Condition of ex situ Bioremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Marine Sediments

해양퇴적토내 다환방향족탄화수소 생분해 증진 조건 연구

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a kind of toxic environmental pollutants and has been accumulated usually in marine sediments. Due to their potential hazardous to human, removal of PAHs from environments has been great concern. In the present study, the effect of microbial inoculation and the supplementation of mixed form cyclodextrin (M-CD) was assessed in the pre-sterilized or nonsterilized microcosms for optimizing operational conditions for ex situ bioremediation of sediments contaminated by PAHs. Activity of electron transport system (ETSA) was increased by the addition of M-CD regardless of inoculation of microorganisms in microcosms without sterilization. The degradation rate of PAHs in sterilized microcosms was app. 9-20% by the inoculation of single strain and 24-37% by the inoculation of microbial consortium supplemented with 1% M-CD, respectively. The degradation was not observed in microcosms without sterilization under the same conditions. The proportion of inoculated microorganisms also decreased in nonsterilized microcosms. Signals of inoculated bacteria were decreased to detection limit after 2 days in the microcosms without M-CD. In conclusion, microbial inoculation with appropriate carbon sources and removal of natural flora and grazers are required for the efficient ex situ bioremediation of sediments contaminated by PAHs in bioslurry reactor.

다환방향족 탄화수소는 주요한 독성환경오염물질풍의 하나이며 해양퇴적물에 축적이 된다. 다환방향족 탄화수소가 가지고 있는 위해성으로 인해 해양퇴적물내의 다환방향족 탄화수소 제거는 많은 관심사가 되어오고 있다. 본 연구에서는 다환방향족 탄화수소로 오염된 해양퇴적물의 생물정화를 위해 bioslurry reactor를 사용하기 위한 전단계로 ex situ bioremediation을 위한 최적 조건을 찾기 위해 멸균 유무의 퇴적물에서 균주접종과 혼합 cyclodextrin (M-CD)공급의 효과를 알아보았다. 비멸균상태의 퇴적물에서 분해균주의 접종여부에 상관없이 M-CD가 첨가된 실험구의 전자전달계활성이 증가되었고 멸균상태의 퇴적물에서는 분해균주가 접종되고 M-CD가 첨가된 실험구의 전자전달계활성이 증가되었다. 멸균상태의 퇴적물에서 M-CD와 함께 단일 균주가 접종되었을 때 퇴적물내의 다환방향족 탄화수소의 분해율이 9-20%로 나타났으며 동일한 조건에서 혼합균주가 접종되었을 때는 24-37%로 나타났다. 비멸균상태의 퇴적물에서 동일한 조건으로 실험하였을 때는 유의한 분해가 일어나지 않았으며 군집분석 결과 접종 균주도 감소하였다. 또한 M-CD 첨가 없이는 2일후 접종균주를 찾아볼 수 없었다. 결론적으로 퇴적물내의 다환방향족 탄화수소 제거를 위해 퇴적물내의 토착미생물과 포식자가 제거된 상태에서 적절한 탄소원과 함께 균주를 접종하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.