[논문]고체 당밀정화제와 종속영양 탈질미생물을 이용한 질산염 제거

이병선; 이규연; 신도연; 최종학; 김영진; 남경필

[국내논문] 고체 당밀정화제와 종속영양 탈질미생물을 이용한 질산염 제거
Denitrification by a Heterotrophic Denitrifier with an Aid of Slowly Released Molasses 원문보기

지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, v.15 no.4, 2010년, pp.30 - 38

이병선 (한국농어촌공사 농어촌연구원) , 이규연 (서울대학교 건설환경공학부) , 신도연 (서울대학교 건설환경공학부) , 최종학 (한국농어촌공사 농어촌연구원) , 김영진 (서울대학교 건설환경공학부) , 남경필 (서울대학교 건설환경공학부)

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This study was conducted to determine the potential applicability of slowly released molasses (SRM) to treat nitratecontaminated groundwater. SRM was made by dispersing molasses in hydroxy propyl methyl cellulose-silicamicrocrystalline cellulose matrix. Column test indicated that SRM could continuously release molasses with slowly decreasing release rates of $64.6mg-COD/L{\cdot}h$ up to 65 hrs, $12.1mg-COD/L{\cdot}h$ up to 215 hrs, and $4.4mg-COD/L{\cdot}h$up to 361 hrs. A batch test using an isolated indigenous heterotrophic denitrifier Pseudomonas sp. KY1 having nitrite reductase (nirK) and liquid molasses demonstrated that the bacterium decreased 100 mg-N/L of nitrate to less than 10 mg-N/L at the C/N ratio of 10/1 in 48 hours. In a Pseudomonas sp. KY1-attached Ottawa sand column which continuously received molasses from a SRM-containing reservoir, the bacterium successfully removed nitrate from 20 mg-N/L to 3 mg-N/L during the 361 hours of column operation. The results showed the possibility that SRM can be used as a reliable, longterm extra carbon source for indigenous heterotrophic denitrifiers.

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문제 정의

따라서 질산성질소로 오염된 지하수를 현장에 존재하는 종속영양 탈질미생물과 장기 제어방출이 가능한 고체형태 당밀(이 후, 고체 당밀정화제)이 충전된 원위치 정화 반응벽체를 이용하여 처리하면, 한 번 시공으로 장기간 정화가 실현가능하므로 제반 비용을 절감할 수 있고, 나아가 저비용 고효율로 처리할 수 있을 것이다. 본 연구는 질산염으로 오염된 농촌지역의 지하수를 관정형 반응벽체공법을 이용하여 정화하는 기술을 개발하기 위한 연구의 일부로서, 질산염 오염대수층 현장에서 분리한 종속영양 탈질미생물이 고체 당밀정화제로부터 방출된 당밀을 유일 탄소원으로 이용하여 질산염을 제거하는 효율에 대한 내용을 다루고 있다.

가설 설정

2). 시간에 따른 질산염 농도를 바탕으로 미생물에 의해 저감되는 질산염의 양상을 1차 반응으로 가정하여 그 값을 얻었다. 질산염 농도 저감을 기준으로 반응상수를 구한 이유는 실험 전, 미생물이 최대 성장 상태(exponential growth phase)일 때에 실험에 사용되었기 때문이며 접종 이후 48시간이라는 매우 짧은 시간 동안만 실험하였기 때문이다.

