• 제목/요약/키워드: soil bioremediation

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Influence of Mucor mucedo immobilized to corncob in remediation of pyrene contaminated agricultural soil

  • Hou, Wei;Zhang, Le;Li, Xiaojun;Gong, Zongqiang;Yang, Yongwei;Li, Zhi
    • Environmental Engineering Research
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    • 제20권2호
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    • pp.149-154
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    • 2015
  • In recent years, immobilization agents were introduced into organic contaminated soil remediation and more and more materials were screened and used as the immobilizing carrier. However, effect of the decomposition of the immobilizing carrier on the bioremediation was rarely concerned. Therefore, the decomposition experiment of immobilizing carrier -corncob was carried out in the lab with the efficient degradation fungi - Mucor mucedo (MU) existing, and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) residues E4/E6 of the dissolved organic matter and microbial diversity during the decomposition process were studied. The results showed that: a) during the decomposition, the degradation of pyrene (Pyr) was mainly in the first 28 d in which the content of extractable Pyr decreased rapidly and the highest decrease was in the treatment with only MU added. b) Anslysis of E4/E6 changes showed that rich microorganisms could promote aromatization and condensation of humus. c) From the diversity index analysis it can also be seen that there is no significant difference in effects of PAHs on the uniformity of microorganisms. These results will not only be useful to have a better understanding of the bioavailability of contaminants adsorbed to biodegradable carriers in PAHs contaminated soil remediation, but also be helpful to perfect the principle of immobilized microbial technique.

Sphingomonas sp. 224 균주에 의한 살균제 tolclofos-methyl의 분해 (Biodegradation of Fungicide Tolclofos-methyl by Sphingomonas sp. 224)

  • 곽윤영;신갑식;이상만;김장억;이인구;신재호
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.388-395
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    • 2010
  • 미생물을 이용한 인삼 재배지 내 잔류 tolclofos-methyl의 효과적 분해를 목적으로, tolclofos-methyl에 대한 분해능을 보이는 미생물을 선발하였다. 선발된 미생물은 16S rDNA 염기서열분석을 통하여 Sphingomonas 속으로 동정되었다. 선발 미생물 Sphingomonas sp. 224는 1/10 농도의 LB 배지에 함유된 20 mg/L 농도의 tolclofos-methyl을 배양 72시간 이내에 95% 이상 분해하는 것으로 확인되었다. 또한 이 미생물이 tolclofos-methyl을 분해하여 얻어지는 산물로 2,6-dichloro-4-methyl phenol이 확인됨에 따라 미생물이 생산하는 가수분해 효소에 의한 분해 경로를 가지는 것으로 추정되었다. Tolclofos-methyl 분해 미생물 Sphingomonas sp. 224를 인삼경작지 토양에 처리하여 이들 토양에 잔류되어 있는 tolclofos-methyl에 대한 분해능을 확인 한 결과, 20 mg/Kg 농도의 토양 잔류 tolclofos-methyl에 대하여 14일 이내에 약 50%의 분해력을 보이는 것으로 확인되었다. 이것은 단일 미생물을 이용한 배지 및 토양 내 tolclofosmethyl의 생분해 효과를 처음으로 확인한 연구 결과이다.

환경정화 미생물에 의한 갯벌의 생물학적 정화에 대한 파일럿 규모의 연구 (A Study Bioremediation of Tidal Flat by Microorganism in Pilot Scale Test)

