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외국의 수질기준(WHO, 미국EPA, 일본)

외국의 먹는물 수질기준표 1. 각국의 먹는물 수질기준 항목(WHO, 4th Edition, 2011년 기준)물질명WHO(163개 )기준값91미국(112개)일본(125개)1차2차수질기준수질관리목표설정(목표치)요검토(목표치)계919715502748미생물16-21-무기물질131621134유기물질계7368-191244휘발성물질1520-8627농약3430--14소독부산물1613-11513기타85----심미적물질12131810-소독제2-----방사성물질15--1-※ 미국은 1차와 2차에서 Fluoride, copper 2종이 중복임※ 2008년 4월 1일부터 변경 염소산(수질관리⇒수질기준변경), 종속영양세균(수질관리항목추가)6개 항목 법정 요검토항목 중복임 (탁도, 냄새, pH, 총용존고형물, 경도, 망간)표 2. 먹는물중 미생물의 수질기준물질명단위WHO미국일본법정항목관리항목요검토1차2차계16-211Heterotropic plate count (중온세균:일반세균)(저온세균:종속영양세균)cfu /㎖〃TT1002000Total ColiformsNo. /100㎖0(95%)Faecal coliformsNo. /100㎖Legionellacfu/LTTVirusesNo. / 10ℓTTGiardia lambliacysts/ 10LTTE.coliNo. /100㎖0CryptosporidiumNo. / 1ℓTTMicrosystine㎍/ℓ1(LR)0.8Salmonella불검출/250mLShigella불검출/250mL녹농균불검출/250mL분원성 연쇄상구균불검출/250mL여시니아불검출/250mL아황산환원혐기성포자형성균불검출/50mL※ TT : Treatment Technique※ ○ : 기준 없음표 3. 먹는물중 유해한 무기물질의 수질기준물질명단위WHO미국일본법정항목관리항목요검토1차2차계131621035Arsenic㎍/ℓ101010Cadmium㎍/ℓ353Chromium㎍/ℓ5010050(+6)Lead㎍/ℓ101510Mercury㎍/ℓ620.5Selenium㎍/ℓ405010Antimony㎍/ℓ20541.2-Dichloroethene㎍/ℓ501.1.1-Trichloroethane㎍/ℓ2003001.1.2-Trichloroethane㎍/ℓ5Dibromoethane㎍/ℓVinyl chloride㎍/ℓ0.322Vinyl acetate○1.1-Dichloroethylene㎍/ℓ71001.2-Dichloroethylene (cis)㎍/ℓ70401.2-Dichloroethylene (trans)㎍/ℓ100Trichloroethylene㎍/ℓ510Tetrachloroethylene㎍/ℓ40510Benzene㎍/ℓ10510Toluene㎍/ℓ7001000400Xylenes㎍/ℓ50010000400Ethylbenzene㎍/ℓ300700Styrene㎍/ℓ2010020chlorobenzene㎍/ℓ1001.2-Dichlorobenzene(o-Dichlorobenzene)㎍/ℓ10006001.3-Dichlorobenzene㎍/ℓ1.4-Dichlorobenzene(p-Dichlorobenzene)㎍/ℓ300751,2,4-Trichlorobenzenes㎍/ℓ701.1-Dichloroethane㎍/ℓBromochloromethane㎍/ℓ1.1-Dichloropropylene㎍/ℓ1.3-Dichloropropylene(1.3-Dichloropropene)㎍/ℓ201.2-Dibromoethane㎍/ℓ0.41.1.1.2-Tetrachloroethane㎍/ℓ1.1.2.2-Tetrachloroethane㎍/ℓBromobenzene㎍/ℓIsopropylbenzene㎍/ℓN-Propylbenzene㎍/ℓ1.2.4-Trimethylbenzene㎍/ℓ1.3.5-Trimethylbenzene㎍/ℓ1-Methylpropylbenzene㎍/ℓ2-ethyl-1.3-dimethylbenzene㎍/ℓButylbenzene㎍/ℓ1.2.4-Trichlorobenzene㎍/ℓNaphthalene㎍/ℓ1.2.3-Trichlorobenzene㎍/ℓ1.2.3-Trichloroethane㎍/ℓ20표 5. 먹는물중 소독부산eChlorodibromoacetic acidTribromoacetic acidDibromoacetic acidAcetaldehyde㎍/ℓ○Dichloroacetic acid㎍/ℓ506040Ethylene dibromide (EDB)㎍/ℓ0.05Trichloroacetic acid㎍/ℓ20060200Trichloroethene㎍/ℓ20Formaldehyde㎍/ℓ80Monochloroacetic acid㎍/ℓ206020Cyanogen chloride(as CN)㎍/ℓChloric acid㎍/ℓ600N-Nitrosodimethylamine(NDMA)㎍/ℓ0.10.1Perchloric acid㎍/ℓ25Chlorous acid㎍/ℓ600Chlorophenol㎍/ℓ2.4-Dichlorophenol㎍/ℓ2.4.6-Trichlorophenol㎍/ℓ200Pentachlorophenol㎍/ℓ1Chloritemg/ℓ0.710.6Chloratemg/ℓ0.70.6Bromate㎍/ℓ101010Monochloramine(소독제)mg/ℓ3Chlorine(소독제)mg/ℓ5MRDL=4.01Chlorine dioxide(소독제)mg/ℓMRDL=0.80.6Chloramines(소독제)mg/ℓ4※ MRDL : Maximum Residual Disinfectant LevelA : 각 항목의 가이드라인에 대한 비율의 합이 1을 초과해서는 안된다표 6. 