제안 방법

동정을 위해 우선 16S rDNA의 universal primers 27F(5'-GAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')와 1522R(5'-AAGGAGGTGATCCANCC RCA-3')를 사용하여 DNA 단편을 증폭시켰다.
중합효소연쇄반응(이하 PCR)은 GeneAmp® PCR System 9700(Applied Biosystem, USA을 사용하여 수행되었으며, 처음 반응은 94℃에서 10분, 다음 각 단계에서 94℃에서 45초, 56℃에서 45초, 72℃에서 45초 동안 가열하여 16S rDNA 유전자를 증폭하는 반응을 30회 반복하고, 마지막으로 72℃에서 7분 동안 반응시켜 증폭을 완결하였다.
, 2005). 이들 연구에서는 액상 당밀을 지상주입설비를 이용하여 질산염으로 오염된 지하수에 주입하고, 대수층 내 탈질 미생물을 활성화시켜 질산염 오염 지하수를 정화하는 전략을 사용하였다. 그러나 지상주입설비를 이용한 액상 당밀의 지속적 주입은 시설비, 운영비, 인건비 등이 지속적으로 요구되므로 정화 비용이 꾸준히 소요되는 단점이 있다.
중합효소연쇄반응(이하 PCR)은 GeneAmp® PCR System 9700(Applied Biosystem, USA을 사용하여 수행되었으며, 처음 반응은 94℃에서 10분, 다음 각 단계에서 94℃에서 45초, 56℃에서 45초, 72℃에서 45초 동안 가열하여 16S rDNA 유전자를 증폭하는 반응을 30회 반복하고, 마지막으로 72℃에서 7분 동안 반응시켜 증폭을 완결하였다. 반응 후에는 10% agarose gel을 이용하여 전기영동법으로 DNA 증폭 성공 여부를 확인하였다. 증폭 성공 후 DNA 염기서열이 확인된 16S rDNA 유전자는 BLAST(Altschul et al.
반응 후에는 10% agarose gel을 이용하여 전기영동법으로 DNA 증폭 성공 여부를 확인하였다. 증폭 성공 후 DNA 염기서열이 확인된 16S rDNA 유전자는 BLAST(Altschul et al., 1990) 검색을 통해 GenBank(NCBI, USA), EMBL(Hinxton, UK), DDBJ(Mishima, Japan) 등의 데이터베이스와 비교된 후, 16S rDNA 유전자의 염기 서열 자료는 CLUSTAL X(Higgins and Sharp, 1988)를 사용하여 정렬하였고 MEGA2(Kumar et al., 1993)를 사용하여 neighbor-joining method(Saitou and Nei, 1987)로 계통학적 분류를 시도하였다. 분류의 정확성을 위해 1,000번의 bootstrap resampling analysis(Felsenstein, 1985)를 수행하였으며 이를 통해 분리된 미생물의 계통학적 위치를 확인할 수 있었다.
분리된 탈질미생물의 분자생물학적 탈질능을 확인하기 위해, 아질산염 환원효소(nirK, nirS)를 코딩하는 DNA 부위를 두 종의 primer를 이용하여 증폭하였다. nirK를 증폭하기 위하여 사용한 primer는 F1aCu(5'-ATCATGGTSCTGCCGCG-3')와 R3Cu(5'-GCCTCGATCAGRTTGTGGTT3')였고, nirS는 cd3aF(5'-GTSAACGTSAAGGARACS-3')와 R3cd(5'-GASTTCGGRTGSGTCTTGA-3')가 사용되었다(Hanllin and Lindgren, 1999, Throbäck et al.
시간 경과에 따른 질산염 농도 저감을 살펴보기 위하여 컬럼 유출수에서 실험 시작 후 20, 27, 65, 95, 143, 167, 215, 236, 336, 361시간에 수질 시료를 채수하여 곧바로 이온크로마토그래피(DX-80, Dionex, USA)로 질산염(NO3−)과 아질산염(NO2−)을 분석하였다.
멸균시킨 질산염 오염수의 오염을 방지하기 위하여 먼저 유리재질 수조를 70% 에틸알코올에 담궈 세척하였고, 이후 수조에 연결시킨 공기통로에는 평균직경이 0.2 µm인 실린지필터를 달았다.
컬럼 내 오타와 표준사에 본 연구에서 분리한 탈질미생물을 부착하기 위하여, 액체 당밀선택배지에서 생장시킨 탈질미생물 배양액(i.e., >108CFU/mL)을 유량조절펌프를 이용하여 유량 6 mL/h(유속 1.3 m/d)로 24시간 동안 컬럼에 유입시키면서 순환시겼다.
고체 당밀정화제를 이용한 컬럼규모 탈질실험을 위하여 아크릴 재질 컬럼(매질충전부피: 길이 × 내경 = 14 cm × 2 cm)을 제작하였다.
분리된 미생물의 탈질능을 확인하기 위하여 회분식 실험을 실시하였다. 회분식 실험에 사용된 배지의 조성은 KNO₃ 0.
