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제안 방법
- 또한 총질소와 총인은 Standard Method에 의하여 분석하였다.0 또한 처리수의 독성을 확인하기 위해 습지 유입 수와 유출수에 대한 Vibrio jischeri를 이용한 15- min Microtox Test(basic test)를 수행하여 독성저감 정도를 관찰하였다14) 이 실험을 위하여 2% NaCl 용액을 미리 제조하여 희석수로 사용하였으며, Vibrio fischeri 박테리아는 4.0( ±0.5) ℃ 에서 사용 전까지 냉장보관 하였다. 분석시 화합 물질에 이 박테리아의 생물학적인 발광도를 감소하는 경향을 관찰하였으며, 5분 동안 15±1℃ 온도하에서 10개의희석수를 만들어 진행되었다.
- 먼저 TNT와 분해 부산물인 amino-nitrotoluene들에 대한 분석은 EPA Method 8330 (US EPA, 1994) 분석법을 이용하였다.11) 실험 동안 일정 시간 간격으로 채취된 시료는 먼저 0.2 fim membrane filter (PTFE 재질, Advantec사)로 여과한 후 HPLC로 분석하였다. 분석 시 칼럼은 RP Supelcosil LC-18 colunm (25 cm x 4.
- Marsh-pond와 pond-marsh 조합으로 연속식 반웅조를 제작하여 TNT를 처리하면서 각 반웅조의 상부와 유출수에서시료롤 채취하여 분석하였다. 실험의 결과 Fig.
- TNT와 분해부산물 이외에도 NH4+, NO2; NO3- 등의 이온들은 Ion Chromatography(Dionex 사)를 이용하여 분석하였다. 분석시 사용된 칼럼은 음이온 분석에는 lonpac AS1 가 column(4X25 mm)을, 양이온 분석에는 lonpac CS12A column(4x25 mm)를 각각 사용하였다.
- 또한 각 반응조에서 환경 조건과 분해 효율과의 관계를 알기 위해 pH, DO, 온도 등을 측정하였다. TNT의 초기 주입량은 10 m&L로 하였으며, 질소 등의 염류는 실제 자연환경에 존재하는 수준의 농도인 약 2 mg/L 를 주입하여 반응조의 효율을 살펴보았다.
- 시스템을 이용하여 TNT를 처리하였다. 그 증 Microcosm 형태의 습지 반응조 중 혐기성 조건을 가지는 pond 반응조와 호기성 조건을 가지는 marsh 반응조를 이용하여 TNT 처리에 적용하였다. 실험을 통하여 TNT의 분해 경향과 분해 부산물들의 생성을 살펴보았고, 또한 회분식과 연속식 실험을 통하여 TNT의 제거효율을 증가시킬 수 있는 적절한 marsh와 pond 반응조 조합을 찾아내었다.
- 반응조 구성은 marsh-pond 형태와 pond-marsh 형태의 조합으로 두 회분식 반응조를 각각 직렬로 연결하였다. 두 반응조를 실리콘 재질의 파이프를 이용하여 연결하였으며, 샘플은 첫 번째 반응조 유입수, 두 번째 반응조 유입구, 그리고 두 번째 반응조 유출수에서 각각 채취하여 분석하였다. 실험에 이용된 인공 TNT 폐수의 양이 많아 50 L 규모의 햇빛이 차단된 원형저장소를 제작하였고, 여기서 초기농도 10 mg/L로 하여 연속식 반응조로 공급하였으며, 연속식 반응조의 유속은 marsh-pond와 pond-marsh 반응조 모두 400 mL/min로 일정하게 유지하였다.
- 1은 실험을 위해 제작된 marsh 형태와 pond 형태의 인공습지 시스템을 나타낸 그림이다. 두 시스템 모두 매체로 사용한 매질은 투수율을 높이고, 식물의 생장조건에도 적합하도록 혼합토양(모래와 습지토양의혼합) 및 자갈로 선정하였다. 매질의 구성은 모래를 상부의 주요성분으로 하고, 중간부위는 20-40 mm 정도의 자갈(15 kg), 맨 아래 부분은 40-60 mm 정도 크기의 큰 자갈(15 kg)로 각각 구성하였다.
