벤젠을 이용하여 TCE(Trichloroethylene)를 분해하는 혼합 균주에 대한 연구
저자
발행사항
서울 : 경기대학교 대학원, 2013
학위논문사항
학위논문(석사)-- 경기대학교 대학원 : 생명공학과 2013
발행연도
2013
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
ix, 68장. : 삽도 ; 26 cm.
일반주기명
경기대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수:이상섭
참고문헌 : p. 59-66
소장기관
산업화의 발전에 따라 지하수 및 토양의 환경오염이 심각해지는 가운데, 물리적, 화학적, 생물학적 처리방법을 통해 이를 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 염소계 용매제로 분리되는 trichloroethylene(TCE)과 석유계 탄수화물 벤젠을 호기 조건에서 미생물을 이용하여 생물학적으로 처리하는 연구를 진행하였다.
TCE는 휘발성이 빠르고 세정력이 좋아 세정제로 주로 사용되며, 벤젠은 다른 유기 화합물의 원료로 사용된다. TCE는 미생물이 단일 탄소원으로 사용하기 어렵기 때문에 공동대사를 통해 생물학적 분해가 이루어진다. 이 과정을 통해 독성을 가지고 있어 기질로 사용할 수 없는 물질을 단순하고 비독성의 물질로 전환시킨다. 미생물은 산화효소(mono/dioxygenase)를 발현하여 난분해성 물질을 분해한다.
이번 연구에서는 경기도 수원에 위치한 비오염 토양에서 스크린 테스트를 통해 벤젠을 기질로 하여 TCE를 분해하는 혼합 균주 B1을 분리하였으며, 혼합 균주 B1은 서로 다른 5개의 단일 균주 Comamonas sp., Leucobacter sp., Sphingobacterium sp., Ochrobactrum sp. 와 Microbacterium sp.로 이루어져 있다. 호기 조건에서 혼합 균주 B1이 TCE 1mg/L를 분해할 때의 최적 조건은 pH 7.0, 30℃, 초기 균 접종량 2.0g/L, 벤젠 30mg/L로 나타났다. pH 7.0, 30℃, 초기 균 접종량 1.0g/L, 벤젠 30mg/L의 조건에서 1mg/L의 TCE를 분해 할 때, 벤젠과 함께 6시간 안에 완전히 제거되었으며 그에 따른 TCE 분해속도는 4mg/L/d이었다. 고농도의 TCE 10mg/L와 20mg/L의 TCE 분해 실험을 같은 조건에 각각 적용하였을 경우 66시간과 105시간 안에 완전히 제거됨을 확인하였으며, TCE 분해속도는 각각 3.64, 4.57mg/L/d이었다. 또한, pH 7.0, 20℃, 초기 균 접종량 1.0g/L, 벤젠 30mg/L의 조건에서 단일 균주 Comamonas sp.를 TCE 1mg/L 분해 실험에 적용하였을 경우 6시간 안에 완전히 제거하였으며, 이는 혼합 균주를 적용하였을 경우보다 더 빠른 제거율을 보였다. 이번 연구를 통해 벤젠을 이용하여 TCE를 제거하는 혼합 균주 B1을 분리하였으며, 독성을 가진 TCE와 벤젠을 완전히 분해하는 것을 확인함으로써 염소계 용매제의 생물학적 분해에 있어 활발하게 적용 가능 할 것으로 사료된다.
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