이 후 25℃에서 160 rpm으로 교반하며 10⁸CFU/mL 이상이 될 때까지 12일(288시간)동안 배양하였다. 배양된 탈질미생물은 상기 멸균배지에 현탁액 상태로 2 mL 접종하고 0, 30, 36, 48, 96, 144, 192, 240, 288시간에 멸균 주사기를 이용하여 2 mL씩 시료를 채취한 뒤, 이온크로마토그래피(DX-80, Dionex, U.S.A.)와 분광광도계(DR2800, HACH, U.S.A.)를 이용하여 질산염 및 당밀 농도를 분석하였다.
우선, 액상 당밀을 분말화하는 결합제인 미결정셀룰로우스 27 g과 당밀의 분산을 용이하게 하는 무수규사 9 g을 섞고, 여기에 당밀 48 g을 혼합하였다. 상기 혼합물질에 마지막으로 당밀의 방출을 제어하는 첨가제인 히드록시프로필메틸셀룰로우스 14 g을 혼합하고 70℃ 오븐에 넣어 24시간 이상 수분을 제거해서 1개 덩어리 형상의 고체 당밀정화제를 제조하였다.
이 후 매질에 대한 탈질미생물의 부착성을 높이기 위해 컬럼의 유입·유출구를 모두 닫고 48시간 동안 정치하였다. 탈질미생물이 부착된 컬럼에 당밀과 질산염 오염수를 공급하기 위하여, 3.2 L 용량의 유리재질 수조에 20 mg-N/L 농도의 질산염 오염수를 제조하여 381시간 동안 약 2.3 L를 주입하였다. 질산염 오염수는 KNO₃ 145 mg/L, K₂HPO₄ 14.
2 µm인 실린지필터를 달았다. 질산염 오염 수에는 실험 중 포식성 원생동물이 생장하여 컬럼내로 유입된 후 탈질미생물을 용균하는 것을 방지하기 위하여 200 mg/L 농도의 시클로헥시마이드(cyclohexamide) 3.2 mL를 첨가하였다. 이렇게 제조된 질산염 오염수에 1개 고체 당밀정화제(82 g)를 메쉬망(눈금간격 1 cm × 1 cm)으로 묶어서 수조의 중앙 부분에 띄웠다.
시간 경과에 따른 질산염 농도 저감을 살펴보기 위하여 컬럼 유출수에서 실험 시작 후 20, 27, 65, 95, 143, 167, 215, 236, 336, 361시간에 수질 시료를 채수하여 곧바로 이온크로마토그래피(DX-80, Dionex, USA)로 질산염(NO₃⁻)과 아질산염(NO₂⁻)을 분석하였다. 그리고 당밀의 시간에 따른 농도변화는 컬럼의 유입수에서 27, 73, 361, 381시간, 유출수에서 실험 시작 후 27, 65, 73, 95, 143, 167, 215, 236, 336, 361, 381시간에 수질시료를 채수 즉시 분광광도계(DR-2800, HACH, USA)로 COD 농도를 분석하였다(Boaventura et al., 1997; Canter, 1997; Lee et al., 2001; Cunningham et al.,2003; Dutta et al., 2005; Quan et al., 2005). 수조 내 질산염 오염수는 주기적으로 보충되었으며, 모든 실험은 상온에서 수행되었다.
분리된 미생물의 탈질능을 유전학적으로 확인하기 위해서 아질산염을 일산화질소(기체)로 환원시키는(Zumft, 1997) 아질산염 환원효소(Nitrite reductase)를 전사하는 유전자(nirS와 nirK)를 확인하였다. 아질산염 환원효소는 탈질 판단의 중요 효소로서, 질산염을 기체(일산화질소, NO)로 전환시키는 첫 번째 단계에 관여하는 효소이기 때문에 이의 존재 여부로부터 질산염제거미생물(nirate-reducing bacteria)과 탈질미생물(denitrifier)을 구분 지을 수 있다(Zumft, 1997).
이 때문에 당밀은 꾸준히 방출되며 포화농도에 이르러 정상상태에 도달한다. 실험을 통해 본 연구에 사용된 고체당밀정화제의 방출율 경험값을, 당밀이 컬럼으로 유입되기 직전 측정한 농도(COD)를 바탕으로 계산하였다. 실험 시작 후 65시간까지 당밀 방출율은 64.
KY1에 의한 시간별 당밀 소모량을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 유입수와 유출수 시료를 동일 시간에 채수하였기 때문에 정확한 당밀 소모량을 산출하기는 어렵겠지만, 전체 실험기간이 22,860분(381시간)임을 고려한다면 150분의 차이는 무시할만한 짧은 간격이므로 동일 시간에 채수한 유입수와 유출수 시료의 당밀 농도를 비교하여 당밀 소모량을 산출하였다. Table 1은 개별 시간에 측정한 컬럼 유입수와 유출수의 COD로 환산한 당밀 농도를 비교한 표이다.
KY1이 당밀을 이용함에 따라 당밀 소모량이 증가한 것으로 생각된다. 실험종료 후 컬럼을 해체하였고, 오타와 표준사 표면에 부착된 탈질미생물을 주사전자현미경(FE-SEM; JSM 5410 LV, JEOL, Japan)으로 확대, 촬영하여 컬럼에 부착된 탈질미생물을 확인하였다(Fig. 5).

