}$/Phytane 비율료 나타내었을 때, 실험구 III에서 유류분해도가 가장 높을 것으로 나타났다. 종속영양미생물 및 유유분해미생물의 전체적인 변화와 전자전달계 활성도는 유류분해도의 변화와 유사한 양상을 보이며 변화하는 것으로 나타났다. 무기영양염류의 분석 결과 실험구 III 에서는 전 실험기간에 걸쳐 질소와 인이 제한요인으로 작용하지 않은 것으로 나타났으며, 이는 SRF가 지용성영양염제인 Inipol EAP-22에 비해 지속적으로 영양염류를 제공함으로써 자갈환경에서 유류분해가 증가되었다고 추정할 수 있다. 따라서 본 실험결과로부터 SRF와 유류분해 미생물제제를 사용하여 해안 자갈지역의 유류오염을 효율적으로 제거할 수 있는 가능성이 확인되었다.