벤젠과 톨루엔 산화에 관여하는 \( t m o A \) gene의 경우, 깊이별로 뚜렷하게 증가하게 감소하는 경향이 보이지 않았고, \( 10^{7} \sim 10^{8} \) gene copy numberg-dry soil \( ^{-1} \)로 거의 비슷한 수준이었고 이러한 결과는 벤젠과 톨루엔은 바이오커버 깊이에 상관없이 전체 층에서 조금씩 분해되는 경향과 일치한다. 본 연구에서는 산림 토양과 지렁이 분변토를 혼합한 토양을 이용한 바이오커버의 메탄, 벤젠 및 톨루엔 제거효율을 조사한 결과, 메탄뿐 만 아니라 벤젠과 톨루엔을 동시에 제거 가능함을 확인할 수 있었으며 이러한 결과는 다양한 미생물이 존재하면서도 영양물질이 풍부한 지렁이 분변토가 바이오커버에서 메탄뿐만 아니라 벤젠 및 톨루엔을 동시에 제거하는데 매우 유용함을 시사한다.
<p>벤젠과 톨루엔 산화에 관여하는 \( t m o A \) gene의 경우, 깊이별로 뚜렷하게 증가하게 감소하는 경향이 보이지 않았고, \( 10^{7} \sim 10^{8} \) gene copy numberg-dry soil \( ^{-1} \)로 거의 비슷한 수준이었다. 이러한 결과는 벤젠과 톨루엔은 바이오커버 깊이에 상관없이 전체 층에서 조금씩 분해되는 경향과 일치한다.</p> <p>바이오커버의 깊이별로 존재하는 메탄 산화세균 및 벤젠/톨루엔 산화세균의 군집을 알아보고자 \( \mathrm{pmoA} \)와 \( t m o A \) gene을 가진 세균 군집을 T-RFLP 방법을 이용하여 분석하였다(Table 1). pmoA gene의 경우, \( 75 \mathrm{bp} \)인 Methylococcus/Methylocaldum 비율은 바이오커버 하단에서 상단으로 갈수록 점점 감소하는 경향이 보였다. 그러나 \( 244 \mathrm{bp} \)인 Methylocystis/Methylosinus의 비율은 바이오커버 하단에서 상단으로 갈수록 점점 증가하는 경향을 보였고, 특히, 메탄의 제거가 가장 활발하게 일어나고 pmoA gene의 copy number도 가장 높게 나타났던 \( -0.4 \sim 0.1 \mathrm{~m} \) 구간에서의 비율이 매우 크게 증가하였다. 한편, \( 438 \mathrm{bp} \)인 Methylomonas (Type I)는 \( -0.4 \sim-0.2 \mathrm{~m} \) 구간에서 \( 2 \% \) 미만의 비율로 존재하였다.</p> <p>지렁이 분변토를 혼합한 토양을 이용한 바이오커버에 메탄 단일가스를 공급하여 약 1개월 정도 운전한 후 메탄 산화 세균 군집을 조사한 결과, Methylobacter와 같은 type I methantrophs가 우점화되었다. 그런데, Wang et al.은 메탄 제거용 바이오커버는 Methylococcus (type I) 뿐 만 아니라, Methylocystis (type II) 및 Methylosinus (type II) 등이 우점된다고 보고하였다. 또한, 매립지 토양을 접종원으로 하고 메탄 단일가스를 공급하여 농화배양한 consortium과 메탄, 벤젠 및 톨루엔의 혼합가스를 공급하여 농화배양한 consortium의 메탄 산화 세균 군집을 비교한 결과, 메탄/벤젠/톨루엔 혼합가스로 농화배양한 consortium에서는 type II에 속하는 methanotrophs의 비율이 증가하였다. 본 연구에서의 메탄/벤젠/톨루엔 처리용 바이오커버에서도 type IImethanotrophs에 속하는 Methylocystis/Methylosinus의 비율이 높아지는 동일한 경향이 관찰되었다. 종다양성을 의미하는 \( \mathrm{pmoA} \) gene의 T-RFs수는 바이오커버 하단과 상단보다는 중간에서 층에서 가장 많아, 이 부위의 메탄 산화 관련하는 세균의 다양성이 가장 높은 것으로 추측되었다.</p> <p>\( \mathrm{tmoA} \) gene의 경우, 바이오필터최상부층 \( (0 \sim-0.1 \mathrm{~m}) \)에서 \( 172 \mathrm{bp} \)의 비율이 가장 높았으나, 상부층\( (-0.1 \sim-0.4 \mathrm{~m}) \)에서는 \( 105 \mathrm{~bp} \) 비율이 가장 높고 \( 107 \mathrm{~bp} \) 와 \( 172 \mathrm{~bp} \)의 비율이 그 다음으로 높았다. 하부층\( (-0.6 \sim-0.9 \mathrm{~m}) \)에서는 \( 172 \mathrm{~bp} \) 와 \( 105 \mathrm{~bp} \)의 비율이 높았다. 종다양성을 의미하는 \( t m o A \) gene의 T-RFs 수는 바이오커버 하단보다는 상단에서 많아지는 경향을 보였는데, 이는 상부층\( (-0.1 \sim-0.4 \mathrm{~m}) \)은 하부층 \( (-0.6 \sim-0.9 \mathrm{~m}) \)보다는 호기적인 조건이기 때문에, 이 조건에서 벤젠과 톨루엔을 이용하는 세균 종이 다양해지기 때문으로 사료된다.</p> <p>본 연구에서는 산림 토양과 지렁이 분변토를 혼합한 토양을 이용한 바이오커버의 메탄, 벤젠 및 톨루엔 제거효율을 조사한 결과, 메탄뿐 만 아니라 벤젠과 톨루엔을 동시에 제거 가능함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 다양한 미생물이 존재하면서도 영양물질이 풍부한 지렁이 분변토가 바이오커버에서 메탄뿐만 아니라 벤젠 및 톨루엔을 동시에 제거하는데 매우 유용함을 시사한다.</p>