먹는물중 농약의 수질기준물질명단위WHO미국일본법정항목관리항목요검토1차2차계3430--11Pesticide(total)㎍/ℓ1(목표치-검사치)Alachlor㎍/ℓ202Aldicarb㎍/ℓ103Aldicarb sulfone2Aldicarb sulfoxide4Aldrin and Dieldrin㎍/ℓ0.03Atrazine㎍/ℓ1003Hydroxyatrazine㎍/ℓ200Cabaryl㎍/ℓCaptan㎍/ℓCaptafol㎍/ℓCarbofuran㎍/ℓ740Chlordane㎍/ℓ0.22Chlorotoluron㎍/ℓ30Chlorpyrifos㎍/ℓ30Cyanazine㎍(계속)물질명단위WHO미국일본법정항목관리항목요검토1차2차Molinate㎍/ℓ6Oxamyl (vydate)㎍/ℓ200Parathion㎍/ℓPhenthoate(PAP)㎍/ℓPendimethalin㎍/ℓ20Permethrin㎍/ℓPicloram㎍/ℓ500Pyridate㎍/ℓPyriproxyfen㎍/ℓSimazine㎍/ℓ24Sodium dichloroisocyanurate1㎍/ℓ50Sodium dichloroisocyanurate2㎍/ℓ402.4.5-T㎍/ℓ9Terbuthylazine㎍/ℓ72.3.7.8-TCDD(dioxin)㎍/ℓ3/105Toxaphene㎍/ℓ32.4.5-TP (Silvex, Fenoprop)㎍/ℓ950Trichlorfon (DEP)㎍/ℓTrifluralin㎍/ℓ20※ Sodium dichloroisocyanurate1 : as sodium dichloroisocyanurateSodium dichloroisocyanurate2 : as cyanuric acid표 7. 먹는물중 기타 유기화학물질의 수질기준물질명단위WHO미국일본법정항목관리항목요검토1차2차계85-3123Di (2-ethylhexyl) adipate㎍/ℓ400Di (2-ethylhexyl) phthalate㎍/ℓ86100Acrylamide㎍/ℓ0.5TT0.5Aniline㎍/ℓ20Epichlorohydrin㎍/ℓ0.40.4Hexachlorobutadiene㎍/ℓ0.6Edetic Acid (EDTA)㎍/ℓ600500Nitrilotriacetic Acid㎍/ℓ200200Benzo[a]pyrene(PAHs)㎍/ℓ0.70.2PCBs㎍/ℓ0.51.4-dioxane㎍/ℓ5050Methy-t-buthylether(MTBE)㎍/ℓ20Di-n-butylphthalate(DNBP)㎍/ℓ200Diethylphthalate(DEP)㎍/ℓDimethylphthalate(DMP)㎍/ℓDi-n-octylphthalate(DOP)㎍/ℓButylbenzylphthalate(BBP)㎍/ℓ500Bisphenol-A㎍/ℓ100Tributyltin㎍/ℓ0.6MX㎍/ℓ1Sulfamethazine㎍/ℓChlorotetracycline㎍/ℓSulfamethoxazole㎍/ℓQuinoline㎍/ℓ0.1※ TEQ : 독성등가환산농도(Toxicity Equivalent): 각 동족체의 실측 농도에 2,3,7,8-치환 이성체 17종(PCDDs 7종, PCDFs 10종)의 독성등가환산계수(Toxicity Equivalent Factor, TEF)를 적용한 농도이며, 이성체 중에서 가장 독성이 강한 2,3,7,8-T4CDD의 독성을 기준값 1로 하여 각 이성체의 상대적인 독성값을 나타낸 계수를 독성등가환산계수(Toxicity Equivalent Factor, TEF)라 함.표 8. 먹는물중 심미적인 영향물질의 수질기준물질명단위WHO미국일본법정항목관리항목요검토1차2차계1213209-Color도155TurbidityNTUTT2도1도Odor (12℃, 25℃)희석도3무취3 (ton)Taste (12℃, 25℃)희석도무미pH-6.5～8.55.8～8.67.5Corrosivity-비부식성-1～0Total dissolved solidsmg/ℓ50050030～200Total Hardness (France)mg/ℓ30010～100Aluminiummg/ℓ0.05～0.20.2Coppermg/ℓ21.311Ironmg/ℓ0.30.3Manganesemg/ℓ0.050.050.01CalciumPotasiumZincmg/ℓ51Sodiummg/ℓ200Chloridemg/ℓ250200Sulfatemg/ℓ250Carbon dioxidemg/ℓ20Permanganate valuemg/ℓ3Phenols㎍/ℓ5Foaming agent(anionic surfactant)mg/ℓ0.50.2Foaming agent(nonionic surfactant)mg/ℓ0.02Total organic carbonmg/ℓ52-methylisoborneol㎍/ℓ0.01Geosmin㎍/ℓ0.01표 9. 먹는물중 방사성물질의 수질기준물질명단위WHO미국일본법정항목관.

