TNT는 녹는 점이 낮고 안전하며 높은 압력과 충격, 마찰에 민감하지 않고 제조과정의 안전성 때문에 군사적 목적으로 가장 광범위하게 사용되는 폭발물로써, 산업의 발전과 더불어 현재는 군사적 목적 뿐만 아니라 산업용으로도 널리 사용되고 있다. 그러나 TNT의 무분별한 사용과 부적절한 처리는 토양, 지하수 등의 자연생태계 오염의 원인이 되었으며, 더욱이 TNT는 미국 환경청(US EPA)에 C급 발암물질로 등재된 물질로, 생물 성장을 억제하고 돌연변이를 일으키며 발암물질로 알려져 있다. 현재는 소각이 주된 TNT 처리방법으로 사용되고 있으나 이는 굴착, 운송, 소각에너지 비용이 크고, 2차 오염의 문제로 인해, 최근에는 경제적이고 자연친화적인 생물학적 복원공법이 각광을 받고 있다. 그중에서도 식물을 이용한 환경복원공법(...
TNT는 녹는 점이 낮고 안전하며 높은 압력과 충격, 마찰에 민감하지 않고 제조과정의 안전성 때문에 군사적 목적으로 가장 광범위하게 사용되는 폭발물로써, 산업의 발전과 더불어 현재는 군사적 목적 뿐만 아니라 산업용으로도 널리 사용되고 있다. 그러나 TNT의 무분별한 사용과 부적절한 처리는 토양, 지하수 등의 자연생태계 오염의 원인이 되었으며, 더욱이 TNT는 미국 환경청(US EPA)에 C급 발암물질로 등재된 물질로, 생물 성장을 억제하고 돌연변이를 일으키며 발암물질로 알려져 있다. 현재는 소각이 주된 TNT 처리방법으로 사용되고 있으나 이는 굴착, 운송, 소각에너지 비용이 크고, 2차 오염의 문제로 인해, 최근에는 경제적이고 자연친화적인 생물학적 복원공법이 각광을 받고 있다. 그중에서도 식물을 이용한 환경복원공법(phytoremediation ; 식물상복원공법)은 현장적용이 가능하고 경제적이며 심미적 효과가 커 1990년대부터 환경기술선진국에서 집중 연구되고 있는데, 이에 반해 국내의 경우 관련 연구가 미흡한 실정이며 현장에서 실제로 오염된 토양의 처리단계까지 미치지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 식물선정 실험를 통해 TNT제거에 비교적 효과적으로 판단되는 국내 토착 야초류를 이용, 식물고유의 TNT제거능력을 평가하기 위해 수경재배를 실시하고, 토양 pot 실험을 통해 그 제거 능력을 비교, 평가하였으며, 식물내 대사물질의 추가적인 추출이 가능한 것으로 알려진 가수분해에 의한 추출결과와 아세토니트릴 추출법(US EPA Method 8330)의 추출결과를 비교하고 물질수지를 확인하여 식물상 복원공법을 위한 기초자료를 얻고자 하였다.. 연구결과, 수경재배시 배지에서의 시간에 따른 TNT감소는 유사일차반응을 나타내었으며 TNT 제거율(k)은 독성효과로 인해 TNT 농도가 증가함에 따라 감소하였고, 토양 pot 실험시 식물의 기작과 더불어 미생물과의 상호작용으로 인해 TNT를 보다 효과적으로 제거할 수 있었다. 수경재배한 식물의 가수분해에 의한 식물내 대사물질 추출시, TNT 대사물질인 ADNTs의 경우, 아세토니트릴 추출법보다 최대 2배이상 추출되었으며, TNT 회수률은 69.47-83.74%으로 물질수지는 일치하지 않았다.
TNT는 녹는 점이 낮고 안전하며 높은 압력과 충격, 마찰에 민감하지 않고 제조과정의 안전성 때문에 군사적 목적으로 가장 광범위하게 사용되는 폭발물로써, 산업의 발전과 더불어 현재는 군사적 목적 뿐만 아니라 산업용으로도 널리 사용되고 있다. 그러나 TNT의 무분별한 사용과 부적절한 처리는 토양, 지하수 등의 자연생태계 오염의 원인이 되었으며, 더욱이 TNT는 미국 환경청(US EPA)에 C급 발암물질로 등재된 물질로, 생물 성장을 억제하고 돌연변이를 일으키며 발암물질로 알려져 있다. 현재는 소각이 주된 TNT 처리방법으로 사용되고 있으나 이는 굴착, 운송, 소각에너지 비용이 크고, 2차 오염의 문제로 인해, 최근에는 경제적이고 자연친화적인 생물학적 복원공법이 각광을 받고 있다. 그중에서도 식물을 이용한 환경복원공법(phytoremediation ; 식물상복원공법)은 현장적용이 가능하고 경제적이며 심미적 효과가 커 1990년대부터 환경기술선진국에서 집중 연구되고 있는데, 이에 반해 국내의 경우 관련 연구가 미흡한 실정이며 현장에서 실제로 오염된 토양의 처리단계까지 미치지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 식물선정 실험를 통해 TNT제거에 비교적 효과적으로 판단되는 국내 토착 야초류를 이용, 식물고유의 TNT제거능력을 평가하기 위해 수경재배를 실시하고, 토양 pot 실험을 통해 그 제거 능력을 비교, 평가하였으며, 식물내 대사물질의 추가적인 추출이 가능한 것으로 알려진 가수분해에 의한 추출결과와 아세토니트릴 추출법(US EPA Method 8330)의 추출결과를 비교하고 물질수지를 확인하여 식물상 복원공법을 위한 기초자료를 얻고자 하였다.. 연구결과, 수경재배시 배지에서의 시간에 따른 TNT감소는 유사일차반응을 나타내었으며 TNT 제거율(k)은 독성효과로 인해 TNT 농도가 증가함에 따라 감소하였고, 토양 pot 실험시 식물의 기작과 더불어 미생물과의 상호작용으로 인해 TNT를 보다 효과적으로 제거할 수 있었다. 수경재배한 식물의 가수분해에 의한 식물내 대사물질 추출시, TNT 대사물질인 ADNTs의 경우, 아세토니트릴 추출법보다 최대 2배이상 추출되었으며, TNT 회수률은 69.47-83.74%으로 물질수지는 일치하지 않았다.