- 따라서 다음으로 marsh와 pond 반응조를 조합하여 연속식 습지 시스템을 제작하여 TNT를 처리하여 보았다.
- 하부에서 나타나는 TNT의 분해 경향과 생성되는 분해 부산물들을 관찰하였다. 또한 각 반응조에서 환경 조건과 분해 효율과의 관계를 알기 위해 pH, DO, 온도 등을 측정하였다. TNT의 초기 주입량은 10 m&L로 하였으며, 질소 등의 염류는 실제 자연환경에 존재하는 수준의 농도인 약 2 mg/L 를 주입하여 반응조의 효율을 살펴보았다.
- 0로 유지시켰다. 또한 유량은 1.0 mL/ min으로 유지하였고, 측정파장은 TNTe 254 nm, 분해부산물은 물질에 따라 211, 215, 그리고 220 nm에서 측정하였다.12)
- 실험을 통하여 TNT의 분해 경향과 분해 부산물들의 생성을 살펴보았고, 또한 회분식과 연속식 실험을 통하여 TNT의 제거효율을 증가시킬 수 있는 적절한 marsh와 pond 반응조 조합을 찾아내었다. 마지막으로 Microtox Test를 통하여 습지 처리수의 독성저감 정도를 알아보았다.
- 마지막으로 연속식 시스템을 통과한 처리수가 환경 중에 방출되었을 때 생태계에 미치는 영향을 확인하기 위하여, Microtox Toxocity Test법을 이용하여 생물학적 독성평가를 수행 하였다. Microtox Test는 Vibrio jischeri을 이용하여 bio- luminescence의 감소 정도를 EC5o 값으로 측정하여 독성을 평가하는 기법으로 생태독성을 간단하게 평가하는데 유용하게 사용되는 기법이다11) 본 연구에서는 TNT 처리 원수와 marsh-pond와 pond-marsh 연속식 습지 반응조를 거친 처리 수를 Microtox Test를 이용하여 독성을 살펴보았다.
- 먼저 marsh와 pond 형태의 회분식 습지 반응조를 이용하여 TNT의 분해를 살펴보았다. 회분식 반응조의 pH, DO, 온도와 같은 기본 항목은 반응조의 상부에서와 습지 토양을 통과한 하부의 유출구에서 샘플을 채취하여 조사한 결과, 반응조 상부에서는 온도가 평균 24℃이었고, pH는 초기에 약산성 상태인 pH 4 정도로 낮아졌다가 점차 증가하여 중성인 pH 7에서 안정화되었다.
- 반응조 구성은 marsh-pond 형태와 pond-marsh 형태의 조합으로 두 회분식 반응조를 각각 직렬로 연결하였다. 두 반응조를 실리콘 재질의 파이프를 이용하여 연결하였으며, 샘플은 첫 번째 반응조 유입수, 두 번째 반응조 유입구, 그리고 두 번째 반응조 유출수에서 각각 채취하여 분석하였다.
- 본 연구는 대표적인 자연친화적인 생물학적 시스템인 인공습지 시스템을 이용하여 TNT를 처리하였다. 그 증 Microcosm 형태의 습지 반응조 중 혐기성 조건을 가지는 pond 반응조와 호기성 조건을 가지는 marsh 반응조를 이용하여 TNT 처리에 적용하였다.
- 5) ℃ 에서 사용 전까지 냉장보관 하였다. 분석시 화합 물질에 이 박테리아의 생물학적인 발광도를 감소하는 경향을 관찰하였으며, 5분 동안 15±1℃ 온도하에서 10개의희석수를 만들어 진행되었다.
- 그 증 Microcosm 형태의 습지 반응조 중 혐기성 조건을 가지는 pond 반응조와 호기성 조건을 가지는 marsh 반응조를 이용하여 TNT 처리에 적용하였다. 실험을 통하여 TNT의 분해 경향과 분해 부산물들의 생성을 살펴보았고, 또한 회분식과 연속식 실험을 통하여 TNT의 제거효율을 증가시킬 수 있는 적절한 marsh와 pond 반응조 조합을 찾아내었다. 마지막으로 Microtox Test를 통하여 습지 처리수의 독성저감 정도를 알아보았다.
