[논문]전남 무안 갯벌 퇴적물에 관한 광물학적 및 생지화학적 연구

박병노; 이제현; 오종민; 이승희; 한지희; 김유미; 서현희; 노열

[국내논문] 전남 무안 갯벌 퇴적물에 관한 광물학적 및 생지화학적 연구
Mineralogy and Biogeochemistry of Intertidal Flat Sediment, Muan, Chonnam, Korea 원문보기

韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea, v.20 no.1 = no.51, 2007년, pp.47 - 60

박병노 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 이제현 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 오종민 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 이승희 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 한지희 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 김유미 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 서현희 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부) , 노열 (전남대학교 자연과학대학 지구환경과학부)

초록
AI-Helper

서해안 지역 갯벌의 퇴적학적인 연구는 많이 진행되어 왔으나 갯벌 퇴적물의 광물학적인 연구 및 지구 미생물학적 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 전라남도 무안군의 청계면과 해제면의 갯벌 퇴적물 내 광물의 특성 관찰 및 철 환원 박테리아의 존재에 따른 철산화물 상전이를 연구하는데 목적이 있다. 갯벌 퇴적물의 광물학적인 특성 관찰을 위해 입도분석으로 분리된 입자를 주사전자현미경(SEM-EDX), 투사전자현미경(TEM), X-선회절(XRD) 분석을 이용하여 구성광물을 관찰하였다. 생지화학적 연구는 갯벌 퇴적물 내 철 환원 박테리아의 존재를 확인한 후, 갯벌 내 서식하는 철 환원 박테리아를 이용하여 akaganeite, ferrihydrite, 침철석을 전자수용체로 그리고 젖산, 글루코스를 전자공여체로 사용하여 3가 철의 환원 실험을 실시하였다. 이들 박테리아에 의한 산화철의 상전이 과정에서 형성된 이차광물을 투사전자현미경과 X-선회절 분석을 사용하여 관찰하였다. 청계면과 해제면의 갯벌 퇴적물 모두 석영, 사장석, 미사장석, 흑운모, 카올린, 일라이트 등으로 구성되어 있었다. 또한 갯벌 퇴적물로부터 배양한 철 환원 박테리아는 글루코스 또는 락테이트를 전자공여체로 이용하여 적갈색이었던 akaganeite를 나노미터 크기의 검은색 자철석으로 그리고 적갈색의 ferrihydrite를 검은색의 비정질 광물로 상전이 시켰다. 또한 노란색의 침철석을 녹색으로 환원시켰으며 침철석의 일부를 나노미터 크기의 광물로 상전이 시켰음을 확인하였다. 본 연구 결과에 따르면 갯벌 퇴적물로부터 배양한 미생물들은 유기물을 전자공여체로 이용하며 3가철을 포함한 산화철을 환원시키고 자철석과 같은 2가 철을 포함한 광물을 형성함을 보여 주었다. 이들 박테리아의 활동은 갯벌 퇴적물 내에서 유기물과 금속이온의 순환에 영향을 미칠 뿐만 아니라 자철석을 형성하는 등 생광화작용에 영향을 미치는 것으로 사료된다.X>$2{\sim}35\;wt%$이다. 멜트(melt)에서 가장 먼저 용리된 유체로부터 형성된 유체포유물은 규산염용융포유물과 공간적으로 연관되어 산출되는 III형이며 I형에 비해 전기석의 중앙부에서 산출되는 II형이 I형보다 먼저 포획된 것으로 추측된다. 용융체에서 용리되진 유체의 염도는 용리압력과 밀접한 관련성이 있으며, 염도의 요동(fluctuation)은 페그마타이트가 형성되는 동안 압력의 요동이 있었음을 의미한다. IV형은 가장 후기에 포획된 유체포유물이며, 광산 주변에 분포하는 석회암체 등의 변성퇴적암류로부터 $CO_{2}$ 성분과 다양한 성분의 유체가 공급되어 생성된 것으로 여겨진다. 정동이 발달하고 있지 않으며, 백운모를 함유하고 있는 대유페그마타이트는 변성작용에 의한 부분용융에 의해 형성된 멜트에서 결정화되었으며, 상당히 높은 압력의 환경에서 대유페그마타이트의 결정화작용 과정에서 용리한 유체의 성분이 전기석에 포획되어 있다. 이때 용리된 유체는 다양한 성분을 지니고 있었으며, 매우 낮은 공융온도와 다양한 딸결정은 포유물 내에 NaCl, KCl 이외에 적어도 $CaCl_{2},\;MgCl_{2}$와 같은 성분을 포함하고 있음을 지시한다. 유체의 용리는 적어도 $2.7{\sim}5.3$ kbar 이상의 압력과 $230{\sim}328^{\circ}C$ 이상의 온도에서 시작되었다.없었다. 결론적으로 일부 한방제와 생약제제는 육계에서 항생제를 대체하여 사용이 가능하며 특히 혈액의 성분에 유의한 영향을 미치는 것으로

Abstract ▼ AI-Helper

While sedimentological researches on Western coastal tidal flats of Korea have been much pelformed previously, mineralogical and biogeochemical studies are beginning to be studied. The objectives of this study were to investigate mineralogical characteritics of the inter-tidal flat sediments and to explore phase transformation of iron(oxyhydr)oxides and biomineralization by metal-reducing bacteria enriched from the inter-tidal flat sediments from Muan, Jeollanam-do, Korea. Inter-tidal flat sediment samples were collected in Chungkye-myun and Haeje-myun, Muan-gun, Jeollanam-do. Particle size analyses were performed using the pipette method and sedimentation method. The separates including sand, silt and clay fractions were examined by scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffiaction (XRD). After enriching the metal-.educing bacteria from the into,-tidal flat sediments, the bacteria were used to study phase transformation of the synthesized iron (oxyhydr)oxides and iron biomineralization using lactate or glucose as the electron donors and Fe(III)-containing iron oxides as the electron accepters. Mineralogical studies showed that the sediments of tidal flats in Chung]rye-myun and Haeje-myun consist of quartz, plagioclase, microcline, biotite, kaolinite and illite. Biogeochemical researches showed that the metal-reducing bacteria enriched from the inter-tidal flat sediments reduced reddish brown akaganeite and mineralized nanometer-sized black magnetite. The bacteria also reduced the reddish brown ferrihydrite into black amorphous phases and reduced the yellowish goethite into greenish with formation of nm-sized phases. These results indicate that microbial Fe(III) reduction may play one of important roles in iron and carbon biogeochemistry as well as iron biomineralization in subsurface environments.

Keyword

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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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