하천, 해양저질 등에서 채취한 시료를 이용해 미생물 혼합균주 확보한 후, 잔존하는 염소 화합물을 분석하고 PCE와 TCE의 변화를 관찰함으로서 탈염소화 효율을 평가하였다. 4주간 집적배양을 통해 광양, 하남, 여천시료가 PCE와 TCE의 탈염소화율이 우수한 것으로 나타났으나, 시료마다 그 효율에 있어 차이를 보였으며, 다양한 효율차를 보이는 것은 탈염소화율이 우수한 시료에 혐기성 미생물이 많이 존재하고 탈염소화 미생물이 우점종을 차지하고 있어서로 보인다.
<h1>결과 및 고찰</h1><h2>미생물에 의한 PCE와 TCE의 탈염소화</h2><p>염소화합물을 분해하는 미생물 혼합균주 확보를 위하여 하천, 해양저질 등에서 채취한 시료를 이용하여, 무기염 배지에서 혐기배양을 실시한 뒤에 탈염소화 효율을 조사하였다. 본 연구에서 PCE나 TCE의 탈염소화 반응생성물은 측정하지 않았으며, headspace 부분에 잔존하는 염소 화합물을 분석하고, 배양시에 대조구와 시료내의 PCE와 TCE의 변화를 관찰함으로서 탈염소화 효율을 평가하였다. 또한, 환경 시료에서 탈염소화 관련 혐기성 미생물을 보다 우점화 시키기 위해 집적배양하였다. 집적 배양을 수행하면 탈염소화 효율은 큰 변화가 없지만, 탈염소화 활성이 증대되어진다. 이는 환경시료로부터 탈염소화에 관련된 혐기성 미생물을 탐색하는데 있어서 집적배양은 반드시 필요하며, 이는 탈염소화 활성에 긍정적인 영향을 미친다고 볼 수 있기 때문에 본 연구에서도 집적배양을 수행하였다.</p><p>4주간 집적배양을 통해 광양, 하남, 여천시료가 PCE와 TCE의 탈염소화율이 우수한 것으로 나타났으며, 그 밖의 다른 시료도 PCE 및 TCE로 농화배양을 수행하였으나, 시료마다 그 효율에 있어 차이를 보이고 있다. 또한, 배양기간에 따라 PCE 및 TCE가 약간 감소하였으나, 탈염소화율은 \( 20\sim 30 \% \)정도로 매우 낮게 나타났다.</p><p>Fig. 1은 4주간의 집적배양 후, 잔존하는 PCE와 TCE농도를 초기농도와 비교하여 탈염소화율을 나타낸 것이다. 광양, 하남, 여천시료의 PCE 탈염소화율은 \( 59.56 \% \), \( 80.73 \% \), \( 87.37 \% \)를 나타내고 있으며, PCE의 평균 분해능은 \( 75.8 \% \)를 나타내고 있다. PCE 탈염소화능은 여천 >하남 >광양시료의 순으로 나타났다. 또한, TCE 탈염소화율은 \( 83.74 \% \), \( 75.47 \% \), \( 84.46 \% \)로 TCE 평균 분해능은 \( 81.2 \% \)로 높게 나타내고 있으며, TCE 탈염소화능은 여천 \( >\) 광양 \( >\) 하남시료의 순으로 여천시료가 가장 높은 탈염소화능을 갖는 것으로 분석되었다. PCE와 TCE 탈염소화능은 광양, 하남, 여천시료 중에서 가장 우수한 시료는 여천 시료로 \( 85 \% \) 이상의 PCE와 TCE 탈염소화율을 보이고 있다. 이와 같이 다양한 탈염소화율을 보이는 것은 시료마다 탈염소화에 관련된 혐기성 미생물들이 존재하기는 하나 탈염소화율이 우수한 시료에 보다 많이 존재하며, 탈염소화 미생물이 우점종을 차지하고 있기 때문인 것으로 판단된다.</p><p>PCE와 TCE의 탈염소화 효율을 상대 비교하였을 때 동일한 환경시료를 이용했음에도 PCE와 TCE의 탈염소화 효율은 차이를 보이고 있다. 하남, 여천시료는 PCE 탈염소화율이 TCE 탈염소화율 보다 우수한 것으로 나타났다. 이러한 원인을 탈염소화 반응속도차에 의한 것이라 기존의 연구에서 보고하고 있다. 혐기성 미생물의 탈염소화 반응을 통해 PCE는 최종산물인 ethene을 생성하며, 중간 생성물인 TCE, DCEs, VC를 생성하는데 탈염소화 반응속도를 비교해보면 치환된 염소의 수가 많은 화합물일수록 탈염소화 반응속도가 증가한다. 따라서 PCE의 첫 번째 혐기성 탈염소화 중간생성물인 TCE를 주입하였을 때와 PCE를 직접 주입하였을 때를 비교하면 같은 시료에 존재하는 미생물의 TCE 탈염소화 반응속도는 상대적으로 PCE의 탈염소화 반응속도보다 낮아서 탈염소화 효율이 낮은 것으로 판단되어진다.</p><p>탈염소화 반응속도 이외에 PCE와 TCE의 탈염소화 효율은 우점하는 미생물 종에 따라 영향을 받으며, 광양시료의 경우 PCE의 탈염소화율은 높은 반면, TCE 탈염소화율은 낮게 나타났는데, 이는 시료내에 PCE보다 TCE를 쉽게 탈염소화하는 미생물이 우점한다는 것을 간접적으로 시사하고 있다.</p>