[논문]생물학적 처리에 따른 갯벌 복원을 위한 현장 적용성 연구

조대철; 배환진; 권성현

doi:10.5762/kais.2012.13.7.3285

생물학적 처리에 따른 갯벌 복원을 위한 현장 적용성 연구
A Field Research on Mud Flat Remediation by Biological Treatments 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.13 no.7, 2012년, pp.3285 - 3294

조대철 (순천향대학교 에너지환경공학과) , 배환진 (경상대학교 해양과학대학 해양환경공학과 해양산업연구소) , 권성현 (경상대학교 해양과학대학 해양환경공학과 해양산업연구소)

초록
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현장 갯벌에서의 미생물제제와 $CaO_2$처리를 통한 효율성을 관찰하고자 유용미생물 및 미생물과 $CaO_2$를 혼합하여 특수 처리한 제제를 $100m^2$ 크기의 각 처리구에 3.6kg씩 살포하여 6주간 모니터링 결과, 두 처리구로부터 pH 및 ORP는 평균 pH 7이하, ORP는 초기 값(-178 mV ~ -188 mV)에 비해 .121.06 mV ~ -142.06 mV로 다소 상승하였다. 강열감량과 COD의 경우, 큰 변화가 없었으며 질소와 인 계열은 다소 효과가 있었는데 암모니아는 시간이 경과함에 따라 대조구와 더불어 낮아지는 경향을 보였으며 질산성질소의 경우, $CaO_2$와 미생물제제의 혼합처리(11.3%)가 미생물제제 처리(7.3%)보다 질산염농도가 감소한 이유는 산소발생에 의한 어느 정도의 호기화된 조건에서 질산화반응에 의해 퇴적토의 질산염이 수층으로 용출된 결과로 생각되며 이에 따라 총 질소의 농도도 혼합처리에 의한 감소(6.1%)로 이어진 결과라 판단된다. 마찬가지로 인의 경우에도 초기 농도가 다소 높은 수치(T-P는 0.761 mg/g, $PO_4-P$는 0.529 mg/g)를 보였으나 혼합 처리구에서 T-P는 29%, $PO_4-P$는 31.8%의 감소율로 미생물제제보다 인의 용출을 억제시킨 결과로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

A field test on mud flat remediation was carried out in order to observe the effects of the treatments such as microbial dose and an oxygen releasing compound like $CaO_2$. The size of each treatment site was $100m^2$ and the dosage was 3.6 kg per site. The 6 week monitoring showed that pH on two sites was below 7 and ORP increased from .178~-188 mV to .121~-142 mV. In Ignition loss and COD there were no significant changes. Meanwhile nitrogen and phosphorus concentrations changed: ammonia concentration decreased both on control and treatment sites. Nitrate nitrogen decreased more on combined treatment site than on single microbial treatment (11.3% vs. 7.3%) probably because the extra oxygen supplied by $CaO_2$ formed more oxic environment so that the facilitated nitrification might produce more nitrate but the nitrate would be much rapidly released into the water layer out of the sediment. That also explains the total nitrogen reduction(6.1%). Similarly, T-P and $PO_4-P$ reduced by 29% and 31.8%, respectively on combined treatment sites, resulting from the phosphorus release effect though the initial concentrations of the two factors were considerably high.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

가 사용되고 있으나 대부분 지하수 및 하천의 오염정화를 목적으로 사용[2-4]하고 있으며 광범위한 연안 및 해양퇴적물, 양식장 정화에 대하여 적용된 사례가 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 갯벌 생태계를 복원 시키고자 생물정화기술(Bioremediation techniques)의한 방법[5]으로 유용미생물과 함께 산소발생제(CaO₂)를 사용함으로써 호기성 미생물의 생분해(biodegradation)를 촉진하여 오염물질 저감은 물론 그에 따른 효율성과 미생물 군집변화를 동시에 관찰하였다.

