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- 저자 : Kalu I. Ekpeghere(칼루 엑페게어) (검색결과 4 건)
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유장연,김인수,김수현,칼루 엑페게어,장재수,박영인,고성철,Yoo, Jangyeon,Kim, In-Soo,Kim, Soo-Hyeon,Ekpeghere, Kalu I.,Chang, Jae-Soo,Park, Young-In,Koh, Sung-Cheol The Microbiological Society of Korea 2017 미생물학회지 Vol.53 No.2
부산시 영도구의 혁신지구의 인공해수천은 높아진 하상과 조류의 특성으로 인해 물이 순환되지 않고 더구나 주위의 오수가 유입되고 있어서 수질이 나빠지고 악취를 발생하고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 방안으로 가장 오염되고 조류이동을 감안한 하천의 지점에 생물증강법을 적용하여 친환경적, 효율적으로 하천을 정화하고자 하였다. 현장에서 활성화된 복합미생물을 가장 오염된 지점(Site 2)에 7~10일 간격으로 투입하여, 수질의 pH, 온도, DO, ORP, SS, COD, T-N, 및 T-P를 측정하였고 또한 하상퇴적토의 COD 및 미생물군집을 분석하였다. 13개월 후 Site 2의 수질 SS, COD, T-N 및 COD (퇴적토)의 처리효율은 각각 51%, 58%, 27% 및 35%으로 나타났으나 T-P는 오히려 47% 증가를 보였다. 대부분의 측정지점에서 황산염환원세균(sulfate reducing bacteria)그룹 (Desulfobacteraceae_uc_s, Desulfobacterales_uc_s, Desulfuromonadaceae_uc_s, Desulfuromonas_g1_uc and Desulfobacter postgatei)과 Anaerolinaeles의 밀도는 대체적으로 생물증강에 의한 정화가 진행될수록 감소하였으며, 반면에 Gamma-proteobacteria (NOR5-6B_s and NOR5-6A_s), Bacteroidales_uc_s, 및 Flavobacteriales_uc_s의 밀도는 증가하는 경향이었다. 상대적으로 COD가 낮고 DO가 높은 청정지점인 St. 4에서는 호기성미생물인 Flavobacteriaceae_uc_s가 우점하였다. 이러한 미생물군은 하천의 정화과정을 추적할 수 있는 지표미생물로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 생물증강 시행 후의 대표적 시점 퇴적토시료의 미생물군집 alpha diversity 지수(OTUs, Chao1 및 Shannon 지수)는 시행 전에 비해 감소하는 경향을 보였으며, 또한 beta diversity 분석기법(fast unifrac 분석)으로 분석한 결과 정화 전이나 초기에 비해서 정화가 진행될수록 전반적으로 시료에 무관하게 미생물군집의 유사성을 보여 생물증강이 현장 토착 미생물의 군집구조를 변화시키고 있음을 확인하였다. 이러한 사실로 보아 본 복합미생물에 의한 현장 생물증강법은 brine water 및 담수로 이루어진 오염된 하천을 환경친화적, 경제적으로 정화할 수 있는 대안으로 판단이 되었다. A constructed sea stream in Yeongdo, Busan, Republic of Korea is mostly static due to the lifted stream bed and tidal characters, and receives domestic wastewater nearby, causing a consistent odor production and water quality degradation. Bioaugmentation of a microbial consortium was proposed as an effective and economical restoration technology to restore the polluted stream. The microbial consortium activated on site was augmented on a periodic basis (7~10 days) into the most polluted site (Site 2) which was chosen considering the pollution level and tidal movement. Physicochemical parameters of water qualities were monitored including pH, temperature, DO, ORP, SS, COD, T-N, and T-P. COD and microbial community analyses of the sediments were also performed. A significant reduction in SS, COD, T-N, and COD (sediment) at Site 2 occurred showing their removal rates 51%, 58% and 27% and 35%, respectively, in 13 months while T-P increased by 47%. In most of the test sites, population densities of sulfate reducing bacterial (SRB) groups (Desulfobacteraceae_uc_s, Desulfobacterales_uc_s, Desulfuromonadaceae_uc_s, Desulfuromonas_g1_uc, and Desulfobacter postgatei) and Anaerolinaeles was observed to generally decrease after the bioaugmentation while those of Gamma-proteobacteria (NOR5-6B_s and NOR5-6A_s), Bacteroidales_uc_s, and Flavobacteriales_uc_s appeared to generally increase. Aerobic microbial communities (Flavobacteriaceae_uc_s) were dominant in St. 4 that showed the highest level of DO and least level of COD. These microbial communities could be used as an indicator organism to monitor the restoration process. The alpha diversity indices (OTUs, Chao1, and Shannon) of microbial communities generally decreased after the augmentation. Fast uniFrac analysis of all the samples of different sites and dates showed that there was a similarity in the microbial community structures regardless of samples as the augmentation advanced in comparison with before- and early bioaugmentation event, indicating occurrence of changing of the indigenous microbial community structures. It was concluded that the bioaugmentation could improve the polluted water quality and simultaneously change the microbial community structures via their niche changes. This in situ remediation technology will contribute to an eco-friendly and economically cleaning up of polluted streams of brine water and freshwater.
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펜톤산화 및 생물학적 연속처리를 통한 유류오염토양의 효율적 처리
배재상,김종향,최정혜,칼루 이베 엑페게어,김수곤,고성철,Bae, Jae-Sang,Kim, Jong-Hyang,Choi, Jung-Hye,Ekpeghere, Kalu I.,Kim, Soo-Gon,Koh, Sung-Cheol 한국미생물학회 2011 미생물학회지 Vol.47 No.4
유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. The accidental releases of total petroleum hydrocarbons (TPH) due to oil spills frequently ended up with soil and ground water pollution. TPH may be degraded through physicochemical and biological processes in the environment but with relatively slow rates. In this study an attempt has been made to develop an integrated chemical and biological treatment technology in order to establish an efficient and environment-friendly restoration technology for the TPH contaminated soils. A Fenton-like reaction was employed as a preceding chemical treatment process and a bioaugmentation process utilizing a diesel fuel degrader consortium was subsequently applied as a biological treatment process. An efficient chemical removal of TPH from soils occurred when the surfactant OP-10S (0.05%) and oxidants ($FeSO_4$ 4%, and $H_2O_2$ 5%) were used. Bioaugmentation of the degrader consortium into the soil slurry led to an increase in their population density at least two orders of magnitude, indicating a good survival of the degradative populations in the contaminated soils ($10^8-10^9$ CFU/g slurry). TPH removal efficiencies for the Fenton-treated soils increased by at least 57% when the soils were subjected to bioaugmentation of the degradative consortium. However, relatively lower TPH treatment efficiencies (79-83%) have been observed in the soils treated with Fenton and the degraders as opposed to the control (95%) that was left with no treatment. This appeared to be due to the presence of free radicals and other oxidative products generated during the Fenton treatment which might inhibit their degradation activity. The findings in this study will contribute to development of efficient bioremediation treatment technologies for TPH-contaminated soils and sediments in the environment.
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