  • 최혜진;한영선;박두현;오보영;허명제;조남규;김용희;김종국
    • 생명과학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.1110-1117
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    • 2014
  • 갯벌은 영양염 순환과 오염물질 제거 등 환경적으로 가지는 의미가 크다. 이에 갯벌에서 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 리파아제를 생성하여 유기물을 분해하는 190균주를 순수분리하고 효소 활성 실험을 통해 그 중 활성이 좋은 균주를 선택하였으며 16S rRNA유전자 분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. IC35 (KE804087)로 동정하였다. 또 무기황(S0)을 에너지원으로 하여 최소배지에서 생존 가능한 황산화 세균을 31균주를 순수 분리하고 sulfate ion을 측정하여 황산화능력이 뛰어난 세균을 16S rRNA 분석하여 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 (KE804088)로 동정하였다. 이렇게 분리한 균주들이 환경에서 활성을 가지는 지를 측정하기 위해 유기물 분해에 대해(대조군 M1, 접종군 M2)와 황산화능력에 대해(대조군 M3, 접종군 M4)의 microcosam 반응기를 각각 구축하였다. Pseudoalteromonas sp. IC35를 접종한 M1에서 비접종군인 M2에 비해 유기물 분해 효율이 증가되었으며 microcosm 반응기 내의 생물량도 증가됨을 확인하였다. H. neapolitanus IC_S22을 접종한 M3에서 비접종군인 M4에 비해 환원성 황($S_0$)을 산화하는 능력이 상승되었으며 real time PCR을 이용하여 pilot 내에서 세균의 생물량이 증가함에 따라 초기 sulfate ion의 양도 증가함을 확인하였다. 이번 연구를 통해 대사활성이 우수한 균주를 부가적으로 환경에 접종함으로써 기존 세균 군집에 의한 환경정화 능력을 증가 시키는 것으로 사료된다.

Microbial Biodegradation and Toxicity of Vinclozolin and its Toxic Metabolite 3,5-Dichloroaniline

  • Lee, Jung-Bok;Sohn, Ho-Yong;Shin, Kee-Sun;Kim, Jong-Sik;Jo, Min-Sub;Jeon, Chun-Pyo;Jang, Jong-Ok;Kim, Jang-Eok;Kwon, Gi-Seok
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권2호
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    • pp.343-349
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    • 2008
  • Vinclozolin, an endocrine disrupting chemical, is a chlorinated fungicide widely used to control fungal diseases. However, its metabolite 3,5-dichloroaniline is more toxic and persistent than the parent vinclozolin. For the biodegradation of vinclozolin, vinclozolin- and/or 3,5-dichloroaniline-degrading bacteria were isolated from pesticide-polluted agriculture soil. Among the isolated bacteria, a Rhodococcus sp. was identified from a 16S rDNA sequence analysis and named Rhodococcus sp. T1-1. The degradation ratios for vinclozolin or 3,5-dichloroaniline in a minimal medium containing vinclozolin $(200{\mu}ml)$ or 3,5-dichloroaniline $(120{\mu}g/ml)$ were 90% and 84.1%, respectively. Moreover, Rhodococcus sp. T1-1 also showed an effective capability to biodegrade dichloroaniline isomers on enrichment cultures in which they were contained. Therefore, these results suggest that Rhodococcus sp. T1-1 can bioremediate vinclozolin as well as 3,5-dichloroaniline.

슬러리 생물반응기를 이용한 PAHs 오염토양처리에서 재순환수와 계면활성제의 효과 (Effects of Recycled Wastewater and Surfactant on the Treatment Efficiency of PAHs-Contaminated Soil in Slurry Bioreactor)

  • 남궁완;나경진
    • 유기물자원화
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    • 제9권1호
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    • pp.119-126
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    • 2001
  • PAHs로 오염된 토양을 슬러리 생물반응기로 처리할 경우, 재순환수와 계면활성제 첨가가 PAHs 제거율에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 대부분 실험결과에서 1차 반응모델이 0차 반응모델보다 phenanthren과 pyrene의 제거율을 설명하는데 높은 상관계수를 나타냈다. 재순환수 및 CMC(critical micelle concentration)이상으로 계면활성제를 첨가한 실험에서 첨가하지 않은 경우 보다 phenanthrene과 pyrene의 제거율이 향상되었다.