제안 방법

Fast DNA^® SPIN Kit for Soil(MpBio, USA)를 사용하여 DNA를 추출하여 PCR반응을 수행하였다. 1차 PCR은 primer 27F, 1492R을 이용하여 추출한 총 DNA중 16s rDNA를 PCR을 수행하여 확인하였고, 16s rDNA V3 region을 Touchdown-PCR을 수행하여 재 증폭 하였다. 이때 사용된 primer는 40개의 GC-clamp가 붙은 GC-341F을 이용하였으며 Bioneer Inc.
SCIENTIFIC, USA)으로 DGGE를 수행하였다. Denaturing gradient gel은 10% polyacrylamide (37.5:1=acrylamide:bisacrylamide)에 urea와 formamide 변성제를 40%에서 70%까지 농도구배가 연속적으로 형성되도록 하였다. 증폭산물 20 ㎕를 loading하여 1×TAE 완충용액에서 60℃, 60V로 16시간 전기영동 후 EtBr(ethidium bromide)을 사용하여 염색 후 CN-1000 Image System (VILBER LOURMAT, France)로 관찰하였다.
Fast DNA® SPIN Kit for Soil(MpBio, USA)를 사용하여 DNA를 추출하여 PCR반응을 수행하였다.
(Daegeon, Korea)에서 주문·제작하여 사용하였다. PCR 반응조건은 95℃에서 5분간 초기 열처리 후, 95℃에서 30초 동안 변성시키고, annealing 온도는 초기에 65℃에서 시작하여 매 2 cycle마다 1℃씩 감소되도록 설정하고, 55℃가 되면 15 cycle을 더 수행하도록 하여 30초간 반응시키고 신장을 위하여 72℃에서 45초 반응 후 최종으로 72℃에서 10분간 처리하고 반응을 마쳤다. PCR 산물은 1% Agarose gel에서 전기영동을 수행하여 확인하였다.
PCR 반응조건은 95℃에서 5분간 초기 열처리 후, 95℃에서 30초 동안 변성시키고, annealing 온도는 초기에 65℃에서 시작하여 매 2 cycle마다 1℃씩 감소되도록 설정하고, 55℃가 되면 15 cycle을 더 수행하도록 하여 30초간 반응시키고 신장을 위하여 72℃에서 45초 반응 후 최종으로 72℃에서 10분간 처리하고 반응을 마쳤다. PCR 산물은 1% Agarose gel에서 전기영동을 수행하여 확인하였다.
질소 및 인계열 화합물 분석은 습식 퇴적물 20 g을 원심분리 시켜 상등액을 채취하여 GF/C(47mm)로 여과시키고 희석한 뒤 해수법에 따라 수행하였다. T-N과 NO₃-N은 알칼리성 과황산칼륨으로 분해하여 질산성 질소로 산화시킨 후 카드뮴-구리 환원칼럼을 통과시켜 질산이온을 아질산 이온으로 환원하여 비색 정량하여 543 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. NO₂-N는 디아조화법으로 543 nm에서 측정하였고, NH₃-N는 인도페놀법으로 640 nm에서 측정하였다.
Touchdown-PCR을 수행하여 얻은 PCR산물은 정제한 뒤, Denaturing Gradient Gel Electrophoresis systems (C.B.S.SCIENTIFIC, USA)으로 DGGE를 수행하였다. Denaturing gradient gel은 10% polyacrylamide (37.
그리고 분리한 균주의 내염성을 측정하여 6%의 염농도에서 50%정도의 성장을 보인 균주를 최종적으로 사용하였다. 그리고 미생물제제는 해양 저층까지 쉽게 도달하도록 하게하고, 유기물의 분해 능력이 뛰어나고 미생물의 생육에 필요한 영양성분이 함유된 고체상태의 미세분말 침강제를 보강하여 그래뉼의 형태로 제제화 하였다. 침강제는 수심 20 m이하의 저층까지 도달시키고자 점착제 중 효율성이 높은 Maltodextrin을 사용하였고, 미생물의 활력유지를 위한 방법으로 배양된 미생물을 코팅하기 위한 재료로 Gelatine을 이용하였다.
