탈질법을 이용한 질산염의 질소와 산소 동위원소 분석법 (Nitrogen and oxygen isotope analysis of nitrate using denitrification method)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 48권 / 4호 / 351 ~ 356페이지
· 저자명 : 김인수, 이광식, 봉연식, 류종식, 김강주

초록

식수 내 질산성 질소(NO_3-N) 오염은 국민건강과 밀접히 연관되어 전 세계적으로 심각한 환경문제로 인식되고 있다. 질산염(NO_3^-)의 질소(δ^15 N)와 산소(δ^18 O) 동위원소를 이용한 질산성 질소의 오염원인자 판별 연구가 진행되고 있지만 현재까지 국내에서 질산염의 질소와 산소 동위원소를 동시 측정하는 곳은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 국내 최초로 탈질 미생물을 이용하여 질산염의 질소와 산소 동위원소 동시분석법을 개발하였다. 탈질 박테리아법(Bacterial denitrification method)은 아산화질소(N_2O) 환원 효소가 결핍된 미생물(Pseudomonas chlororaphis)을 이용하여 질산염을 아산화질소까지 환원시킨 후 미량가스 전처리농축기(TraceGas pre-concentrator)와 안정동위원소 질량분석기(IRMS)를 이용하여 분석하는 방법이다. 본 연구에서 개발된 분석법의 신뢰성 검증을 위하여 2종의 국제 공인 표준물질인 IAEA-NO3와 USGS-34를 10회 반복 분석하였고 각 표준물질의 질소와 산소 동위원소 값은 각각 +4.5±0.3‰과 +24.2±0.6‰, -1.8±0.1‰과 -27.9±0.4‰로 인증값과 오차범위 내에서 일치하였다. 본 연구를 통하여 개발된 탈질법을 이용한 질산염의 안정동위원소 동시 측정법은 향후 국내 질산성 질소 오염원인자 판별 연구에 널리 활용될 것으로 기대된다.

영어초록

Nitrogen contamination in drinking water has been recognised as one of major environmental problems in the world because it results in serious health effects on human. Although many studies have conducted to elucidate contamination sources of nitrate in the environment using nitrogen (δ^15 N) and oxygen (δ^18 O) isotopes of nitrate (NO_3^-), there is no place to concurrently analyze nitrogen and oxygen isotopes of nitrate in Korea. In this study, the measurement of both nitrogen and oxygen isotopes of nitrate using the denitrification method was developed for the first time in Korea. The denitrification method employs a microorganism known as Pseudomonas chlororaphis, which is deficient in the N_2O reductase to convert NO_3^- into N_2O. To evaluate the precision and accuracy of our analytical results, two reference materials (IAEA-NO_3 and USGS-34) were analyzed repeatedly. Measured δ^15 N and δ^18 O values of IAEA-NO_3 and USGS-34 were +4.5±0.3‰ and +24.2±0.6‰, and -1.8±0.1‰ and -27.9±0.4‰, respectively, which are all consistent with recommended values within the error. This indicates that our established method and measurement is reliable and thus can be widely used to trace the contamination source of nitrate in Korea.

참고자료

· 없음