대상 데이터

nirK를 증폭하기 위하여 사용한 primer는 F1aCu(5'-ATCATGGTSCTGCCGCG-3')와 R3Cu(5'-GCCTCGATCAGRTTGTGGTT3')였고, nirS는 cd3aF(5'-GTSAACGTSAAGGARACS-3')와 R3cd(5'-GASTTCGGRTGSGTCTTGA-3')가 사용되었다(Hanllin and Lindgren, 1999, Throbäck et al., 2004).
당밀을 유일 탄소원으로 이용하는 종속영양 탈질미생물을 분리하기 위하여 경기도 ○○지역 충적 대수층의 토양시료를 채취하였다. 채취된 시료 10 g과 0.
아질산염 환원효소의 증폭은 처음 94℃에서 2분, 다음의 각 반복단계에서 94℃에서 30초, 51℃에서 1분, 72℃에서 1분 조건으로 35회 반복하였으며, 마지막으로 72℃에서 10분간 반응시켜 증폭을 완결하였다. 증폭된 탈질유전자의 확인 및 데이터베이스 검색은 RCSB PDB(Protein Data Bank, http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do)를 활용하였다.
회분식 실험에 사용된 배지의 조성은 KNO3 0.722 g/L, K2HPO4 0.4 g/L, KH2PO4 0.15 g/L, NH4Cl 0.4 g/L, MgSO4·7H2O 0.4 g/L, 미량성분용액 SL-10(DSMZ 320) 10 mL/L 및 당밀 2.375 g/L였다.
본 연구에서 사용한 액상 당밀은 전체 중량의 65%가 유기물질로 이루어져 있으며, 유기물의 대부분이 당 성분이다. 이중 자당(sucrose, C₁₂H₂₂O₁₁)이 60% 정도를 차지하는데, 주성분인 자당을 전자공여체로 하는 탈질반응의 식을 나타내면 다음 Eq.
고체 당밀정화제는 주성분으로 액상 당밀(수분함량 25%, Hydex Co. Ltd., Korea) 49%와 부성분으로 화학 약품 등급의 미결정셀룰로우스(Microcrystalline Cellulose, Sigma-Aldrich, U.S.A.) 28%, 무수규사(Samchun chemical, Korea) 9% 및 히드록시프로필메틸셀룰로우스(Hydroxypropyl Methylcellulose, Sigma-Aldrich, U.S.A., 점도 50 cps) 14%를 혼합하여 제조하였다. 우선, 액상 당밀을 분말화하는 결합제인 미결정셀룰로우스 27 g과 당밀의 분산을 용이하게 하는 무수규사 9 g을 섞고, 여기에 당밀 48 g을 혼합하였다.