07)에 비해 다소 낮은 수치를 보였다. 또한 이 자료를 본 연구의 대조구로 하여 처리구와 함께 비교 분석하였다.
COD(Chemical Oxygen Demand)는 알칼리성 과망간산칼륨법으로 측정하였으며 AVS(Acid Volatile Sulfide)는 황검지관법으로 수행하였다. 습식 퇴적물 2 g을 검지관이 결합 된 가스발생 관에 옮긴 후, 18 N 황산(H₂SO₄) 2㎖를 가하여 일정 시간 동안 펌프로 흡입시킨 후 검지관의 변색이 멈출 때 눈금을 읽어 AVS를 계산하였다. 이때 흡입 시간의 준수와 발생가스가 누출되지 않도록 주의하였으며 실험에 이용된 황 검지관은 (Detectop Tube NO.
재 증폭 산물은 정제하여 염기서열을 분석 의뢰(Solgent, Korea)하였다. 이로부터 얻어진 염기서열 데이터들을 NCBI(National Center for Biotechnology Information) BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)를 통하여 가장 유사도가 높은 미생물 종을 밝혀내고 발표된 문헌을 통하여 그 특성들을 파악하였다. 그리고 미생물 군집의 유사성을 관찰하고자 SPSS 18.
각 밴드에서 회수한 DNA로 부터 primer 341F와 518R로 재 증폭 하였다. 재 증폭 산물은 정제하여 염기서열을 분석 의뢰(Solgent, Korea)하였다. 이로부터 얻어진 염기서열 데이터들을 NCBI(National Center for Biotechnology Information) BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)를 통하여 가장 유사도가 높은 미생물 종을 밝혀내고 발표된 문헌을 통하여 그 특성들을 파악하였다.
5‘E 지점에 가로 x 세로(10m x 10m)크기의 대조구와 처리구를 설정하고, 미생물제제와 CaO₂와 미생물을 혼합하여 입상화 시킨 제제를 살포하였다(Fig 2). 제제의 살포량은 3.6㎏/100㎡로 투여하였으며 샘플 채취는 각 구역별로 소규모 크기(2m x 2m)의 9곳에서 채취하였고, 총 4회로 2주마다 실시하였으며 실험실로 옮겨 화학적 분석을 진행하였다. 또한 처리 전·후의 미생물 군집을 위한 퇴적토 표층, 중층, 하층별로 3곳에서 채집하여 사용하였다.
침강제는 수심 20 m이하의 저층까지 도달시키고자 점착제 중 효율성이 높은 Maltodextrin을 사용하였고, 미생물의 활력유지를 위한 방법으로 배양된 미생물을 코팅하기 위한 재료로 Gelatine을 이용하였다. 제제화 시, Maltodextrin 40%와 Gelatine 60%의 혼합 비율을 통해 미생물제제를 제조하였으며 대기 중의 수분과 접촉되지 않게 밀봉하여 사용하였다.
증폭산물 20 ㎕를 loading하여 1×TAE 완충용액에서 60℃, 60V로 16시간 전기영동 후 EtBr(ethidium bromide)을 사용하여 염색 후 CN-1000 Image System (VILBER LOURMAT, France)로 관찰하였다.
화학적 분석방법으로 퇴적물의 pH와 ORP(oxidation Reduction Potential)는 퇴적물로부터 전극을 통해 직접 pH(ORION model 210A, USA) 및 ORP(Thermo 3 Star, USA)를 측정하였다. 강열감량(Ignition Loss)은 습식 퇴적물 10 g을 항량으로 건조시키고 550℃에서 강열한 후 무게 차이에 따른 강열감량으로부터 계산하였다.

