초록 ▼

본 연구에서는 비위생 매립지에 대하여 오염물질에 따른 매립지의 오염도를 수리지질학적으로 판단하는 동시에 지하수 수질분석과 분자 생태학적인 변화를 조사 분석하여 매립지의 환경질 변화 추이를 물리, 화학, 생물학적 인자를 종합적으로 고려하는 모니터링 시스템의 개발을 목적으로 하였다. 국내외 불량매립지로 인한 토양 및 지하수 환경오염 사례 및 자료 조사를 토대로 선정된 불량매립지주변지역의 정밀조사를 실시한 후 지하수 모델링을 통한 현재 상태 재현 및 미래 상태 예측을 수행하였다. 또한 선정된 불량매립지의 자연저감 정도를 평가하였다. 생물

본 연구에서는 비위생 매립지에 대하여 오염물질에 따른 매립지의 오염도를 수리지질학적으로 판단하는 동시에 지하수 수질분석과 분자 생태학적인 변화를 조사 분석하여 매립지의 환경질 변화 추이를 물리, 화학, 생물학적 인자를 종합적으로 고려하는 모니터링 시스템의 개발을 목적으로 하였다. 국내외 불량매립지로 인한 토양 및 지하수 환경오염 사례 및 자료 조사를 토대로 선정된 불량매립지주변지역의 정밀조사를 실시한 후 지하수 모델링을 통한 현재 상태 재현 및 미래 상태 예측을 수행하였다. 또한 선정된 불량매립지의 자연저감 정도를 평가하였다. 생물학적으로는 먼저 분자생태기술인 RT-PCR을 이용한 환경 미생물 거동 모니터링 조건 확립함으로서 미생물 개체 및 효소 특성에 따른 지표 유전자 도출하였다. 이 결과를 이용하여 매립지 주변 지하수 수질 인자와 분자생태학적 모니터링 기법과의 상관관계를 비교 평가함으로서 분자생태학적 모니터링 기법의 프로토콜을 개발하였다. 이를 통해 분자생태학적 안정화 지표를 이용한 매립지별 자연 저감능을 평가하는 방법의 개발이 이루어졌다.

Abstract ▼

Based on examples and data of domestic and overseas about uncontrolled landfills, detailed research was conducted in selected landfills. Then the reproduction of present condition and the prediction of future were done by grond water modeling. And the natural attenuation was assessed too. Using RT-P