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Bacillus amyloliiquefaciens AP01 균주에 의한 사이퍼메트린의 생물학적 분해 특성 (Characterization of Biological Degradation Cypermethrin by Bacillus amyloliquefaciens AP01)

  • 이용석;이제훈;황은정;이효정;김재훈;허재복;최용락
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제59권1호
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    • pp.9-12
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    • 2016
  • 피레스로이드(pyrethroid) 계열 살충제 중 하나인 사이퍼메트린(cypermethrin)의 생물학적 분해를 위하여 부산 인근의 토양과 연안 퇴적물에서 미생물들을 분리하였다. 이들 중 분해율이 우수한 미생물을 선별하여 AP01이라고 명명하였다. 분리 균주 AP01의 유전학적 유연관계를 16S rDNA 염기서열을 분석한 결과, Bacillus amyloliquefaciens와 99%의 상동성을 나타내었다. 다양한 탄소원들 중에서 glucose를 첨가하였을 때, 분리 균주 AP01의 사이퍼메트린(cypermethrin) 분해 활성이 증가하였다.

비이온계 계면활성제의 독성 평가 및 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons(PAHs) 생분해에 미치는 영향 (Toxicity Estimation of Nonionic Surfactants and Their Effect on the Biodegradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs))

  • 박종섭;김인수;최희철
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.2107-2113
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    • 2000
  • 세 가지 비이온계 계면활성제(Brij 30, Tween 80, Triton X-l00)의 독성 평가와 polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)의 생분해에 미치는 영향을 조사하였다. 사용된 세 가지 계면활성제 중에서 Brij 30이 가장 생분해가 잘 되는 것으로 나타났으며, 1.5 g/L까지 아무런 기질 저해 효과가 나타나지 않았다. 이는 사용된 계면활성제가 미생물에 탄소원으로 이용된다는 것을 나타낸다. 수용액상에서 naphthalene과 phenanthrene은 60시간 안에 완전히 분해되었지만 naphthalene의 경우 상당량이 휘발에 의해 손실됨을 알 수 있었다. 슬러리상에서 제어단계는 모래 슬러리의 경우 미생물에 의한 생분해였고, 점토 슬러리의 경우는 흡착표면에서 수용액으로의 물질 전달이었다. TOC분석을 통해 계면활성제를 포함한 거의 모든 기질이 분해됨을 알 수 있었다. pH 변화는 phenanthrene이 산 작용기를 가지는 중간산물로 분해됨을 나타내었다.

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유류 오염지역으로부터 분리된 균주를 이용만 디젤유의 분해 (Biodegradation of Diesel Oil by Microorganisms Isolated from Petroleum Contaminated Site)

  • 박천보;허병기;윤현식
    • KSBB Journal
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    • 제16권6호
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    • pp.632-637
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    • 2001
  • 본 실험에서 사용된 균주는 유류에 오염된 지역의 토양시료로부터 직접 분리하였는데 본 실험에서는 백색 콜로니를 형성하는 W균주와 황색 콜로니를 형성하는 Y균주 그리고 두 균주의 복합균주인 WY 균주를 사용하였다. 단일 균주보다는 복합균주를 사용하였을 때 디젤유의 분해가 더 효과적이었으며 질소원의 첨가가 분해에 제한인자로 작용하였다. 비록 토양시스템의 분해효율은 액체상에서의 분해능에 비해 다소 떨어지지만, 통기의 조건 및 질소원의 첨가등으로 그 능력을 어느 정도 향상시킬 수 있었다. 한편 디젤유의 분해에는 생물학적인 측면 뿐 아니라 증발이나 휘발에 의해서도 상당량 감소하였는데 교반에 의해 또 오염토양의 제조공정중에 상당량이 휘발하는 것으로 보이며, 디젤의 용해도가 낮기 때문에 침출되는 양도 적을 것이라고 보여지고 이는 다른 논문에서도 보고된 바 있다(21, 22) 앞서 언급한 것처럼 본 실험에서는 통기와 질소원의 첨가를 통해 미생물에 의한 디젤유의 분해능을 향상시켰는데, 이 뿐만 아니라 더욱 효과적인 디젤유의 분해를 위해서는 복잡한 토양시스템에 관계된 여러 요소들을 최적화하여 분해능을 향상시키기 위한 실험이 수행되어야한다.