대상 데이터

(Daegeon, Korea)에서 주문·제작하여 사용하였다.
Sampling Site는 그림 1과 같이 경남 남해군 설천면 금음리 봉암마을에 위치한 갯벌(Fig 1)로 34°93‘N, 127°92.5‘E 지점에 가로 x 세로(10m x 10m)크기의 대조구와 처리구를 설정하고, 미생물제제와 CaO2와 미생물을 혼합하여 입상화 시킨 제제를 살포하였다(Fig 2).
2종을 선별하였다. 그리고 분리한 균주의 내염성을 측정하여 6%의 염농도에서 50%정도의 성장을 보인 균주를 최종적으로 사용하였다. 그리고 미생물제제는 해양 저층까지 쉽게 도달하도록 하게하고, 유기물의 분해 능력이 뛰어나고 미생물의 생육에 필요한 영양성분이 함유된 고체상태의 미세분말 침강제를 보강하여 그래뉼의 형태로 제제화 하였다.
또한 처리 전·후의 미생물 군집을 위한 퇴적토 표층, 중층, 하층별로 3곳에서 채집하여 사용하였다.
본 연구에 사용된 실험재료는 산소발생제(CaO₂)와 유용 미생물을 이용하였다. 먼저 오염된 지역을 자연적 환경으로의 빠른 복원을 위하여 호기성조건의 환경을 조성할 필요가 있다.
습식 퇴적물 2 g을 검지관이 결합 된 가스발생 관에 옮긴 후, 18 N 황산(H₂SO₄) 2㎖를 가하여 일정 시간 동안 펌프로 흡입시킨 후 검지관의 변색이 멈출 때 눈금을 읽어 AVS를 계산하였다. 이때 흡입 시간의 준수와 발생가스가 누출되지 않도록 주의하였으며 실험에 이용된 황 검지관은 (Detectop Tube NO. 201H, GASTEC, Japan)을 사용하였다.
그리고 미생물제제는 해양 저층까지 쉽게 도달하도록 하게하고, 유기물의 분해 능력이 뛰어나고 미생물의 생육에 필요한 영양성분이 함유된 고체상태의 미세분말 침강제를 보강하여 그래뉼의 형태로 제제화 하였다. 침강제는 수심 20 m이하의 저층까지 도달시키고자 점착제 중 효율성이 높은 Maltodextrin을 사용하였고, 미생물의 활력유지를 위한 방법으로 배양된 미생물을 코팅하기 위한 재료로 Gelatine을 이용하였다. 제제화 시, Maltodextrin 40%와 Gelatine 60%의 혼합 비율을 통해 미생물제제를 제조하였으며 대기 중의 수분과 접촉되지 않게 밀봉하여 사용하였다.

데이터처리

PCA분석은 DGGE band profile(그림 9)로부터 각각의 band 위치와 명도를 수치화하여 SPSS 18.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA)를 통하여 분석하였다(그림 10). 결과에 의하면, 3군집이 서로 다른 위치에 있기는 하나 Y축 변수요인(종의 다양성)의 변이가 X축(종의 개체수)에 비해 상당히 작다는 것을 감안한다면 3군집은 서로 비슷한 개체군으로 이루어졌을 것이라는 것을 예상할 수 있다.
이로부터 얻어진 염기서열 데이터들을 NCBI(National Center for Biotechnology Information) BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)를 통하여 가장 유사도가 높은 미생물 종을 밝혀내고 발표된 문헌을 통하여 그 특성들을 파악하였다. 그리고 미생물 군집의 유사성을 관찰하고자 SPSS 18.0(SPSS Inc, Chicago, IL USA)을 이용하여 주성분분석(Principle Components Analysis, PCA)을 실시하였다.

이론/모형

강열감량(Ignition Loss)은 습식 퇴적물 10 g을 항량으로 건조시키고 550℃에서 강열한 후 무게 차이에 따른 강열감량으로부터 계산하였다. COD(Chemical Oxygen Demand)는 알칼리성 과망간산칼륨법으로 측정하였으며 AVS(Acid Volatile Sulfide)는 황검지관법으로 수행하였다. 습식 퇴적물 2 g을 검지관이 결합 된 가스발생 관에 옮긴 후, 18 N 황산(H₂SO₄) 2㎖를 가하여 일정 시간 동안 펌프로 흡입시킨 후 검지관의 변색이 멈출 때 눈금을 읽어 AVS를 계산하였다.
T-N과 NO₃-N은 알칼리성 과황산칼륨으로 분해하여 질산성 질소로 산화시킨 후 카드뮴-구리 환원칼럼을 통과시켜 질산이온을 아질산 이온으로 환원하여 비색 정량하여 543 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. NO₂-N는 디아조화법으로 543 nm에서 측정하였고, NH₃-N는 인도페놀법으로 640 nm에서 측정하였다. T-P와 PO₄-P는 과황산칼륨으로 산화 분해하여 인산염(PO₄-P)형태로 변화시킨 다음 아스코르빈산 환원법으로 비색 정량하였으며 885 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다.
미생물제제 및 산소발생제(CaO2)와 미생물제제를 혼합 처리한 시료로부터 처리 전·후의 미생물 군집변화를 측정하기 위해 PCR-DGGE 기법을 이용하였다.
질소 및 인계열 화합물 분석은 습식 퇴적물 20 g을 원심분리 시켜 상등액을 채취하여 GF/C(47mm)로 여과시키고 희석한 뒤 해수법에 따라 수행하였다. T-N과 NO₃-N은 알칼리성 과황산칼륨으로 분해하여 질산성 질소로 산화시킨 후 카드뮴-구리 환원칼럼을 통과시켜 질산이온을 아질산 이온으로 환원하여 비색 정량하여 543 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다.
현장에서의 군집변화를 PCR-DGGE기법으로 분석하였다. 그 결과, 산소발생제 및 미생물제제 처리에 따른 군집내 개체수의 변화는 현저하게 나타나지 않았다.
T-P와 PO₄-P는 과황산칼륨으로 산화 분해하여 인산염(PO₄-P)형태로 변화시킨 다음 아스코르빈산 환원법으로 비색 정량하였으며 885 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도 측정은 UV-1800(Shimadzu, USA)로 분석하였으며 위의 실험법은 해양환경공정시험법[7]에 준하여 실시하였다.

