[논문]낙동강 하류(물금)와 세 지류에서 분리된 우점 세균의 증식에 미치는 금속(Cd ＆ Zn) 및 그 질소 화합물의 영향

박재림; 손연주; 하경; 박중철

doi:10.5322/jes.2002.11.3.183

낙동강 하류(물금)와 세 지류에서 분리된 우점 세균의 증식에 미치는 금속(Cd ＆ Zn) 및 그 질소 화합물의 영향
Effect of metals(Cd ＆ Zn) and its nitrogen compounds on growth of bacteria isolated from the three tributaries and lower reach(Mulgum) of the Nakdong River 원문보기

한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, v.11 no.3, 2002년, pp.183 - 189

박재림 (신라대학교 환경공학과) , 손연주 (신라대학교 환경공학과) , 하경 (신라대학교 환경공학과) , 박중철 (신라대학교 화학과)

초록
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1999년 5월부터 12월까지 한달 간격으로 부산ㆍ경남 인근의 주요 취수원인 물금취수장과 낙동강 중ㆍ하류에 위치한 지류 세 지점(남강, 황강, 금호강)에서 생균수와 우점종을 밝혀내고, 배양을 통해 우점종의 증식에 미치는 중금속의 영향을 실험하였다. 조사기간동안 지류별 생균수의 평균값(log$_{10}$)은 물금에서 가장 낮았고(3.4 CFU), 황강(3.709 CFU), 남강, 금호강 순으로 나타났다. 특히, 금호강 지점은 다른 지점보다 월등하게 높은 값을 보여주었다. 전 지점에서 Staphylococcus가 가장 우점하는 것으로 나타났으며, P. pneumotropica, S. lentus, Micrococcus spp.가 차점종으로 나타났다. 전 조사 지점의 공통 우점종을 배양하면서 이들의 증식에 미치는 중금속의 영향을 실험한 결과 남강에서 분리된 Micrococcus. spp.는 Cd과 Zn분말 및 질소화합물에 대해 전반적으로 증식이 억제되는 것으로 나타났다. P. pneumotropica는 Cd과 Zn분말 첨가했을 때 증식억제가 뚜렷하게 일어났으나, 각각의 질소 화합물에 대해서는 증식이 대조군과 유사하거나, 보다 낮은 증식억제력을 나타내었다. A. hydrophilla도 Cd과 Zn분말, Zn(NO$_3$)$_2$6$H_2O$에 대해 증식이 크게 억제되었으나, Cd(NO$_3$)$_2$4$H_2O$ 첨가 시 대조군 증식 곡선에 비해 증식력이 1/3~2/3에 불과했다. S. lentus는 분리된 시기마다 증식억제력에 차이를 보였으나, Cd과 Zn분말 그리고 그 화합물에 대해 증식억제력이 대체로 낮은 것으로 나타났다.다.

Abstract ▼ AI-Helper

Investigation was carried out to observe the dominant bacteria and the effect of metals(Cd ＆ Zn) and its nitrate compound on growth of bacteria isolated from the three tributaries and lower reach of the Nakdong River. Mean CFU(log$_{10}$) level was highest in Kumho River(8.30 CFU), Nam River, Hwang River, and Mulgum followed. Staphylococcus xylosus, Staph. lentus, Pasteurella pneumotropica, Aeromonas hydrophilla were dominant species in each study site. Cadmium powder and Zinc powder showed strong effect to inhibit the growth of Micrococcus spp., Pasteurella pneumotropica, Aeromonas hydrophilla. But, nitrate compounds of Cd and Zn(Cd(NO$_3$)$_2$4$H_2O$, Zn(NO$_3$)$_2$6$H_2O$) did not clearly show the strong effect to inhibit the growth of dominants.s.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 부산.경남지역의 주요 취수원인 물금 지점과 낙동강 하류로 유입되는 중요 세 지류(황강, 금호강, 남강)의 수중에 생존하는 세균의 생균수를 측정하고, 각 지점의 우점종을 동정하고, 각종 오염원으로부터 배출되어 하상(河床)에 상당량침 전되어 있는 것으로 보고된 금속(Cd & Zn) 및 그 질소화합물이 각 지점에서 분리된 우점 세균의 증식에 미치는 영향을 실험하여 보고하고자 한다.
특히, 박 외皿의 서낙동강 유역의 수중, 저토 및 토양 내 중금속 분포에 관한 연구와 정 외11)의 낙동강 하류 유역의 저니토, 토양 내 중금속 분포와유역 주변 식물과의 관계에 관한 연구가 수행되었으며, 김"은 낙동강 유역 중. 하류 지점에서 저니층의 오염물질 분포 및 용출 특성에 관한 연구를 수행하였다. 그러나, 낙동강 하류와 지류에 분포하는 주요 중금속이 세균의 증식에 미치는 영향에 관한연구는 없는 실정이다.