생활/환경| 2014.07.31| 9페이지| 1,500원| 조회(494)

환경공학, 수질기준, 표

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동물플랑크톤 배양여과액에 의한 Microcystis aeruginosa의 성장 형태 및 microcystin 생성량의 변화

수생 생태계내에서 상위 생물의 포식현상은 많은 하위 피식자 생물들의 중요한 소멸요인이 된다 이에 대해 피식자 생물들은 행동 킻 혀태변화 화학 물질 분비 드을 통해 포식자의 섭식을 방해함으로써 포식 위험으로부터 초대한 대처하고자 하낟 식물플랑크톤 군집도 크기, 구조 및 생리적 특성변화 등의 다양한 방어 수단을 통해 동물 플랑크톤의 포식력과 성장률을 떨어뜨릴 수 있다반면 동물플랑크통은 선택적 포식 여과기작을 발달시켜 피식자의 방어기작을 극복하고 이러한 특성은 세대를 거쳐감에 따라 적응 진화하게 되므로 미생물 먹이 환태의 구조 기능적 안정성이 유지된다최근 수생 생태걔내에서 포식자에 대한 피식자들의 방어기작이 화학적으로도 유도될 수 있다는 이론이 발표되고 있다 피식자들은 포식자의 직적적인포식압 외에도 이르이 분비해내는 화학물질에 의해 행동 형태 및 생활사를 변화시킴으로써 포식자에 대한 방어 수단이 될 수 있다는 이론으로 어류 무척추동물 및 동물플랑크톤을 대상으로 야회현장 및 실렇ㅁ실내에서 열구가 수행되어 왔다 이러한 `info-chemicals`를 통하 군집간 신호전달 현상은 최근 동식물 플랑크톤 군집에서도 관찰되기도 하였다

자연과학| 2010.06.01| 8페이지| 1,000원| 조회(243)

Microcystis aerugino, Daphnia magna, growt..