성능/효과

4주 및 6주 후 암모니아 성분의 감소효과는 두 가지 처리방법에 대하여 유의한 차이가 있었으며 혼합처리의 경우가 각각 0.73, 0.628 mg/g 으로 단일처리에 비해 13∼20% 더 감소하였음을 확인하였다.
ORP(산화·환원 전위)의 경우, 대조구와 처리구의 초기 ORP 수치는-113.3 mV ~ -291.5 mV의 넓은 범위로 환원환경임을 알 수 있었으며 모니터링한 결과, 대체적으로 CaO2를 혼합 처리한 처리구의 산화·환원 전위가 6주 경과 시에 평균 –188.08 mV에서 –121.06 mV로 대조구(–178.73 mV에서 –142.06 mV로)에 비해 다소 상승함을 관찰하였다.
Pseudomonas marginalis, Bacillus subtilis는 미생물제제 및 혼합 처리구에서만 나타난 종으로 유기물 분해 및 질소제거 능력이 있으나 실질적으로 Ignition Loss 및 COD 결과(그림 5)와 비교 시, 4～8%내로 비교적 감소효율이 크지 않았다.
0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA)를 통하여 분석하였다(그림 10). 결과에 의하면, 3군집이 서로 다른 위치에 있기는 하나 Y축 변수요인(종의 다양성)의 변이가 X축(종의 개체수)에 비해 상당히 작다는 것을 감안한다면 3군집은 서로 비슷한 개체군으로 이루어졌을 것이라는 것을 예상할 수 있다. 이것은 그림 9의 결과에서도 알 수 있듯이 유사한 개체군에서 그 band의 굵기 정도 외에는 뚜렷한 차이가 없었다는 점을 미루어 보아서도 알 수 있을 것으로 판단된다.
현장에서의 군집변화를 PCR-DGGE기법으로 분석하였다. 그 결과, 산소발생제 및 미생물제제 처리에 따른 군집내 개체수의 변화는 현저하게 나타나지 않았다. 각 군집의 개체수는 DGGE image상에 나타난 bands 수로 각 bands의 density를 통해 화학적·생물학적 처리에 따른 종의 우점 및 변화를 설명할 수 있다.
단일 처리구(Treatment A)와 혼합 처리구(Treatment B)로부터 퇴적토의 pH 및 ORP의 변화를 관찰한 결과(Fig 4), 처리지점의 초기 pH는 6.33~6.68로 처리 후의 측정값과 비교 시 S1과 S6지점을 제외하고 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났으며 실험기간동안 특별히 영향을 줄만한 강우나 다른 영향인자는 없었다. ORP(산화·환원 전위)의 경우, 대조구와 처리구의 초기 ORP 수치는-113.
등의 유기물을 분해시키는 능력이 뛰어난 종들의 증가를 간접적으로 확인 할 수 있었다. 또한 PCA 분석 결과에서도 알 수 있었듯이 이러한 생·화학적 처리를 통해 기존 갯벌내의 미세생물의 군집의 변화를 크게 변화시키지 않으면서 토착미생물의 활성을 유도함으로써 산소발생제와 미생물제제 사용에 따른 안정성 여부를 확인할 수 있었다.
로부터 질산화반응 촉진에 의한 질산성 질소의 증가함을 보였다(Fig 6(d)). 먼저 단일 처리구에서의 초기 NO₃-N 농도는 0.566~ 1.002 mg/g으로 시간이 경과함에 따라 S4, S6, S7지점을 제외하고 대체적으로 증가함을 보였다. 혼합 처리구에서도 S1, S8지점은 NO₃-N 농도가 증가한 반면에 나머지 지점에서는 감소하는 경향을 보였다.