제안 방법

, 4压。)와 zinc nitrate(Zn(NO.3)2 - 6压0)를 각각의 우점 균주에 각각 0.1, 0.5, 1, 2%가 되도록 첨가하여 세균의 증식을 4시간 단위로 32시간동안 포卜악하였다. 배양조건은 배양온도 20℃, 120rpm으로 진탕 배양하였고, 미생물의 증식은 spec-trophotometer 20D로 600 nm에서 흡광도를 즉정하여 증식 정도를 파악하였다.
1999년 5월부터 12월까지 한달 간격 으로 부산 · 경남 인근의 주요 취수원인 물금취수장과 낙동강 중 하류에 위치한 지류 세 지점(남강, 황강, 금호강)에서생균수와 우점종을 밝혀내고, 배양을 통해 우점종의 증식에 미치는 중금속의 영향을 실험하였다. 조사기간동안 지류별 생균수의 평균값(1。負0)은 물금에서 가장 낮았고(3.
lentuse 8월에서 분리한 경우만이 Cd분말을 첨가했을 때 대조군보다 현저한 증식억제가 일어났다. 8월에 분리된 S.lenms에 Cd(NO3)24HzO를 첨가하여 배양한 경우를 제외하고, 0.5, 1, 2%를 첨가한 모든 배양에서 대조군보다 활발하게 증식하였다. 5월에 분리된 균에 Cd분말과 Cd(NO3)24H2。를 첨가하여 배양한 모든 농도에서 대조군과 비슷하거나 오히려 증식을 촉진시켰다.
5, 1, 2%를 첨가한 모든 배양에서 대조군보다 활발하게 증식하였다. 5월에 분리된 균에 Cd분말과 Cd(NO3)24H2。를 첨가하여 배양한 모든 농도에서 대조군과 비슷하거나 오히려 증식을 촉진시켰다. 한편, Zn분말과 Zn(NO3)26H2。첨가한 경우도 8 월에 분리한 균만이 Zn분말을 첨가했을때 증식억제가 현저히 일어났고, Zn(NO.
5, 1, 2%가 되도록 첨가하여 세균의 증식을 4시간 단위로 32시간동안 포卜악하였다. 배양조건은 배양온도 20℃, 120rpm으로 진탕 배양하였고, 미생물의 증식은 spec-trophotometer 20D로 600 nm에서 흡광도를 즉정하여 증식 정도를 파악하였다.
조사지점에서 분리 배양한 세균 균주 중 5월, 8월, 11월 및 12월의 우점종올 api华E, 20E Streptococcus및 20 Staphylococcus kit(bioMerieux, France)을 이용하여 동정하였다.'3)
. 하류에 위치한 지류 세 지점(남강, 황강, 금호강)에서 세균의 생균수 및 종 동정을 수행하였으며, 이 지점의 미생물을 채취하여 각각 세균을 분리 배양하면서 중금속에 미치는 세균의 영향 실험에 임하였다.
배양하였다. 희석단계당 2개의 nutrient agar plate에 시료 0.5 ~1㎖을 glass hockey stick으로 smear th 후 incubator 에 배양하여 CFU(Colony Forming Unit)를 산정하였다.