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보 구간(양산천)에서의 수질과 식물플랑크톤 군집에 관한 연구(1993-1996)

우리나라 하천은 유역의 토지 이용형태에 따라 산지 하천, 농경지 하천, 준 도시하천, 고단하천 도심하천등으로 구분할 수 있다 현재 대부분의 3~4차 하천은 소규모 댐, 보 등의 건설과 직강화 준설 하천변정비 드의 물리적이 ㄴ변형으로 유량과 유속의 변화가 초래되어 하천 생태계내의 화학 생물학적 요인이 변화되었다 인위적 요인에 의한 하천 생태계구조 및 기능상의 특성 변화를 파악하는 것은 효율적인 하천관이에 있어 매우 중요한 요소로 인식되오 있다하천의 물리적 구조물 중 보는 우리나아에서 뿌만 아니라 일본, 독일, 스위스 등에서도 농 공업 용수의 공급을 목적으로 설치되어 있다 하천에 설치되는 이러한 구조물은 자유롭게 하류로 유하하는 토사를 차단할 뿐 아니라 유소이 보 상류에서는 감소하고 하류부는 급속히 증가하여 기존에 서식하던 생물의 서식환경이 변화되며 생물 이동통로가 단절되는 문제를 야기하는 등의 항천 생태계에 많은 영향을 미칠것으로 예상된다 그라나 보의 건석이 생물 군집구조와 생태계에 미치는 영향에 대한 연구는 봇둑 상하에서 대형 무척추동물의 서식차이에 대해서 밝힌 오와 전의 연구를 제외하면 미진한 상태이다

자연과학| 2010.06.01| 10페이지| 1,000원| 조회(201)

웨어, 물리화학적 특성, stream, phytoplakton

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Changes in microcystin content and environmental parameters over the course of a toxic cyanobacteria bloom in a hypertrophic regulated river, South Korea

in this paper we present the finding of a study investigating the association of environmental parameters and microcystin content of Microcystis bloom in a hypertrophic regulated river system.

자연과학| 2010.05.31| 7페이지| 1,000원| 조회(168)

Cyanobacteria, Microcystis, Microcystin, Wa..

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상수원수 및 정수처리공정별 가시아메바 분포특성에 관한 연구

우리나라에서는 2002년 7월에 제정된 바이러스 및 원생동물에 대한 정수처리기준을 시행하여 5만톤 이상의 정수장의 경우 99.9%까지 제거할 수 있는 정수장 시설기준을 제시하고 있다. 이 기준들을 준수하는 정수장에서는 원생동물 등에 의한 정수의 오염은 불가능할 것으로 보인다. 그러나 이러한 분포조사를 통한 자료의 축적은 먹는 물 수질기준 개선에도 활용될 수 있을 뿐 만아니라 정기적으로 모니터링 할 수 있는 시험법 제정에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

자연과학| 2010.05.31| 7페이지| 1,000원| 조회(208)

낙동강, 상수원수, 가시아메바, 자유생활아메바, 정수처리기준

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The Application of an Algal Fence for the Reduction of Algal Intake into the Water Intake Facility

취수장으로 유입되는 조류의 물리적 차단을 위해 취수구에 특수제작된 조류펜스에 의해 조류 생체량의 감소효과를 보았다. 생체모형을 이용하여 대번성 시기 예측이 가능할 경우 훨씬 효과적으로 조류의 유입 차단이 가능할 것으로 보인다.

생활/환경| 2010.05.31| 6페이지| 1,000원| 조회(183)

조류, 조류펜스, 조류저감, 생체량

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Strain Identification and Comparative Analysis of Toxigenic Cyanobacteria

Microcystis aeruginosa is most commonly known to produce the hepatotoxic heptapeptide microcystin in a variety of forms with varying toxicity. We compared the molecular genetic method with the morphological characteristics to strain classification of cyanobacteria in Nakdong River. We have designed PCR primers (JJM98F, JJM1141R) for cyanobacterial 16S rRNA and phycocyanin intergenic spacer (PC-IGS) gene domain. In order to confirm the production of microcystins, we have designed PCR primers for the N-methyltransferase (NMT) domain of microcystin synthetase gene mcyA and have probed 21 cyanobacteria cultures as well as several field samples. 4. DiscussionThe development of a molecular method for the identification of cyanobacteria is essential for the rapid and accurate analysis of cyanobacteria in Nakdong River. 16S rRNA and PC-IGS are currently the most promising approach for phylogenetic classification and identification of cyanobacteria18). Several previous studies of Microcystis have also shown no correlation between toxicity and other phenotypes or genotypes12,13). In this study, NIES seven strains and environmental samples were compared with 16S rRNA and PC-IGS region, each of samples were cultured purely and identified morphology. The used primer in this study were mismatched in two bases to known 16S rRNA primer but, the result of DNA sequencing is better than that of known 16S rRNA primer. Cultured sample, 67% of the samples were identified as Microcystis aeuroginosa. As the result, cyanobacteria, Microcystis aeuroginosa may be dominant species of Nakdong River. The differences of identification using 16S rRNA and PC-IGS were existed. If the research is performed at the many samples of cyanobacteria in involving Nakdong River, it could proceed accurately genetical classification. The data for mcyA are consistent with the observations of Neilan et al.11) and Nubel

