• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.638-646
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• 2014

본 연구에서는 modified Fenton 공정에서 Fe(II)과 Fe(III)에 대한 유 무기 착제의 효율성 평가를 위해 BTEX(benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) 분해효율을 관찰하였다. 적용된 유 무기착제의 종류는 구연산과 피로인산을 선정하였다. Fe(III)과 구연산이 적용되어진 modified Fenton 공정에서, 구연산의 농도가 증가할수록 BTEX의 분해율이 감소하였지만, 피로인산의 경우에는 농도가 증가할수록 BTEX의 분해율이 증가하였다. 또한 Fe(III)이 적용되어진 modified Fenton 공정에서 무기착제인 피로인산이 적용되어진 경우, 유기착제인 구연산이 적용되어진 경우보다 상대적으로 높은 BTEX의 분해율을 나타내었다. Fe(II)에 유 무기 착제가 적용되어진 modified Fenton 공정을 비교한 결과, Fe(II)과 구연산의 몰비가 1:1일 때 pH 변화를 최소화시킴과 동시에 BTEX의 높은 분해율을 보였다. 결과적으로 과산화수소의 효율성, 철 침전물 생성여부, 오염물질 분해율 등이 고려되어질 때, 100 ppm의 벤젠분해를 위한 최적 Fe(II), 구연산 그리고 과산화수소의 농도 조건은 7 mM/7 mM/500 mM였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2005

본 연구는 어업이나 농업 등의 인간활동에 의하여 상당한 영향을 받고 있는 순천만 갈대의 근권에서 이루어지는 정화작용에 있어 미생물의 역할을 조사하는 것에 중점을 두었다. 일반적으로 만은 환경 스트레스로 인한 갑작스런 충격을 감소시키는 완충지역으로서의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 갈대근권에서 이루어지는 정화기능에 있어 미생물의 역할을 밝히기 위한 첫 번째 노력의 일환으로 벤젠, 톨루엔, 또는 자일렌이 단일 탄소 및 에너지원으로 첨가된 농화배양법을 사용하여 BTEX를 분해할 수 있는 두 종류의 그람양성 세균을 순수분리하였다. 다양한 온도조건의 BTEX배지에서 이들 세균을 배양하는 동안 BTEX의 분해율 및 성장률을 주기적으로 조사한 결과 $37^{\circ}C$에서 가장 빠른 기질 분해율을 보였고 $42^{\circ}C$의 고온에서도 두 균 모두 잘 성장하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 시험한 수은, 카드뮴, 납, 바륨, 철 대부분의 중금속에 강한 내성뿐만 아니라 ampicillin을 비롯한 시험한 5종류의 항생제 모두에 강한 내성을 나타냈다. 16S rRNA 유전자 서열과 다양한 표현형 및 형태학적 특성을 기초로 한 동정의 결과 BTEX를 분해할 수 있는 두 균주는 $95{\%}$상의 신뢰도로 Microbacterium sp.와 Rhodococcus sp.로 나타났고, 각 균주는 Microbacterium sp. EMB-1과 Rhodococcus sp. EMB-2로 명명하였다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 균주들이 BTEX와 같은 석유로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.757-763
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• 2006

본 연구에서는 BTEX로 오염된 저질로부터 순수 분리한 BTEX를 탄소원으로 $NO_3$-N를 전자수용체로 이용하는 미생물의 오염토양에 대한 현장 적용 가능성을 평가하였다. 이와 함께 주입한 순수 분리 미생물과 토착 미생물과의 상호 관계를 관찰하기 위하여 시간 경과에 따른 오염된 토양에서의 미생물 군집 변화도 관찰하였다. 이를 위해 BTEX로 오염 가능성이 적은 지역으로부터 채취한 토양 시료 100 g에 benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene을 각각 일정량 주입한 후, 동정 분리한 Pseudomonas stutzeri strain 15(DQ 202712):Klebsiella sp. strain 20(DQ 202715):Citrobacter sp. strain A(DQ 202713)를 2;1:1의 비율로 주입하여 BTEX 분해 효율과 미생물 군집 변화를 관찰하였다. 실험결과, $NO_3$-N와 BTEX가 모두 존재하는 조건에서 동정 분리한 미생물에 의한 분해 효율이 가장 높게 관찰되었다. 그리고 PCR-DGGE를 통한 미생물 군집 변화 관찰 결과, 토양 내 존재하는 다양한 미생물들의 peak는 대부분 감소된 반면, 주입한 동정분리 미생물 peak는 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 주입한 미생물 3종 가운데 Pseudomona stutzeri만이 우점화 된 결과가 관찰되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.39-46
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• 2014

