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한국하천호수학회 / v.36, no.3, 2003년, pp.235-241 
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자외선에 의한 조류기원 용존유기물의 생분해도 및 화학조성변환.
( Photoalteration in Biodegradability and Chemical Compositions of Algae- derived Dissolved Organic Matter ) |
| ;;;김용환;김범철;최광순; 일본 국립환경연구소;일본 국립환경연구소;일본 국립환경연구소;일본 국립환경연구소;강원대학교 환경과학과;일본 국립환경연구소;
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| 초 록 |
| 자외선에 의한 조류기원 용존유기물의 특성변화를 조사하기 위하여 배양한 남조류 두종 (Microcystis aeruginosa, Oscillatoria agardhii)의 체외배출용존유기물에 자외선 처리전과 처리후의 생분해도와 유기물의 화학적조성을 비교하였다. 자외선처리는 pyrex용기에 시료를 넣고 인공자외선램프(UVA: 40 W/$m^2$, UVB: 2 W/$m^2$)로 24시간 조사하였다. 유기물의 화학적조성은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; HoA), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals;HoN), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiA), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiB), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiN)의 5개 분획으로 분류하였다. 자외선처리동안 유기물의 농도변화는 거의 없었던 반면 생분해도는 자외선처리 전에 비해 현저히 감소하였다(M. aeruginosa: 17%, O. agardhii: 28% 감소). 또한 자외선 처리 전과 후의 유기물의 화학적조성도 상당한 차이를 보였다. 자외선처리 후 HiB분획(단백질, 아미노산류)은 감소한 반면 HiA분획 (카복실산류)은 증가하였다. 유기산분석에서도 3종류의 카복실산이 자외선처리 후 증가하는 것으로 나타났다. 일반적으로 수체의 유기물은 자외선에 의해 난분해성 유기물이 분해되거나 잘게 쪼개져 이분해성 유기물로 전환되는 것으로 알려졌다. 그러나 본 연구에서는 조류기원의 이분해성 유기물의 경우는 자외선에 의해 완전한 광분해는 보이지 않았지만 난분해성 유기물로 전환되었고 화학적조성도 바뀌었다. 이는 유기물의 기원과 종류에 따라 자외선에 대한 영향이 다르다는 것을 시사한다.0.73, P< 0.001). 본 연구기간동안 동물플랑크톤 섭식에 의한 청수기는 관찰되지 않았으며, 동 ${cdot}$ 식물플랑크톤의 다양성은 식물플랑크톤의 생물량 증가 시 회복되는 것으로 나타났다. 본 연구결과에서는 부영양 호수에서 동물플랑크톤의 섭식이나 제한영양염의 결핍이 식물플랑크톤의 현존량에 영향을 출 수 있으나 군집의 변화를 야기하지는 못함이 제시되었다.X>$NH_4;^+$, $NO_3;^-$, $PO_4;^{3-}$ 및 $SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${sim}$23%이었고, $PO_4;^{3-}$는 11 ${sim}$ 22%를 차지하였다.도로 검출되어 이를 고려한정수공정의 관리가 필요하리라 생각된다.$yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다 |
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| The effect of ultraviolet (UV) radiation on the characteristics of algae-derived dissolved organic matter (DOM) was examined by comparing the biodegradability and DOM fraction distribution of algal DOM before and after UV exposure. Algal DOM from two axenic cultures of Microcystis aeruginosa and Oscillatoria agardhii were irradiated for 24 h at a UV intensity of 42 W/$m^2$. A complete degradation of algal DOM during the UV exposure did not occur, remaining at constant concentrations of dissolved organic carbon(DOC). After UV exposure, however, microbial degradations were reduced by 17% in M. aeruginosa and 53% in O. agardhii, respectively, and decomposition rates also were two times lower in UV exposed algal DOM. In addition, the chemical compositions of algal DOM altered substantially after UV radiation exposure. The proportions of hydrophilic bases (HiB; protein-like DOM) decreased considerably in both algal DOM sources after UV exposure (16.8% and 20.0% of DOM, respectively), whereas those of hydrophilic acids (HiA; carboxylic acids-like DOM) increased as much as the decrease of the HiB fraction. Capillary ion electrophoresis (CE) analysis showed that several carboxylic acids increased significantly after UV exposure, further confirming an increase in HiA fractions. The results of this study clearly indicate that algal DOM can be changed in its chemical composition as well as biodegradability without complete degradation by UV radiation. |
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| 키워드 |
| algal DOM;UV effects;photoalteration;biodegradability;chemical composition; |
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한국하천호수학회지 / v.36, no.3, 2003년, pp.235-241
한국하천호수학회
ISSN : 1976-8087
UCI : G100:I100-KOI(KISTI1.1003/JNL.JAKO200318317181519)
언어 : 영어 |
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| 논문 제공 : KISTI 한국과학기술정보연구원 |
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