자연과학| 2010.04.09| 7페이지| 1,000원| 조회(280)

Cyanobacteria, Microcystins, 16S rRNA, N-..

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Daily Variation of Phytoplankton and Water Quality in the Lower Nakdong River

The Nakdong River is the second largest river system in South Korea containing a large drainage basin and a long main channel. The flow of the Nakdong River is highly regulated by 4 multi-purpose dams in the major tributaries and an estuary barrage, which are constructed in the mouth to ensure efficient water resources. Especially, the lower Nakdong River shows a riverreservoir hybrid type due to the stagnation of water flow during the dry period. Also the Nakdong River was on hypertrophication over eutrophication by continuous inflow of raw nutrients from the populated industries in the middle of the river (Joo et al. 1997). Since 1992, the difficult supply of water resources and massive change of aquatic community have caused from cyanobacterialblooms every summer and flourished diatoms during dry winter period.

생활/환경| 2010.04.07| 8페이지| 1,500원| 조회(227)

phytoplankton, zooplankton, Nakdong River, water-bloom

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GAC 공정에서의 Sulfonamide계 항생물질 흡착특성

GAC 공정에서의 Sulfonamide계 항생물질 흡착특성손희종†?정종문부산광역시 상수도사업본부 수질연구소Adsorption Characteristics of Sulfonamide Antibiotic Compounds in GAC ProcessHee-Jong Son†?Jong-Moon JungWater Quality Institute, Busan Water AuthorityABSTRACT : Adsorption performance of sulfonamide antibiotic compounds such as sulfadimethoxine(SDM), sulfachloropyridazine(SCP), sulfamethazine(SMT), sulfathiazole(STZ) and sulfamethoxazole(SMX) on granular activated carbon(GAC) was evaluated in this study.The coal-based activated carbon was found to be more effective than other carbons in adsorption of sulfonamide antibiotic compounds. The wood-based activated carbon was less effective than coconut- and coal-based carbon in adsorption nevertheless having larger pore volume and specific surface area than others carbons.The maximum adsorption capacities(X/M) of coal-based activated carbon for the five sulfonamide species was 1.3～1.5 and 1.8～2.1 times larger than coconut- and wood-based activated carbon, respectively.Carbon usage r.1～7)전 세계적으로 항생물질의 사용량은 2003년도에 100,000～200,000톤 정도로 알려져 있으며8), 국내의 경우 수산업 및 축산업에 이용된 항생제 사용량이 2003년 1,460톤으로 보고되고 있다.9)항생물질은 전국 도처에서 사용되고 있고, 사용된 양의 상당한 부분이 별도의 처리 없이 배출되고 있으며, 또한, 축산폐수 및 도시하수 처리장에서 완전히 제거되지 않고 자연 수계로 유입된다.10)Choi 등의 연구11)에서 낙동강 부근에 위치한 하수처리장(activated sludge 공정)과 축산폐수 처리장(A2O 공정)의 2차 처리수에서 tetracycline계와 sulfonamide계 항생물질이 검출되었다고 보고하고 있으며, 검출농도는 축산폐수 처리장의 2차 처리수에서 chlortetracycline이 90.9 μg/L, oxytetracycline이 6.53 μg/L 및 sulfathiazole이 4.27 μg/L로 검출되었다고 보고하였다.본 연구에서는 입상활성탄(granular activated carbon, GAC) 흡착공정에서의 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 활성탄 흡착 특성을 살펴보기 위하여 석탄계, 야자계 및 목탄계 재질의 활성탄 신탄을 사용하였으며, 실제 정수장의 활성탄 흡착조의 운전조건과 동일한 조건으로 실험을 수행하기 위해 정수장의 활성탄 흡착조로 유입되는 유입수와 거의 유사한 성상을 지닌 시료수를 유입수로 사용하였다. 따라서 정수장에서 sulfonamide계 항생물질 5종의 제어를 위하여 실제 활성탄 필요량을 산정하는데 기초자료를 제공할 것으로 기대가 되며, 항생물질 제어를 위한 GAC 공정의 설계 및 운전 자료로 사용하고자 하였다.2. 실험재료 및 방법2.1. 실험 재료2.1.1. 