2,4,6-Trinitrotoluene(TNT) has been widely used as the primary explosive for both military and civilian purposes. However, soil, surface water and groundwater contamination have resulted because of past poor maintenance of TNT manufacturing and handling facilities as well as land disposal of munitio...
2,4,6-Trinitrotoluene(TNT) has been widely used as the primary explosive for both military and civilian purposes. However, soil, surface water and groundwater contamination have resulted because of past poor maintenance of TNT manufacturing and handling facilities as well as land disposal of munitions wastes. TNT is on the list of US EPA priority pollutants; it is a known mutagen. Until recently removal of TNT was mainly done by physical-chemica means. Incineration is the most effective and widely used remediation alternative., but this method is expensive due to the costs of soill excavation, transport, and energy for incineration. Recent efforts have sought to reduce the cost of remediation with alternative technologies such as bioremediation and phytoremediation. But, relative to the wealth of information related to the microbial transformation of TNT, very little is known about hte uptake and transformation of TNT in plants. Phytoremediation processes rely on the ability of plants to uptake and in some cases, to metabolize pollutants. We therefore selected two species of plants, Aeschynomene indica and Abutilon avicennae, which are indigenous to areas with explosives contamination, to determine if these plants can be used for the bioremediation of TNT In this study, uptake and translocation of 2,4,6-trinitrotoluene(TNT) by plant in a hydroponic culture was quantified with two indigenous plant species, Aeschynomene indica and Abutilon avicennae on various initial concentrations of TNT ranging from 20 to 80 mgTNT/L. Experiments were sterilized to exclude the activity of microorganisms and conducted in duplicate. Weight loss of two plant species in added TNT culture media was higher than in control. At over 20mgTNT/L, there appeared to be phytotoxicity from TNT as indicated by severe yellow-chlorosis and increase of falling leaves. TNT removal rate normalized(K) to the plant fresh weight of Abutilon avicennae and Aeschynomene indica was that the higher TNT concentrations resulted in lower TNT removal rate normalized(K) to the plant fresh weight. Approximately 96% of the TNT in viable microflora-hydroponic culture was removed after 96h of theexperiments. TNT-contaminated soil in pot experiments showed that Phytoremediation of TNT using indigenous grasses was also availble.
2,4,6-Trinitrotoluene(TNT) has been widely used as the primary explosive for both military and civilian purposes. However, soil, surface water and groundwater contamination have resulted because of past poor maintenance of TNT manufacturing and handling facilities as well as land disposal of munitions wastes. TNT is on the list of US EPA priority pollutants; it is a known mutagen. Until recently removal of TNT was mainly done by physical-chemica means. Incineration is the most effective and widely used remediation alternative., but this method is expensive due to the costs of soill excavation, transport, and energy for incineration. Recent efforts have sought to reduce the cost of remediation with alternative technologies such as bioremediation and phytoremediation. But, relative to the wealth of information related to the microbial transformation of TNT, very little is known about hte uptake and transformation of TNT in plants. Phytoremediation processes rely on the ability of plants to uptake and in some cases, to metabolize pollutants. We therefore selected two species of plants, Aeschynomene indica and Abutilon avicennae, which are indigenous to areas with explosives contamination, to determine if these plants can be used for the bioremediation of TNT In this study, uptake and translocation of 2,4,6-trinitrotoluene(TNT) by plant in a hydroponic culture was quantified with two indigenous plant species, Aeschynomene indica and Abutilon avicennae on various initial concentrations of TNT ranging from 20 to 80 mgTNT/L. Experiments were sterilized to exclude the activity of microorganisms and conducted in duplicate. Weight loss of two plant species in added TNT culture media was higher than in control. At over 20mgTNT/L, there appeared to be phytotoxicity from TNT as indicated by severe yellow-chlorosis and increase of falling leaves. TNT removal rate normalized(K) to the plant fresh weight of Abutilon avicennae and Aeschynomene indica was that the higher TNT concentrations resulted in lower TNT removal rate normalized(K) to the plant fresh weight. Approximately 96% of the TNT in viable microflora-hydroponic culture was removed after 96h of theexperiments. TNT-contaminated soil in pot experiments showed that Phytoremediation of TNT using indigenous grasses was also availble.
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