본 연구를 통해 오염된 갯벌 복원을 위하여 사용된 미생물제제는 유기물 분해효과가 뛰어난 종들을 선별하여 만들어 진 것이나 일반적으로 무산소 또는 극 혐기화된 퇴적토에서는 이러한 호기성미생물의 생분해가 가능한 조건이 충족되지 못해서 제거효과가 미비한 것으로 판단된다. 따라서 이러한 호기성미생물의 생육조건을 충족시키기 위해서는 산소발생제가 필수적인 요소로 유용미생물과의 혼합처리에 의한 실험결과에서도 AVS, NH₃-N, T-P, PO₄-P의 감소가 높은 효율을 보인 것에 기인한다.
본 현장실험에서 가장 효율성이 높게 관찰된 인자는 인(phosphorus)류와 휘발성 황화물(AVS), 암모니아성 질소(NH₃-N)이다. 인의 경우, CaO₂와 미생물제제를 혼합처리 시에 실질적으로 생물학적인 요소의 영향이기 보다는 부가적으로 첨가된 산소발생제(CaO₂)의 효과로 보여 진다.
262 mg/g으로 약 60%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 분산분석 결과로부터 4주와 6주 공히 혼합처리를 했을 때 약 33% 정도 추가효과가 나타났음을 알 수 있었다.
반면 CaO₂와 혼합처리한 곳에서는 모든 지점에서 T-N농도가 감소하고 있음을 알 수 있었다. 분산분석의 통계처리 결과는 두 방식의 처리가 유효한 처리효과를 보이지 않았고 두 처리 방식간 차이도 없는 것으로 나타났다.
dry로 나타났으며 처리 후의 경향을 관찰한 결과 혼합 처리구에서 S6지점을 제외하고 평균 29%정도의 감소효과가 두드러지게 나타났다. 이원분산분석의 결과를 보면, treatment A가 평균 0.02 mg/g.dry 인데 반해 treatment B는 0.013 mg/g.dry 으로 35% 추가 경감효과가 통계적으로 유의하게 확인되었다.
자연 상태의 설천 갯벌의 오염현황을 파악하고자 pH, ORP, IL, COD, TN, TP등을 실험실에서 20일간 분석 한결과, Fig 1과 같이 오염도가 상당히 심화된 것으로 나타났다. 현재 설천갯벌은 평균 –302.
저층의 생물뿐만 아니라 수계의 생물에게도 영향을 미치는 중요한 인자인 산 휘발성 황화물(AVS)을 측정한 결과(Fig 8), 단일·혼합 처리구로 부터의 초기 황화물 농도는 0.013 ~ 0.042 mg/g.dry로 나타났으며 처리 후의 경향을 관찰한 결과 혼합 처리구에서 S6지점을 제외하고 평균 29%정도의 감소효과가 두드러지게 나타났다.
각 군집의 개체수는 DGGE image상에 나타난 bands 수로 각 bands의 density를 통해 화학적·생물학적 처리에 따른 종의 우점 및 변화를 설명할 수 있다. 처리 전 대조구(A)는 bands 수가 35개로 나타났으며 6주 후에 미생물제제(B) 및 미생물 제제와 CaO₂(C)를 혼합 처리한 군집 또한 35～36개로 개체수의 변화는 없었으나 처리에 따른 종의 증감과 감소, 새로운 종의 출현을 관찰 할 수 있었다(그림 9).
663 mg/g으로 처리 전·후의 결과가 상이하게 나타났다. 총 인과 마찬가지로 단일 처리구에서는 큰 변화가 일어나지 않은 반면, 혼합 처리 구에서는 평균 31%의 제거율을 보였으며 특히 S9지점은 0.663 mg/g에서 6주 후, 0.262 mg/g으로 약 60%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 분산분석 결과로부터 4주와 6주 공히 혼합처리를 했을 때 약 33% 정도 추가효과가 나타났음을 알 수 있었다.
퇴적토의 유기물 함량의 지표인 COD를 측정한 결과, 처리 전(19.02∼27.04 mg/g.dry) 수치는 해양 퇴적물 관련 기준치인 20 mg/g.dry 보다 높은 COD 농도를 보였다.