항생물질본 실험에 사용된 항생물질은 sulfonamide계 5종으로 sulfadimethoxine(SDM), sulfachloropyridazine(SCP), sulfamethazine(SMT), sulfathiazole(STZ), sutics of virgin and used activated carbonsSpeciesCoal(calgon F-400)Coconut(samchully)Wood(pica)CasevirginvirginvirginBed volume used(-)000Apparent density(g/L)400360230Specific surface area(m2/g)110012601610Total pore volume(cm3/g)0.6390.5271.122.2. 실험방법2.2.1. 입상활성탄 연속 흡착본 실험에 사용된 pilot-plant 활성탄 접촉조는 아크릴 재질로 내경 5 cm, 총 길이 200 cm, 층고 100 cm이며, 각각의 pilot-plant 컬럼 세트에 고농도 sulfonamide계 5종의 조제수가 유입되어 혼화조에서 300 m3/일 처리규모의 pilot-plant 최종처리수와 혼합된 후 각각의 활성탄 접촉조로 유입되기 전의 각각의 sulfonamide계 5종의 농도가 50 μg/L가 되도록 설계하였다. 접촉조의 운전은 하향류식으로 공탑체류시간(empty bed contact time, EBCT)는 10분, 선속도(linear velocity, LV) 6.1 m/hr로 고정하여 운전하였고, 역세척은 잔류염소가 존재하지 않는 물로 주 1회 실시하였으며, 활성탄 접촉조의 상세한 설계인자를 Fig. 1에 나타내었다.Fig. 1. Schematic diagram of continuous adsorption column.2.2.2. 항생물질 고체상 추출 및 LC/MSD 분석시료수는 1 L를 채수하여 입자성 물질의 제거를 위하여 0.2 μm 멤브레인 필터(Millipore, U.S.A.)로 여과한 후 5 % Na2EDTA를 4 mL 첨가하였다.14) Na2EDTA 첨가 후 40% 황산을 사용하여 시료수의 pH를 3 이하로 조절한 후 고체상 추출장치(Autotrace SPE Workstation, Tekmar, U.S.A.)를 사용하여 고체상 추출(solid phase ext착되어 활성탄에서의 흡착용량이 크다는 것을 간접적으로 확인할 수 있는 지표이며, 각각의 물질에 대한 활성탄 재질별로 파과에 도달하는 BV를 Table 5에 나타내었다.일반적으로 Sulfonamide계 항생물질들은 기본적인 슬파민 구조에 S, Cl, O 등의 치환기가 결합되어 있는 형태에 따라 분류되며, 활성탄 처리에 이해서는 이들 치환기중 방향족 고리에 Cl기가 결합되어 있거나 sulfur를 고리내부에 가지고 있는 SCP와 STZ가 활성탄 흡착 공정에서 다른 물질들에 비해 흡착에 유리한 것으로 나타나고 있다.(a) Sulfachloropyridazine (SCP)(b) Sulfathiazole (STZ)(c) Sulfadimethoxine (SDM)(d) Sulfamethazine (SMT)(e) Sulfamethoxazole (SMX)Fig. 2. Sulfonamide antibiotic compounds breakthrough curves for various virgin GACs.Table 5. BVbreakthrough of sulfonamide antibiotic compounds in continuous column adsorption testItemUnitSCPSTZSDMSMTSMXcoalcoconutwoodcoalcoconutwoodcoalcoconutwoodcoalcoconutwoodcoalcoconutwoodBVbreakthrough(-)3*************52*************3*************712**************************791Sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 흡착능을 평가하기 위하여 각각의 활성탄 재질별 신탄들의 파과시점(BV)까지의 유입농도와 유출농도를 가지고, 식 (1)에 나타낸 Freundlich 등온흡착식을 이용하여 X/M과 Ce를 구하여 그 결과를 Fig. 3에 나타내었고, 이를 회귀분석하여 k와 1/n을 구하였다.X/M = k?Ce1/n ----------------------타났으며, 다음으로 야자계와 목탄계 순으로 나타났다. 야자계와 목탄계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)에 대한 석탄계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)은 SCP의 경우 석탄계 활성탄이 야자계와 목탄계 활성탄에 비해 1.3배 및 1.8배 정도 높은 것으로 나타났으며, STZ의 경우는 1.4배 및 2.1배, SDM의 경우는 1.5배 및 2.1배, SMT의 경우는 1.3배 및 1.9배, SMX의 경우는 1.3배 및 1.9배 정도 높은 것으로 나타났다.활성탄 사용율(CUR)은 정수장의 활성탄 흡착조 운전조건이 본 연구에서의 조건과 같고, 유입수에 함유되어 있는 sulfonamide계 항생물질의 농도가 20 μg/L일 경우, SCP에 대한 석탄계 활성탄의 CUR은 3.55g/일로 나타나 하루에 3.55g의 활성탄을 사용하여 SCP의 제어가 가능한 것으로 조사되었으며, SCP에 대한 야자계 및 목탄계 활성탄의 CUR은 4.29 g/L 및 6.47 g/L로 나타나 석탄계 활성탄을 사용하였을 경우 보다 1.2배 및 1.8배 정도 활성탄의 소모율이 높은 것으로 나타났다. 이러한 경향은 나머지 sulfonamide계 항생물질 4종에서도 유사한 결과를 보여주고 있어 석탄계 활성탄이 다른 재질의 활성탄들에 비해 적은 양으로도 sulfonamide계 항생물질을 제어할 수 있는 것으로 나타났다.활성탄에서의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 활성탄 재질별로는 석탄계 활성탄이 가장 크게 나타나고 있으며, 다음으로 야자계, 목탄계 활성탄 순으로 조사되어 석탄계 활성탄이 각각의 sulfonamide계 항생물질들에 대해 가장 큰 흡착용량을 가지는 것으로 조사되었다. 또한, 실험에 사용한 5종의 sulfonamide계 항생물질별로는 SCP가 전반적으로 다른 sulfonamide계 항생물질 4종에 비해 활성탄 재질별로 가장 큰 k값을 나타내었으며, 다음으로 STZ, SDM, SMT, SMX 순의 경향을 나타내었다.목탄계 활성탄의 경우는 실험에 사용된 활성탄들 중에서 세공용적과 비표면적이 가장 높게 나타났으다.