이론/모형

순수 분리된 종속영양 탈질미생물균은 분자생물학적 방법을 이용하여 동정하였으며, 기본적으로 Burr et al. (1978)의 방법을 따랐다. 동정을 위해 우선 16S rDNA의 universal primers 27F(5'-GAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')와 1522R(5'-AAGGAGGTGATCCANCC RCA-3')를 사용하여 DNA 단편을 증폭시켰다.
, 1993)를 사용하여 neighbor-joining method(Saitou and Nei, 1987)로 계통학적 분류를 시도하였다. 분류의 정확성을 위해 1,000번의 bootstrap resampling analysis(Felsenstein, 1985)를 수행하였으며 이를 통해 분리된 미생물의 계통학적 위치를 확인할 수 있었다.

성능/효과

, 2005). 수조 내 질산염 오염수는 주기적으로 보충되었으며, 모든 실험은 상온에서 수행되었다.
현장토양에서 분리한 미생물은 Pseudomonas fluorescens와 99% 유사한 미생물이었다. Pseudomonas fluorescens는 γ-Proteobacteria에 속하며, 토양에 존재하는 가장 흔한 탈질미생물 중 하나로 알려져 있다(Tiedje et al.
일반적으로 nirS를 가진 토양미생물이 nirK를 가진 미생물에 비하여 발견빈도가 높은 편이나, 실제 기능적인 차이는 없다. 상기한 유전자 확인 실험을 통해서 컬럼실험에 사용한 현장미생물이 아질산을 일산화질소로 환원시킬 수 있는 탈질미생물임을 확인하였다. 이규연(2010)에 의하면, 본 연구에 사용한 탈질미생물 단일균주를 이용하여 질산염이 질소기체까지 완전히 탈질시킴을 보인 바 있다.
이를 바탕으로 계산된, 질산염이 선형적으로 줄어드는 48시간 내의 유사 1차 반응속도 상수(pseudo 1st order reaction coefficient)는 0.0033 h−1이었다.
실험 시작 후 65시간까지 당밀 방출율은 64.6 mg-COD/L·h, 215시간까지 12.1 mg-COD/L·h, 이후 실험 종료 시까지 4.4 mg-COD/L·h이었다(Fig 3).
KY1의 탈질능을 확인하는 것이 목적인만큼 충분한 당밀을 공급하기위해서 C/N 비율 10/1을 사용하였다. 실험결과, 초기농도 100 mgN/L의 질산염 수용액은 실험 시작 후 30시간에 ~30%, 36시간에 ~70%, 48시간에 ~90% 이상 제거되었고, 실험 종료(288시간)시에는 ~96%의 제거효율을 보였다(Fig. 2). 당밀은 초기농도 2,400 mg-COD/L에서 실험 시작 후 36시간에 1,964 mg-COD/L, 48시간에 1,530 mg-COD/L로 저감되어, 초기 당밀농도 대비 각기 13%, 25%가 소모되었고, 실험종료(288시간) 시에는 788 mg-COD/L로 62%가 소모되었다(Fig.
2). 당밀은 초기농도 2,400 mg-COD/L에서 실험 시작 후 36시간에 1,964 mg-COD/L, 48시간에 1,530 mg-COD/L로 저감되어, 초기 당밀농도 대비 각기 13%, 25%가 소모되었고, 실험종료(288시간) 시에는 788 mg-COD/L로 62%가 소모되었다(Fig. 2). 시간에 따른 질산염 농도를 바탕으로 미생물에 의해 저감되는 질산염의 양상을 1차 반응으로 가정하여 그 값을 얻었다.