대상 데이터

1999년 5월부터 12월까지 한달 간격으로 부산 · 경남 인근의 주요 취수원인 물금 취수장과 낙동강중 . 하류에 위치한 지류 세 지점(남강, 황강, 금호강)에서 세균의 생균수 및 종 동정을 수행하였으며, 이 지점의 미생물을 채취하여 각각 세균을 분리 배양하면서 중금속에 미치는 세균의 영향 실험에 임하였다.
본 연구에서는 부산.경남지역의 주요 취수원인 물금 지점과 낙동강 하류로 유입되는 중요 세 지류(황강, 금호강, 남강)의 수중에 생존하는 세균의 생균수를 측정하고, 각 지점의 우점종을 동정하고, 각종 오염원으로부터 배출되어 하상(河床)에 상당량침 전되어 있는 것으로 보고된 금속(Cd & Zn) 및 그 질소화합물이 각 지점에서 분리된 우점 세균의 증식에 미치는 영향을 실험하여 보고하고자 한다.

성능/효과

는 Cd과 Zn분말 및 질소화합물에 대해 전반적으로 증식이 억제되는 것으로 나타났다. P. pneumotropica는 Cd과 Zn분말 첨가했을 때 증식억제가 뚜렷하게 일어났으나, 각각의 질소 화합물에 대해서는 증식이 대조군과 유사하거나, 보다 낮은 증식억제력을 나타내었다. A hydmphillaS.
Cd과 Zn분말, 笊血弟压。에 대해 증식이 크게 억제되었으나, Cd(NO:i)24H₂O 첨가시 대조군 증식 곡선에 비해 증식력이 妬~%에 불과했다. S. lentus는 분리된 시기마다 증식억제력에 차이를 보였으나, Cd과 Zn분말 그리고 그 화합물에 대해 증식억제력이 대체로 낮은 것으로 나타났다.
는 Cd와 Zn분말 첨가시 모든 농도가 대조군보다 억제되었고, Cd(NO₃)24H₂。을 첨가했을 경우 전반적으로 대조군보다 증식이 높게 나타났다. Zn(NO.3)26H2O 첨가시에는 0.1%만이 20시간이후로 증식억제 되었고, 나머지 농도에서 대체로 12시간 이후의 증식이 대조군 에서보다 억제되었다 (Fig. 2).
계절별 비교치는 5월과 12월이 봄과 겨울을 대표한다고 볼 수 없으나 잠정적으로 봄과 겨울로 가정하고, 여름과 가을은 3개월 평균치를 계산하여 계절별 변동을 비교하면 겨울(3.87 CFU), 여름(4.71 CFU), 봄 (4.81 CFU), 가을(5.06 CFU) 의 순으로 나타났다. 여름철이 가을 보다 낮은 이유는 강수로 인한 희석도 한 원인이 될 수 있다.
3)26H2O 첨가한 실험에서도 Cd분말과 Cd(NO3)24H2。를 첨가한 결과와 유사하게 Zn분말을 첨가한 실험에서는 황강 5월, 11월과 금호강 11월에서도 대조군보다 증식이 억제되었다. 그러나 Zn(NO3)26H2O 첨가한 경우, 황강의 11월과 금호강의 11월에 분리된 균이 Zn(NO3)26H2O 첨가했을때 대조군보다 증식이 억제되었지만 황강 5월에 분리된 균은 대조군의 증식곡선과 유사하거나 오히려 증식이 활발하게 진행됨을 알 수 있었다(Fig. 3.1 & Fig. 3.2).
남강에서의 우점종 A hydrophillae 8월과 11 월에 분리된 균의 배지에 Cd(NO3)24H2O 첨가한 경우를 제외한 8월, 11월 Cd와 Zn분말 그리고 Zn CNCeSHK)을 첨가했을 시 대조군보다 증식이 현저히 억제되었다. 8월에 분리된 A.