본 연구에서는 다양한 호기/혐기조건에서 유류오염물질인 및 MTBE의 생분해 특성을 비교하고, 특히 탈질 조건에서 질산염 영향을 조사하여 유류오염지역의 혐기적 자연정화방법의 적용 가능성을 평가하고자 한다. 단일기질 및 혼합기질 분해실험 결과, BTEX는 3가지 실험조건에서 차이는 있었으나 모두 분해가 일어났다. 그러나 benzene과 p-xylene은 호기성 조건에서 초기 공급된 용존 산소의 부족으로 인하여 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 또한 혼합기질에서는 단일기질에 비해 BTEX 분해가 기질 경쟁관계로 인해 다소 지연되는 경향이 관찰되었다. MTBE는 탈질 조건에서만 생분해가 관찰되었으나, TBA 축적 없이 $CO_2$로 무기화되는 것으로 추정된다. 또한 BTEX 및 MTBE 분해에 대한 질산염 농도의 영향 실험 결과, 저농도(>50 mg/L)에서 BTEX 분해는 제한되었으며, 고농도 질산염(<200 mg/L) 조건하에서는 BTEX 분해가 억제되는 현상이 관찰되었다. 본 연구에서 도출된 결과는 유류오염지역의 경우 호기/혐기성 조건에서 자연 생분해를 유도할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권3호
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• pp.351-358
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• 2005

The research in this paper was carried out to examine the BTEX(Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene) concentrations in Seongseo Industrial Complex. These compounds are the major constituents, more than $60\%$ in composition of total VOCs, mainly charging in ambient air. BTEX samples were collected from the 38 sites, 10 for the source points and 18 for the boundary sites, and were analyzed by canister-GC/MS. The mean concentrations of BTEX were 33 ppbv for benzene, 214 ppbv for toluene, 89 ppbv for ethyl benzene, 77 ppbv for xylene. Among the BTEX, toluene had the highest concentration in the source points and boundary sites. In the source points, BTEX concentration of incineration facility for hazardous wastewater appeared highly in the range of 220­350 ppbv. BTEX concentrations in source boundary sites appeared in the order of toluene>ethylbenzene>xylene>benzene. As a result of the correlation analysis, the concentration of the source points was related to those of the boundary sites. Correlation of ethylbenzene and xylene was presented to 0.7991(P<0.0 1),\;0.6329(P<0.05) as the correlation coefficient, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.375-383
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• 2000

유일로 오염된 지역의 토양에서 toluene을 탄소원으로 이용하는 혼합미생물을 분리하여 toluene, benzene, ethylbenzene 및 xylene isomers(BTEX)의 분해특성을 관찰하였다. 단일기질 실험에서는 모든 BTEX의 분해가 이루어졌으며 toluene, benzene, ethylbenzene, p-xylene 순서로 분해되었다. BTEX 혼합기질 분해실험에서는 단일기질일 때보다 분해속도가 상대적으로 느려졌으며, ethylbenzene이 benzene보다 먼저 분해되는 것이 관찰되었다. 이중 혼합물질 반응 실험에서는 방해작용(inhibition), 촉진작용(stimulation), 그리고 비반응(non-interaction)과 같은 다양한 기질반응이 관찰되었으며, ethylbenzene은 benzene, toluene, xylene의 분해에 강한 방해영향을 주었다. Xylene 분해특성에서 m- 및 p-xylene은 혼합미생물에 탄소원으로 이용되었으며 benzene이나 toluene이 동시에 존재할 때는 xylene isomer의 분해가 촉진되었다. 그러나 o-xylene의 분해는 benzene에 의해서만 촉진되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권4호
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• pp.415-423
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• 2007

