수질검사 실험: DO, BOD, COD, pH 및 세균학적 분석

본 내용은 " [A+] 2023 서강대 일반생물학실험2 3차 (수질검사) " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.03.19

문서 내 토픽

• 1. 용존산소(DO) 및 생화학적 산소요구량(BOD)

  DO는 물에 용해된 산소로 수질 평가의 주요 지표입니다. 온도, 염분, 기압에 따라 변하며 호기성 미생물의 유기물 분해에 필수적입니다. BOD는 호기성 미생물이 유기물을 분해하는데 필요한 산소량으로, 값이 높을수록 오염도가 높습니다. 실험에서 DIW, 수돗물, 정수기물, 한강물의 BOD는 각각 0.46, 0.59, 0.19, 0.51ppm으로 측정되었으며 모두 1급수 기준을 만족했습니다.

• 2. 화학적 산소요구량(COD) 측정

  COD는 산화제를 사용하여 물 속의 산화 가능한 모든 물질을 측정합니다. 과망간산칼륨(KMnO4)을 사용한 역적정 방법으로 측정하며, BOD보다 넓은 범위의 유기물을 포함합니다. 실험 결과 DIW 0ppm, 수돗물 1.33ppm, 정수기물 2.67ppm, 한강물 6.67ppm으로 측정되어 각각 1, 2, 2, 4급수에 해당했습니다.

• 3. pH 측정 및 수질 등급 판정

  pH는 용액 내 수소 이온 농도를 나타내며 -log[H+]로 계산됩니다. 식수는 pH 5.8~8.5 범위를 유지해야 합니다. 실험에서 DIW 8.01, 수돗물 6.92, 정수기물 6.67, 한강물 6.73으로 모두 기준 범위 내였으며, 수질 등급은 BOD, COD, DO, pH 값을 종합하여 판정됩니다.

• 4. 세균학적 수질검사 및 MacConkey 배지

  MacConkey agar는 그람음성균을 선택적으로 배양하는 배지로, crystal violet과 bile salts가 그람양성균 성장을 억제합니다. Lactose 발효 세균은 붉은색, peptone 이용 세균은 노란색 colony를 형성합니다. 실험에서 한강물에서만 붉은색과 노란색 colony가 관찰되어 다양한 그람음성균이 존재함을 확인했습니다.

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• 1. 용존산소(DO) 및 생화학적 산소요구량(BOD)

  용존산소와 생화학적 산소요구량은 수질 평가의 핵심 지표입니다. DO는 수중 생물의 생존에 필수적이며, BOD는 유기물 오염도를 나타냅니다. 이 두 지표의 관계를 이해하는 것이 중요한데, BOD가 높을수록 미생물이 유기물 분해 과정에서 산소를 많이 소비하여 DO가 감소합니다. 특히 하천이나 호수의 자정능력을 평가할 때 이 지표들은 필수적입니다. 정확한 측정을 통해 수역의 오염 상태를 파악하고 적절한 환경 관리 정책을 수립할 수 있습니다. 따라서 DO와 BOD 측정은 수질 모니터링에서 가장 기본이 되는 중요한 항목이라고 생각합니다.

• 2. 화학적 산소요구량(COD) 측정

  화학적 산소요구량(COD)은 생분해 불가능한 유기물까지 포함하여 측정하므로 BOD보다 더 포괄적인 오염도 지표입니다. 산업폐수나 난분해성 물질이 많은 수역에서 특히 유용합니다. COD 측정은 중크롬산칼륨을 이용한 산화 환원 반응을 기반으로 하며, 정확한 측정을 위해서는 엄격한 실험 조건 관리가 필요합니다. BOD/COD 비율을 통해 수질의 생분해성을 판단할 수 있어 오염원 특성 파악에 도움이 됩니다. 따라서 COD는 수질 관리에서 필수적인 보완 지표로서 그 중요성이 높다고 평가합니다.

• 3. pH 측정 및 수질 등급 판정

  pH는 수질의 산성도와 알칼리성을 나타내는 기본적이면서도 중요한 지표입니다. 수중 생물의 생존, 화학 반응, 오염물질의 거동 등이 pH에 크게 영향을 받습니다. 정확한 pH 측정을 위해서는 pH 미터의 정기적인 보정이 필수적입니다. 수질 등급 판정에서 pH는 다른 지표들과 함께 종합적으로 고려되어야 하며, 지역별 수질 기준에 따라 적절한 범위를 유지해야 합니다. 특히 산성비나 산업폐수로 인한 pH 변화는 수생태계에 심각한 영향을 미치므로, pH 관리는 수질 보전의 중요한 요소라고 생각합니다.

• 4. 세균학적 수질검사 및 MacConkey 배지

  세균학적 수질검사는 병원성 미생물의 존재 여부를 판단하여 음용수의 안전성을 보장하는 데 필수적입니다. MacConkey 배지는 대장균과 같은 그람음성 세균을 선택적으로 배양할 수 있어 분변 오염 지표 미생물 검출에 매우 효과적입니다. 대장균의 존재는 분변 오염을 의미하므로 수질 안전성 평가의 중요한 기준이 됩니다. 정확한 배양 조건과 배지 준비가 신뢰할 수 있는 검사 결과를 위해 중요합니다. 세균학적 검사는 화학적 지표만으로는 파악할 수 없는 미생물 오염을 감지하므로, 종합적인 수질 관리에서 필수적인 항목이라고 평가합니다.