0033 h⁻¹이었다. 특이할 점은, 48시간 이후부터 288시간까지 제거된 질산염은 초기농도 대비 약 6%(27 mg/L)였음에 비해, 같은 시간 동안 소모된 당밀은 약 742 mg-COD/L이었다. 이론적으로 27 mg/L의 질산염을 제거하는 데에 필요한 당밀은 약 3.
컬럼실험을 이용한 고체 당밀정화제의 당밀방출 실험 결과, 고체 당밀정화제는 실험 종료시간인 381시간까지 지속적으로 당밀을 방출하는 것으로 나타났다. 실험 초기에 물과 접촉한 고체 당밀정화제는 유화제인 히드록시프로필메틸셀룰로우스(HPMC)의 작용으로 당밀을 미약하게 방출하였다.
3). 선행된 추적자 실험에서 당밀 2,720 mg-COD/L이 녹아있는 용액을 멸균된 오타와 표준사로 충전된 컬럼에 주입한 결과를 살펴보면, 당밀용액은 분산계수(Dispersion coefficient)가 1.272 cm²/hr로 비반응성 물질과 유사하며 미생물에 의해 분해되지 않는 한 토양입자에 흡착되거나 자연적으로 분해되지 않는 것으로 밝혀졌다(Fig 4). 따라서 컬럼 유입수와 유출수 시료를 채수하여 COD 농도를 측정·비교하면 탈질미생물에 의한 시간별 당밀 소모량을 측정할 수 있다.
6). 본 컬럼 실험에서 측정한 아질산염 농도는 질산염 농도와는 반비례적으로 시간 경과에 따라 증가함을 보였다. 아질산염은 20시간 내에는 검출되지 않았으나, 65시간 후에 ~3 mg-N/L, 167시간 후 ~16 mg-N/L, 그리고 최종적으로 361시간 경과 후 ~21 mg-N/L 농도로 검출되어 꾸준한 증가추세를 보였다(Fig.
본 컬럼 실험에서 측정한 아질산염 농도는 질산염 농도와는 반비례적으로 시간 경과에 따라 증가함을 보였다. 아질산염은 20시간 내에는 검출되지 않았으나, 65시간 후에 ~3 mg-N/L, 167시간 후 ~16 mg-N/L, 그리고 최종적으로 361시간 경과 후 ~21 mg-N/L 농도로 검출되어 꾸준한 증가추세를 보였다(Fig. 6). 질산염을 아질산염으로 환원하는 효소는 탈질미생물 뿐만 아니라 질산염을 암모늄으로 환원시키는 미생물에서도 발견되기 때문에 질산염의 감소만으로 탈질을 단정할 수는 없다(Dandie et al.
KY1은 109~3,338 mg-COD/L 농도의 당밀을 지속적으로 소모하면서 초기농도 20 mg-N/L의 질산염을 ~86%까지 제거하였다. 국내 질산염 오염 지하수의 먹는물 수질기준이 10 mg-N/L임을 고려하면, 고체당밀정화제와 종속영양 탈질미생물을 이용한 질산염 오염수 정화방법은 오염수 내 질산염을 수질기준 이하로 효과적으로 제거할 수 있는 방법임을 보였다. 그러나 지하수의 희석효과를 고려한다고 하더라도, 일시적 혹은 국지적으로는 높은 농도의 당밀이 대수층에 잔류할 가능성이 있으므로, 목표정화부지의 효과적인 질산염 제거를 위한 당밀 구성성분의 최적비율, 주입방법, 조건 등에 대한 보다 구체적인 연구가 필요하다.
27시간 경과 시 컬럼 유입수의 COD 농도는 1,278 mg-COD/L, 유출수는 1,169 mg-COD/L로 유출수가 유입수에 비해 약 109 mg-COD/L 낮게 검출되었다. 그리고 각 73, 336, 381시간 경과 시 컬럼 유입수의 COD 농도는 각 5,706, 6,131, 6,744 mg-COD/L이고, 유출수의 COD 농도는 각기 3,818, 3,306, 3,406 mg-COD/L로 유출수가 유입수보다 각 1,888, 2,825, 3,338 mgCOD/L 낮은 농도로 검출되었다. 컬럼 유출수의 COD 농도가 유입수에 비해 상대적으로 낮게 검출된 것은, Pseudomonas sp.