Based on examples and data of domestic and overseas about uncontrolled landfills, detailed research was conducted in selected landfills. Then the reproduction of present condition and the prediction of future were done by grond water modeling. And the natural attenuation was assessed too. Using RT-PCR, bacterial specific and enzyme specific genes were molecular biologically presented. By comparing between water quality and DNA quantification related to main reaction in the landfills, correlation was calculated and molecular biological monitoring protocols was developed. As a result, natural degradation of pollutants in landfill was estimated by molecular biological indicators.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...29
• 제 1 절 연구개발의 필요성...29
• 제 2 절 연구개발의 목적...31
• 제 3 절 연구개발의 범위...32
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...35
• 제 1 절 국내 관련 기술개발 현황...35
• 1. 침출수 누출에 의한 지하수 오염 국내 사례...36
• 2. 국내 사용종료 매립지 관리 동향...41
• 제 2 절 국외 관련 기술개발 현황...42
• 1. 침출수 누출에 의한 지하수 오염 국외 사례...42
• 2. 국외 사용 종료 매립지 관리 동향...50
• 제 3 절 국내외 유사 기술과의 차별성...54
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...55
• 제 1 절 매립지 안정화 및 매립지 내 반응...55
• 1. 매립지 안정화...55
• 2. 매립지 내의 반응...57
• 3. 침출수 발생 특성...64
• 4. 매립지의 모니터링 기술...67
• 제 2 절 매립지 선정 및 현황...72
• 1. 매립지 선정과정...72
• 2. 선정 매립지 현황...89
• 3. 지하수 관측정 설치...91
• 4. 연구지역의 강수량...107
• 제 3 절 수리지질학적 현장조사 및 실험...110
• 1. 측량조사...110
• 2. 지하수유동...112
• 3. 순간수위변화시험...116
• 4. 양수시험...132
• 5. 지표투수시험...137
• 6. 추적자시험...141
• 7. 지하수수위 장기 모니터링...149
• 8. 환경지구물리탐사...152
• 9. 토양분석...170
• 10. 천안매립지 부지망실...170
• 11. 평택, 논산 매립지 비교 조사...171
• 제 4 절 태장 매립지와 직산 매립지의 수질 분석 평가...172
• 1. 수질측정 및 분석...172
• 2. 수질모니터링 결과...182
• 제 5 절 태장 매립지와 직산 매립지의 자연저감...189
• 1. 수리특성 조사...189
• 2. 거리변화 따른 자연저감 평가...192
• 3. 계절변화 따른 자연저감 평가...196
• 4. 자연저감 종합평가...199
• 제 6 절 침출수 오염운 모니터링을 위한 관측정 배치기술 및 영향반경 결정...201
• 1. 지하수 관측정 설치기법...201
• 2. 침출수 영향반경 결정...202
• 3. 침출수 오염운 모니터링 항목 결정...203
• 제 7 절 태장 매립지와 직산 매립지의 지하수 모델링...205
• 1. 지하수 모델링 개요...205
• 2. 천안 직산 매립지 지하수 모델링...212
• 3. 원주 태장 매립지 지하수 모델링...219
• 4. 요약 및 결론...228
• 제 8 절 연구 대상 매립지의 균상(균총 및 균수) 분석...229
• 1. 균상분석 실험내용...229
• 2. 균상분석 실험결과...234
• 3. 균총 별 정리...240
• 제 9 절 태장 매립지와 직산 매립지의 16S rDNA방법을 이용한 미생물 다양성 조사...250
• 1. 16S rDNA방법...250
• 2. 미생물 다양성 조사결과 및 빈도수 측정...263
• 제 10 절 PCR(Polymerase Chain Reaction)...302
• 1. PCR 방법의 개요...302
• 2. PCR 반응 시 고려해야 할 점...303
• 3. 탈질 및 메탄생성 효소 유전자의 PCR...306
• 4. Gradient PCR...317
• 제 11 절 탈질 및 메탄생성 효소 DNA의 정량...319
• 1. Competitive PCR법에 의한 정량...319
• 2. Real-time PCR법에 의한 정량...324
• 제 12 절 대표 효소 및 대표 미생물 유전자 선정...329
• 제 13 절 미생물 분석을 위한 지하수 채취 및 수질 분석...332
• 1. 지하수 시료 채취...332
• 2. 지하수 수질 분석 방법...332
• 3. 지하수 수질 분석 결과...332
• 제 14 절 Real-time PCR법에 의한 대표 유전자의 정량...346
• 1. Real-time PCR 실험방법...346
• 2. 절대적 정량을 위한 Standard curve...348
• 3. RT-PCR 매립지별 정량 결과...350
• 제 15 절 매립지 별 전 시료에 대한 지하수 수질 분석과 유전자 정량 결과의 상관관계...361
• 1. 16S gene과 일반세균수의 상관관계...362
• 2. nirs gene과 용존산소(DO)의 상관관계...363
• 3. MCR gene과 화학적 산소요구량($COD_{Cr}$)의 상관관계...364
• 4. NSR gene과 질산성 질소($NO_3-N$)의 상관관계...365
• 5. DSR gene과 용존산소(DO)의 상관관계...366
• 6. Rfe gene과 Fli gene의 상관관계...367
• 7. Dde gene과 nirS gene의 상관관계...368
• 8. MTOT gene과 MCR gene 및 용존산소(DO)의 상관관계...369
• 9. 분자생물학적 지표 및 매립지 안정화 지표의 상관관계...371
• 제 16 절 매립지별 지하수 수질 분석과 유전자 정량 대표 값의 상관관계...372
• 1. nirS gene과 Dde gene의 대표 값의 상관관계...372
• 2. MCR gene과 MTOT gene의 대표 값의 상관관계...373
• 3. DSR gene과 BOD 및 황산이온($SO_4^{2-}$)의 대표 값의 상관관계...374
• 4. 용존산소와 nirS, MCR, DSR, Dde gene의 대표 값의 상관관계...375
• 5. NSR gene과 질산성 질소의 대표 값의 상관관계...376
• 6. BOD/COD와 MTOT, MCR, Dde, nirS gene의 대표 값의 상관관계...377
• 7. Ferric iron($Fe^{3+}$)과 Fli gene의 대표 값의 상관관계...378
• 제 17 절 결론...379
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...385
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...389
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...391
• 제 7 장 참고문헌...399
• 부록...411