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원유로 오염된 갯벌 지역의 자연정화 기능 향상 기술의 개발 (Enhanced Natural Purification of Crude Oil Contaminated Tidal Flat)

  • 김영아;성기준
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권5호
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    • pp.24-30
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    • 2011
  • Tidal flats which are ecologically sensitive, are hard to remediate once they are contaminated by oil spill accidents. Traditional oil remediation measures focus on removal efficiency, and their improper implementation can adversely affect crude oil contaminated coastal areas and greatly disrupt the structure and functions of crude oil contaminated tidal flats. In this study, the oil degradation due to the implementation of remediation measures naturally enhanced using air and natural oil sorbents was evaluated in the lower strata of tidal flats. The effects of air and natural oil sorbents on oil degradation for two concentration levels (< 500 ppm and > 500 ppm) were tested at artificially contaminated tidal flats. Fifty days after these treatments, the natural oil sorbent treatment showed the lowest total petroleum hydrocarbon (TPH) concentration ($4.46{\pm}1.47%$) at the low concentration level, whereas both air and natural oil sorbent treatments showed high degradation efficiencies at the high concentration level ($29.30{\pm}4.39%$). Although the phosphatase activity decreased for all treatments, there was no significant difference between the decreases for the different treatments; on the other hand, B-glucosidase activities were high for both air and natural oil sorbent treatments. Although degradation efficiencies decreased as the concentration increased, the air provision and natural oil sorbent treatment could be an effective ecological restoration measure for oil contaminated tidal flats while minimizing the environmental impact of the remediation efforts.

DBM(DiButyl Maleate)을 포함한 잠재적 디젤첨가제 생분해특성 (Biodegradation of Potential Diesel-Oxygenate Additive Including DBM(DiButyl Maleate))

  • 장순웅
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권8호
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    • pp.65-71
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    • 2010
  • 본 연구에서는 디젤오염토양에서 활성화된 토착미생물을 이용한 DBM을 포한한 디젤첨가제와 유사한 물리화학적 특성을 갖는 가솔린첨가제를 대상으로 호기성 조건에서의 생분해성 평가를 수행하였다. Toluene, Ethanol 등이 가장 높은 활성도를 보였고, 일차분해상수는 $0.11{\sim}0.3day^{-1}$의 범위를 보여주었다. 반면에, 가솔린첨가제인 MTBE는 낮은 분해 특성을 보여주어 토양미생물에 제한적인 분해기질로 나타났다. 이와 더불어, DBM과 TGME를 대상으로 초기농도의 증가에 따른 분해 특성을 조사한 결과 초기농도 증가에 따라 분해속도는 감소하는 것으로 관찰되었다. 또한 DBM과 TGME의 생분해도를 평가하기 위한 방안으로 디젤첨가제의 저감과 동시에 $CO_2$ 생성 모니터링과 조류에 의한 독성 변화를 조사한 결과, 디젤첨가제의 농도 감소와 더불어 $CO_2$ 생성량의 증가는 DBM과 TGME의 무기화를 간접적으로 보여주고 있으나, DBM과 TGME이 완전히 분해되었음에도 불구하고 조류에 의한 잔류 독성이 남아있는 결과는 완전 무기화가 일어나지 않고 중간 부산물이 생성된 것으로 추정된다. 그럼에도 불구하고, DBM과 TGME를 포한한 디젤첨가제에 대한 생물학적 분해 연구는 국내에서 처음 보여주는 결과로 국내 유류오염지역의 생물학적 자연저감의 원리를 적용한 현장적용 타당성을 좀 더 높여주는 결과라고 판단된다.