- 연속식 실험에서는 TNT와 분해부산물의 분해 효율을 증가시키기 위하여 호기성인 marsh와 혐기성 조건을 가지는 pond 두 형태를 조합하여 연속식 반응조를 구성하였다. 반응조 구성은 marsh-pond 형태와 pond-marsh 형태의 조합으로 두 회분식 반응조를 각각 직렬로 연결하였다.
- 위의 반응조 사양에 의하여 제작된 marsh와 pond 형태의 두 개의 반응조를 이용한 회분식 실험을 통하여 TNT와 분해부산물, 그리고 질소 등의 염양염류의 분해경향을 살펴보았다. 먼저 상부의 시료는 중간 지점에서 채취하였고, 하부의 시료는 습지토양을 통과한 반응조의 최하단에 설치된 유출구에서 채취하였다.
- 실험에 이용된 인공 TNT 폐수의 양이 많아 50 L 규모의 햇빛이 차단된 원형저장소를 제작하였고, 여기서 초기농도 10 mg/L로 하여 연속식 반응조로 공급하였으며, 연속식 반응조의 유속은 marsh-pond와 pond-marsh 반응조 모두 400 mL/min로 일정하게 유지하였다. 체류시간은 회분식 실험의 결과를 고려하여 marsh에서 2일, pond에서 5일로 하여 복합조합 반응조의 총 체류시간을 7일로 하였다.
- 실험기간 동안 반응조 상 . 하부에서 나타나는 TNT의 분해 경향과 생성되는 분해 부산물들을 관찰하였다. 또한 각 반응조에서 환경 조건과 분해 효율과의 관계를 알기 위해 pH, DO, 온도 등을 측정하였다.
- 실험기간 동안 반응조 상.하부에서 시료를 채취하여 TNT와 부산물 및 질소, 인 등의 염류, 그리고 pH, DO, 온도 등에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 TNT와 분해 부산물인 amino-nitrotoluene들에 대한 분석은 EPA Method 8330 (US EPA, 1994) 분석법을 이용하였다.
- 회분식 반응조에서의 TNT의 분해와 동시에 수증의 질소 농도의 변화를 살펴보았다. 먼저 marsh 반응조 상하 부에서 질소 농도의 변화를 Fig.
대상 데이터
- 분석시 사용된 칼럼은 음이온 분석에는 lonpac AS1 가 column(4X25 mm)을, 양이온 분석에는 lonpac CS12A column(4x25 mm)를 각각 사용하였다. Eluent는 양이온 분석에는 20 mM의 MSA(methano sulfonic acid, CH4O3S), 음이온 분석에는 3.5 mM Na2CO3/1.0 mM NaHCO를 각각 사용하였다. 또한 총질소와 총인은 Standard Method에 의하여 분석하였다.
- 두 시스템 모두 매체로 사용한 매질은 투수율을 높이고, 식물의 생장조건에도 적합하도록 혼합토양(모래와 습지토양의혼합) 및 자갈로 선정하였다. 매질의 구성은 모래를 상부의 주요성분으로 하고, 중간부위는 20-40 mm 정도의 자갈(15 kg), 맨 아래 부분은 40-60 mm 정도 크기의 큰 자갈(15 kg)로 각각 구성하였다. Marsh 반응조와 pond 반응조의 매질은 동일하게 구성하였고, marsh 반응조에는 우리나라의 대표적인 습지식물인 갈대 (Phragmites australis)를 식재하였다.
- 먼저 상부의 시료는 중간 지점에서 채취하였고, 하부의 시료는 습지토양을 통과한 반응조의 최하단에 설치된 유출구에서 채취하였다. 실험기간 동안 반응조 상 .
- 본 연구에서는 미국 EPA의 실험조건에 준하여 microcosm 형태의 반응조(35X60 cm)롤 제작, 학교옥상에 온상을 설치하여 자연채광조건을 유지한 상태에서 2003년 3월부터 10월까지 운영하였다10) Fig. 1은 실험을 위해 제작된 marsh 형태와 pond 형태의 인공습지 시스템을 나타낸 그림이다. 두 시스템 모두 매체로 사용한 매질은 투수율을 높이고, 식물의 생장조건에도 적합하도록 혼합토양(모래와 습지토양의혼합) 및 자갈로 선정하였다.