Zn분말과 Zn(NO.3)26H2O 첨가한 실험에서도 Cd분말과 Cd(NO3)24H2。를 첨가한 결과와 유사하게 Zn분말을 첨가한 실험에서는 황강 5월, 11월과 금호강 11월에서도 대조군보다 증식이 억제되었다. 그러나 Zn(NO3)26H2O 첨가한 경우, 황강의 11월과 금호강의 11월에 분리된 균이 Zn(NO3)26H2O 첨가했을때 대조군보다 증식이 억제되었지만 황강 5월에 분리된 균은 대조군의 증식곡선과 유사하거나 오히려 증식이 활발하게 진행됨을 알 수 있었다(Fig.
pneumotropicae Cd분말을 첨가하여 배양한 모든농도에서 대조군보다 증식이 억제되는 곡선을 나타내었다. 그러나 Cd(NO3)24H2。를 첨가한 실험에서 황강의 5월에 분리된 세균에서만 현저하게 증식이 억제되었고, 황강과 금호강 11월에 분리된 균에서는 그렇지 못했다. 황강의 경우, Cd(NO3)24H2。의 농도에 따른 P.
A hydmphillaS. Cd과 Zn분말, 笊血弟压。에 대해 증식이 크게 억제되었으나, Cd(NO:i)24H₂O 첨가시 대조군 증식 곡선에 비해 증식력이 妬~%에 불과했다. S.
조사기간동안 지류별 생균수의 평균값(1。負0)은 물금에서 가장 낮았고(3.4 CFU), 황강(3.709 CFU), 남강, 금호강순으로 나타났다. 특히, 금호강 지점은 다른 지점보다 월등하게 높은 값을 보여주었다.
5월에 분리된 균에 Cd분말과 Cd(NO3)24H2。를 첨가하여 배양한 모든 농도에서 대조군과 비슷하거나 오히려 증식을 촉진시켰다. 한편, Zn분말과 Zn(NO3)26H2。첨가한 경우도 8 월에 분리한 균만이 Zn분말을 첨가했을때 증식억제가 현저히 일어났고, Zn(NO.3)26H2O 첨가시 현저하지는 않지만 대조군보다 증식이 다소 억제되었다. 그러나 5월에 분리된 균은 Zn분말과 Zn(NO3)26H2O 첨가시 증식이 정상적이지 못한 증식 곡선을 나타내며, 모든 농도에서 대조군과 비슷한 증식정도를 나타내었다(Fig.
전 지점에서 Staphylococcus의 존재가 월등하게 출현하였고, Pasteur이la가 조사 지점중 황강과 금호강에서 3 차례우점하였다. 특히, Staphylococcus가 조+ 전지점에서 5차례(S xylosus 1개지점 1차려L S. lentils 2개지점 3차려L S. saprophyticus 1개 지점 1차려I) 우점한 것으로 나타났다. Micrococcus spp.
표에서 지류별 생균수의 평균(logio)은 물금이 가장 적고(3.40 CFU), 다음이 황강(3.71 CFU)으로 나타났다. 이로써 부산시의 상수 취수지역인 물금의 생균수는 최고치가 9월의 4.
황강 5월 및 11월과 금호강 11월에 분리된 P.pneumotropicae Cd분말을 첨가하여 배양한 모든농도에서 대조군보다 증식이 억제되는 곡선을 나타내었다. 그러나 Cd(NO3)24H2。를 첨가한 실험에서 황강의 5월에 분리된 세균에서만 현저하게 증식이 억제되었고, 황강과 금호강 11월에 분리된 균에서는 그렇지 못했다.

참고문헌 (14)

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손연주, 2000, 도축폐수에서 분리된 Aeromonas hydrophylla와 Staphylococcus lentus 에 의한 도축폐수 성상 변화, 이학석사 학위논문, 신라대학교, 56pp

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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