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인간의 삶과 역사 속의 미생물: 환경지킴이로서의 미생물

수업노트/인간의삶과역사속의미생물

by 적분 ∫2tdt=t²+c 2012. 12. 18. 03:42

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환경 지킴이로서의 미생물

오수처리
-산업적 규모의 미생물 이용에 의존함
-오수처리 시설의 목표는 잠재적으로 발생할 지 모르는 독소를 제거하기 위해, 미생물의 먹이가 되는 유기물, 무기물을 줄이는 것. (즉, BOD를 줄이는 것)
*BOD: 생물학적 산소요구량으로써, 물 속의 유기물을 먹고 사는 미생물들이 필요로 하는 산소의 양, 낮을수록 깨끗한 물
-하수처리의 기본 작업은 유기물의 양을 줄여서, BOD를 낮추는 것.
-유기물을 줄이는 작업으로 무기물이 늘어나는데, 침전 등을 이용해 무기물 역시 줄여야함
-마지막으로 유해한 병을 발생시키는 균을 제거함

오수처리 과정
1. 여과/침전
-물리적인 방법으로 물과 유기물/무기물을 분리해냄
2. 정화
-무산소 처리법: 산소가 없는 환경에선 다양한 혐기성 미생물을 활용해 유기물을 분해, 발효시킴
-산소 처리법: 산소가 있는 환경에선 호기성 미생물을 활용해 유기물을 분해시킴. 살수여상법, 활성오니법
*살수여상법: 자갈밭에 물을 뿌리는 과정을 이용, 자갈에는 미생물이 살고 있어서, 뿌려지는 물 속의 유기물을 먹어치움
*활성오니법: 활성 오니는 산소를 이용해 유기물을 먹어치는 미생물의 집단을 뜻함
3. 후처리
-식수에 적합하도록 필터처리, 염소처리 등을 수행
-무기물의 양을 줄임
-완벽한 마무리 방법이지만, 비싸서 널리 이용되지는 않음

생물학적 환경복원(Bioremediation)
-수은과 같은 중금속 분해
-석유 Petroleum 분해
--원유 유출 사건 때 기름을 분해하는 다양한 박테리아, 균류, 시아노박테리아, 녹조류 등을 이용
--기름 분해 미생물이라도, 기름만 먹고 살 수는 없기에, 원활한 분해를 위해서 무기물을 뿌려줘야함
--기름을 작게 쪼개면 표면적이 늘어나 빨리 분해할 수 있음
-Xenobiotic(자연적으로 생성되지 않는 인공물질) 분해
--인공물질은 대게 자연적으로 잘 분해되지 않아서 문제를 일으킴
--살충제가 대표적인 물질 -> 소수 미생물에 의해 탄소원으로 사용되기도 함
--플라스틱 역시 대표적인 물질 -> PHB-PHV 플라스틱으로 대체함으로써 분해가능

물질 순환을 담당하는 미생물
*탄소 순환: 동물은 호흡뿐만 아니라, 죽은 후에 썩으면서(미생물에 의한 작용)도 탄소방출.
미생물이 없으면 탄소순환의 고리가 끊기게 됨. 탄소 고정은 광합성 식물과 해양 미생물에 의해 이루어진다.
-산소 순환은 탄소 순환과 밀접하게 연결되어 있음
*질소 순환: 질소는 세포를 구성하는 중요한 요소로, 질소를 고정하는 능력은 몇몇 박테리아만이 할 수 있음
*유황 순환: 유황 역시 아미노산에 필수적인 원소로, 미생물의 도움으로 복잡한 과정을 거쳐 유황을 사용할 수 있게 됨
*철 순환: 철은 자연 상태에서 Fe2 , Fe3 두 가지 형태로 산화형을 띄는데, 몇몇 미생물이 철을 산화시킬 수 있음
*인 순환
*망간 순환



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