후속연구

그러나 지상주입설비를 이용한 액상 당밀의 지속적 주입은 시설비, 운영비, 인건비 등이 지속적으로 요구되므로 정화 비용이 꾸준히 소요되는 단점이 있다. 따라서 질산성질소로 오염된 지하수를 현장에 존재하는 종속영양 탈질미생물과 장기 제어방출이 가능한 고체형태 당밀(이 후, 고체 당밀정화제)이 충전된 원위치 정화 반응벽체를 이용하여 처리하면, 한 번 시공으로 장기간 정화가 실현가능하므로 제반 비용을 절감할 수 있고, 나아가 저비용 고효율로 처리할 수 있을 것이다. 본 연구는 질산염으로 오염된 농촌지역의 지하수를 관정형 반응벽체공법을 이용하여 정화하는 기술을 개발하기 위한 연구의 일부로서, 질산염 오염대수층 현장에서 분리한 종속영양 탈질미생물이 고체 당밀정화제로부터 방출된 당밀을 유일 탄소원으로 이용하여 질산염을 제거하는 효율에 대한 내용을 다루고 있다.
국내 질산염 오염 지하수의 먹는물 수질기준이 10 mg-N/L임을 고려하면, 고체당밀정화제와 종속영양 탈질미생물을 이용한 질산염 오염수 정화방법은 오염수 내 질산염을 수질기준 이하로 효과적으로 제거할 수 있는 방법임을 보였다. 그러나 지하수의 희석효과를 고려한다고 하더라도, 일시적 혹은 국지적으로는 높은 농도의 당밀이 대수층에 잔류할 가능성이 있으므로, 목표정화부지의 효과적인 질산염 제거를 위한 당밀 구성성분의 최적비율, 주입방법, 조건 등에 대한 보다 구체적인 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	자연유기물을 이용하여 질산염을 정화할 때 분해속도가 느린 이유는 무엇인가?	, 1996a; Su and Puls, 2007) 등의 자연유기물을 외부 탄소원으로 이용하는 탈질 연구도 진행된 바 있다. 그러나 이들 자연유기물의 경우에는 셀룰로우스, 헤미셀룰로우스, 리그닌 등의 난분해성 물질이 전체의 많은 부분을 차지하고 있기 때문에 분해미생물의 종류가 제한적이고 분해속도 또한 느리다. 이 외에도, 가격이 저렴하고 미생물 이용성이 상대적으로 우수한 양조장 잔류액, 치즈 잔류액, 효모 그리고 당밀 등의 액상 유기잔류물을 탄소원으로 활용하여 탈질을 시도한 연구가 진행되기도 하였다(Monteith et al.
	종속영양 탈질미생물은 어떤 물질을 탄소원으로 이용하는가?	당밀을 유일 탄소원으로 이용하는 종속영양 탈질미생물을 분리하기 위하여 경기도 ○○지역 충적 대수층의 토양시료를 채취하였다. 채취된 시료 10 g과 0.
	외부 유기탄소원과 종속영양성 탈질미생물을 이용한 질산염(NO3) 정화 연구로 어떤 것이 있는가?	외부 유기탄소원과 종속영양성 탈질미생물을 이용한 질산염(NO3) 정화 연구는 그동안 여러 연구자들에 의해 수행되어져 왔다. 그 예로 탈질미생물에 의한 이용이 쉽고 수일 내 우수한 탈질효율을 보이는 알코올(메탄올과 에탄올)(Kapoor and Viraraghavan, 1997; Louzeiro et al., 2003)과 아세트산(Her and Huang, 1995; Mohseni-Bandpi et al., 1999), 포도당(Chou et al., 2003) 등을 이용한 연구가 있다. 그러나 이 물질들은 상대적으로 비싼 가격 때문에 실용화에 문제점이 있는 것으로 드러났다.

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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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