토양 입자 표면에 형성된 바이오필름을 통한 중금속 고정화 실험 연구
Experimental Study on Stabilization of Heavy Metals by Biofilm Developed on Soil Particle Surface
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폐광산 주변 논토양을 대상으로 하여 토착미생물 바이오필름 형성을 통한 미생물학적 중금속 고정화 여부를 실험적으로 확인하였다. 다양한 농도의 tryptic soy broth(TSB), Luria-Bertani(LB) broth, 효모 추출물 등 영양분을 공급한 결과, 50% 희석한 LB 배지가 가장 높은 바이오필름 생물량 형성을 유도하였다. 바이오필름이 형성된 토양에 pH 4와 7의 조건에서 Pb, Cd, Ni, Zn 및 As, Cr 용액을 주입한 결과, 바이오필름은 pH에 관계없이 무생물학적 비교시료에 비하여 용존 중금속들을 잘 제거하였으나, As와 Cr은 비교시료와 큰 차이가 없었다. 바이오필름에 인산이온을 주입한 결과, 인산염 형성을 통한 중금속 제거보다 바이오필름에 의한 중금속 흡착이 우선적으로 발생하는 것으로 나타났다.
Abstract
The effects of indigenous microbial biofilm which was artificially developed on soil particle surface on mobility of toxic heavy metals in contaminated paddy soil were investigated. Among various dilutions of nutrients such as tryptic soy broth (TSB), Luria-Bertani (LB) broth and yeast extract, 50%-diluted LB medium appeared to result in development of the highest biofilm biomass on soil particles. Experiments on heavy metals biosorption were conducted using biofilm developed on soil particles with 50%-diluted LB medium at pH 4 and 7. Biofilm led to higher removal efficiency of Pb, Cd, Ni, and Zn than abiotic controls at pH 4 and 7 while there was no significant differences in removal efficiency for Cr and As. Addition of phosphate ion to biofilm around soil particles showed that heavy metals adsorption preferentially occurred by bacterial biofilm over phosphate formation.
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