013 mg/g로 큰 변화는 나타나지 않았다. 혼합 처리구에서는 초기 암모니아의 농도는 0.753 ~ 0.952 mg/g으로 단일 처리구에 비해 다소 높게 나타났으나 8주 후에는 S1(0.883 mg/g), S8(0.801 mg/g)을 제외하고 0.436 ~ 0.654 mg/g으로 크게 감소한 것으로 나타났다. 4주 및 6주 후 암모니아 성분의 감소효과는 두 가지 처리방법에 대하여 유의한 차이가 있었으며 혼합처리의 경우가 각각 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	갯벌의 정화과정을 설명하시오	갯벌은 외부에서 유입되는 물질 뿐만 아니라 해역자체의 물질들이 축척되는 장소로 다양한 생물이 서식하고 있는 곳으로 환경적으로는 침강, 퇴적, 무기화되고 재생되는 등 오염물질이 축척, 정화되고 있으며, 생물․화학적으로는 무기화된 원소들이 생물에 의해 섭취되어 유기화 과정이 활발히 이루어지고 있는 장소이다. 갯벌의 정화능력은 조간대로 유입된 오염물질이 먼저 조석과정을 거치면서 갯벌에 흡착이 일어나고 흡착된 오염물질은 미생물 작용에 의한 분해 및 micro benthos, meio benthos 그리고 macro benthos의 생태계의 순환관정을 거쳐 제거된다[1]. 갯벌의 이러한 역할은 갯벌 생태계의 다양성에 근거하고 있다.
	갯벌 및 연안저질의 오염정화를 목적으로 사용되고 있는 것은?	현재 갯벌 및 연안저질의 오염정화를 목적으로 산소발생제(Oxygen Release Compounds: ORC)인 CaO2 및 MgO2가 사용되고 있으나 대부분 지하수 및 하천의 오염정화를 목적으로 사용[2-4]하고 있으며 광범위한 연안 및 해양퇴적물, 양식장 정화에 대하여 적용된 사례가 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 갯벌 생태계를 복원 시키고자 생물정화기술(Bioremediation techniques)의한 방법[5]으로 유용미생물과 함께 산소발생제(CaO2)를 사용함으로써 호기성 미생물의 생분해(biodegradation)를 촉진하여 오염물질 저감은 물론 그에 따른 효율성과 미생물 군집변화를 동시에 관찰하였다.
	무산소 또는 극 혐기화된 퇴적토는 호미성 미생물의 생분해 조건을 충족시키지 못해 제거 효과가 미비하기 때문에 필요한 필수적인 요소와 그 이유는?	본 연구를 통해 오염된 갯벌 복원을 위하여 사용된 미생물제제는 유기물 분해효과가 뛰어난 종들을 선별하여 만들어 진 것이나 일반적으로 무산소 또는 극 혐기화된 퇴적토에서는 이러한 호기성미생물의 생분해가 가능한 조건이 충족되지 못해서 제거효과가 미비한 것으로 판단된다. 따라서 이러한 호기성미생물의 생육조건을 충족시키기 위해서는 산소발생제가 필수적인 요소로 유용미생물과의 혼합처리에 의한 실험결과에서도 AVS, NH3-N, T-P, PO4-P의 감소가 높은 효율을 보인 것에 기인한다. 이와 함께 미생물의 군집의 변화에서는 미생물제제 및 CaO2와 미생물제제 혼합처리에 따른 군집의 변화는 크게 나타나지 않았으나 H2S 가스를 유발하는 Oceanisphaera sp.

참고문헌 (14)

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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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