- 2 fim membrane filter (PTFE 재질, Advantec사)로 여과한 후 HPLC로 분석하였다. 분석 시 칼럼은 RP Supelcosil LC-18 colunm (25 cm x 4.6 mm, 5㎛ particles)# 이용하였고, HPLC의 detector는 diode array detector(UVD 340S)를 사용하였다. HPLC의 eluent는 2-propanol/acetonitrile/H2O를 20 : 5 : 75 (v/v %)의 비율로 혼합하여 사용하였으며, 5 mM phosphate를 주입하여 eluent 의 pH를 7.
- 분석시 사용된 칼럼은 음이온 분석에는 lonpac AS1 가 column(4X25 mm)을, 양이온 분석에는 lonpac CS12A column(4x25 mm)를 각각 사용하였다. Eluent는 양이온 분석에는 20 mM의 MSA(methano sulfonic acid, CH4O3S), 음이온 분석에는 3.
- 실험에 사용된 TNT(2, 4, 6-trinitrotoluene, 98%)과 분해 부산물 분석에 사용된 표준용액인 2-amino-4, 6-dinitrotoluene (2-ADNT, 99.5%)과 4-amino-2, 6-dinitrotoIuene (4ADNT, 99.5 %)는 Chemservice사(USA)에서 구입하였고, 2, 4-diamino- 6nitrotoluene (2, 4-DANT, 99.8%)과 2, 6-diamino-4-nitrotoluene (2, 6-DANT, 99.8%)은 Accustandard사(USA)에서 각각 구입하여 실험에 이용하였다.
- 두 반응조를 실리콘 재질의 파이프를 이용하여 연결하였으며, 샘플은 첫 번째 반응조 유입수, 두 번째 반응조 유입구, 그리고 두 번째 반응조 유출수에서 각각 채취하여 분석하였다. 실험에 이용된 인공 TNT 폐수의 양이 많아 50 L 규모의 햇빛이 차단된 원형저장소를 제작하였고, 여기서 초기농도 10 mg/L로 하여 연속식 반응조로 공급하였으며, 연속식 반응조의 유속은 marsh-pond와 pond-marsh 반응조 모두 400 mL/min로 일정하게 유지하였다. 체류시간은 회분식 실험의 결과를 고려하여 marsh에서 2일, pond에서 5일로 하여 복합조합 반응조의 총 체류시간을 7일로 하였다.
- 실험에 이용된 토양과 미생물 culture는 우리나라 Y 습지에서 습지토양을 채취한 후, 약 200 g을 1 L 용기에 넣고 medium으로서 영양분과 염을 주입하였다. 여기에 에너지원으로 액상의 TNT를 10 mg/L을 용기에 1주일 간격으로 영양분과 염과 함께 주입하였으며, shaking incubator (140 rpm, 30℃)에서 교반시키면서 약 4주일 동안 배양한 후, 실험시 10 mL 가량 주입하였다.
이론/모형
- 0 mM NaHCO를 각각 사용하였다. 또한 총질소와 총인은 Standard Method에 의하여 분석하였다.0 또한 처리수의 독성을 확인하기 위해 습지 유입 수와 유출수에 대한 Vibrio jischeri를 이용한 15- min Microtox Test(basic test)를 수행하여 독성저감 정도를 관찰하였다14) 이 실험을 위하여 2% NaCl 용액을 미리 제조하여 희석수로 사용하였으며, Vibrio fischeri 박테리아는 4.
- 하부에서 시료를 채취하여 TNT와 부산물 및 질소, 인 등의 염류, 그리고 pH, DO, 온도 등에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 TNT와 분해 부산물인 amino-nitrotoluene들에 대한 분석은 EPA Method 8330 (US EPA, 1994) 분석법을 이용하였다.11) 실험 동안 일정 시간 간격으로 채취된 시료는 먼저 0.
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