S. cerevisiae와 A. pullulans를 이용한 중금속 제거에 있어 중금속의 선택도에 관한 연구 = A Study on the Heavy Metal Selectivity in the Treatment of Heavy Metal Using S. Cerevisiaec and A. pullulans
폐수중에 함유한 중금속을 처리하기 위하여 미생물을 이용한 중금속 제거공정의 응용가능성을 알아보고자 하였다. Cd, Cr, Ni, Pb을 사용하여 균류인 S. cerevisiae와 A. pullulans의 각 단일 중금속에 대한 제거 선택도와 혼합 중금속의 제거 선택도를 관찰하였고, Pb에 대한 2가지 미생물의 제거특성을 고찰함으로써 각 제거기작에 대한 기초연구를 하였다.
1) S. cerevisiae와 A. pullulans에 대한 단일 중금속(Cd, Cr, Ni, Pb)의 선택도는 다음과 같다
Pb>Cr>Ni>Cd (S. cerevisiae)
Pb>Cr>Cd>Ni (A. pullulans)
2) S. cerevisiae와 A. pullulans에 대한 혼합 중금속(Cd, Cr, Ni, Pb)의 선택도는 다음과 같다.
Pb>Cr>Ni>Cd (S. cerevisiae)
Pb>Cr>Ni>Cd (A. pullulans)
3) 본 실험에서의 선택 순서는 중금속의 원자반경의 크기에 따라 나타났다.
4) S. cerevisiae의 Pb 제거 특성에 있어 초기 PB의 농도가 증가할수록 단위 미생물당 중금속 제거량은 증가하였으며 평형에 도달하는 시간도 증가하는 것으로 나타나, Pb의 세포내 침투가 발생함을 간접적으로 알 수 있었다.
5) A. pullulans는 Pb의 제거에 있어 S. cerevisiae와 마찬가지로 초기 Pb의 농도가 증가할수록 단위 미생물당 중금속 제거량은 증가하였으나, 평형에 도달하는 시간은 초기 Pb의 농도에 거의 무관하였다. 그러므로 A. pullulans의 Ph 제거기작에서는 Pb의 세포내 침투가 발생하지 않음을 간접적으로 알 수 있었다.
6) 2종류 미생물의 PB에 대한 제거능을 비교해보면 초기 Pb의 농도가 96 mg/l 정도인 경우에 A. pullulans에서는 단위 미생물당 흡착량이 120 mg Pb^2+/g로 나타났으나, S. cerevisiae의 경우에서는 70 mg Pb^2+/g로 나타나, 미생물을 이용한 중금속 제거공정을 실용화하고자 할 경우에는 A. pullulans가 보다 유리할 것으로 판단되었다.
Waste heavy metals which have a reputation of detrimental effect on the environment through the food chain are generated from mining, dyestuff, material, electric, and petroleum industries. In this study, the feasibility a heavy metal removal process using microorganisms which is an alternative method to remove and recover heavy metals was examined, in order to treat the heavy metal in waste water. The removal selectivity about single and mixed heavy metals(Cd, Cr, Ni, Pb) using Saccharomyces cerevisiae and Aureobasidium pullulans, and the effect of initial heavy metal concentration on the removal of heavy metal were determined. The order of selectivity were Pb〉Cr〉Ni〉Cd(S. cerevisiae) and Pb〉Cr〉Cd〉Ni(A. pullulans) in single metal solution and Pb〉Cr〉Ni〉Cd(S. cerevisiae and A. pullulans) in mixed metal solution. The order of selectivity was mainly depended on the ionic radius. The amounts of heavy metal removal and the time required to the equilibrium state were increased according to the increase of initial heavy metal concentration in S. cerevisiae, but the time to reach equilibrium state was independent of initial concentration in the case of A. pullulans. These facts show that the penetration of heavy metal into the inner cellular part was occured in S. cerevisiae and it cannot be done in A. pullulans.
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