This study assessed the characteristic of BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene) concentration ratios of industrial emission sources and the neighborhoods of industrial area, fuel such as gasoline, light oil, LPG, and similar gasoline, and ambient air in Daegu. The BTEX in aromatic compounds was the most abundant VOC in Daegu. The BTEX ratios were (0.2:2.6:1.0:1.8) for the neighborhoods of industrial area, (2.6:11.3:1.0:1.2) for residential area, (2.2:11.0:1.0:1.6) for commercial area, (1.0:14.9:1.0:1.3) for industrial area, and (0.2:2.6:1.0:1.8) for the neighborhoods of industrial area. Average BTEX ratios in Daegu were B/T ratio (0.1), B/EB ratio (1.5), B/X ratio (1.1), T/EB ratio (12.6), T/X ratio (10), EB/X ratio (0.7), Expecially, B/T ratio in Daegu was similar as the other cities, Bangkok, Manila, and Hongkong. Comparing other cities with B/T ratio, the main sources of VOC were vehicular exhaust and emission of industrial facilities. Furthermore, BTEX correlation were evaluated at the emission sources and regional areas. Results showed that correlation coefficient values of emission sources, fuels and neighborhood of industry were significant magnitude above 0.65(p<0.01). Also, there showed highly significant correlations among BTEX. Calculated correlation coefficients of ambient air sampling sites were $0.61{\sim}0.954$ for commercial /residential area and $0.613{\sim}0.998$ for industrial area. However, they showed different correlation between commercial/residental area and industrial area. It implied that the emission sources were different from each area.

• 한국물환경학회지
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• 제21권4호
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• pp.403-409
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• 2005

Methyl tert-butyl ether (MTBE) contamination in groundwater often coexists with benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) near the source of the plume. Then, groundwater contamination problems have been developed in areas where the chemical is used. Common sources of water contamination by BTEX and MTBE include leaking underground gasoline storage tanks and leaks and spills from above ground fuel storage tanks, etc. In oil-contaminated environments, anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE depended on the concentration and distribution of terminal electron acceptor. In this study, effect of electron acceptor on the anaerobic biodegradation for BTEX and MTBE-contaminated soil was investigated. This study showed the anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE in two different soils by using nitrate reduction, ferric iron reduction and sulfate reduction. The soil samples from the two fields were enriched for 65 days by providing BTEX and MTBE as a sole carbon source and nitrate, sulfate or iron as a terminal electron acceptor. This study clearly shows that degradation rate of BTEX and MTBE with electron acceptors is higher than that without electron acceptors. Degradation rate of Ethylbenzene and Xylene is higher than that of Benxene, Toluene, and MTBE. In case of Benzene, Ethylbenzene, and MTBE, nitrate has more activation. In case of Toluene and Xylene, sulfate has more activation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권7호
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• pp.875-885
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• 2023

Volatile organic compounds such as benzene, toluene, ethylbenzene, and isomers of xylenes (BTEX) constitute a group of monoaromatic compounds that are found in petroleum and have been classified as priority pollutants. In this study, based on its newly sequenced genome, we reclassified the previously identified BTEX-degrading thermotolerant strain Ralstonia sp. PHS1 as Cupriavidus cauae PHS1. Also presented are the complete genome sequence of C. cauae PHS1, its annotation, species delineation, and a comparative analysis of the BTEX-degrading gene cluster. Moreover, we cloned and characterized the BTEX-degrading pathway genes in C. cauae PHS1, the BTEX-degrading gene cluster of which consists of two monooxygenases and meta-cleavage genes. A genome-wide investigation of the PHS1 coding sequence and the experimentally confirmed regioselectivity of the toluene monooxygenases and catechol 2,3-dioxygenase allowed us to reconstruct the BTEX degradation pathway. The degradation of BTEX begins with aromatic ring hydroxylation, followed by ring cleavage, and eventually enters the core carbon metabolism. The information provided here on the genome and BTEX-degrading pathway of the thermotolerant strain C. cauae PHS1 could be useful in constructing an efficient production host.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권5호
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• pp.373-381
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• 2002

Benzene, Ethyl-benzene, Toluene and Xylene (BTEX) can be released to a groundwater in case of the oil leakage from underground storage tank of a gas station. These chemicals are found to contribute to the total inhalation risk from contaminated indoor air. This study presents the assessment of a human exposure to such chemicals released from the groundwater into indoor air. At first, a 2-compartment model is developed to describe the transfer and distribution of the chemicals released from groundwater in a house through showering, washing clothes, and flushing toilets. The model is used to estimate a daily human exposure through inhalation of such BTEX for adults based on two sets of exposure scenarios. Finally, a sensitivity analysis is used to identify important parameters. The results obtained from the study would help to increase the understanding of risk assessment issues associated with the indoor pollution by BTEX released from contaminated groundwater.