생활/환경| 2010.04.07| 13페이지| 1,000원| 조회(180)

활성탄, 항생물질, 슬폰아마이드계, 연속 컬럼흡착 실험

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활성탄 재질 및 사용연수에 따른 Tetracycline계 항생물질 흡착특성

활성탄 재질 및 사용연수에 따른 Tetracycline계 항생물질 흡착특성손희종†?정종문부산광역시 상수도사업본부 수질연구소Effects of Activated Carbon Types and Service Life on Adsorption ofTetracycline Antibiotic Compounds in GAC ProcessHee-Jong Son†?Jong-Moon JungWater Quality Institute, Busan Water AuthorityABSTRACT : Adsorption performance of tetracycline antibiotic compounds such as tetracycline(TC), oxyv(OTC), chlortetracycline(CTC) and minocycline(MNC) on granular activated carbon(GAC) was evaluated in this study.The coal-based activated carbon was found to be more effective than other carbons in adsorption of tetracycline antibiotic compounds. The wood-based activated carbon was less effective than coconut- and coal-based carbon in adsorption nevertheless having larger pore volume and specific surface area than others carbons.The maximum adsorption capacities(X/M) of coal-based activated carbon for the four tetracycline species was 1.27～1.36 and 1.69～1.84 times larger than coconut- and wood-based activated carbon, respectively.Carb 공정)의 유입수와 2차 처리수를 대상으로 tetracycline계 항생물질 7종에 대한 검출여부를 조사한 결과, 유입수에서는 7종 모두 검출되었으며 하수처리장 및 축산폐수 처리장의 2차 처리수에서는 각각 4종과 5종이 검출되었다거 보고하였다. 또한, 도시하수 보다 축산폐수 2차 처리수에서 비교적 높은 농도의 tetracycline계 항생물질이 검출되었으며, 농도는 chlortetracycline이 90.9 μg/L, oxytetracycline이 6.53 μg/L 및 tetracycline 1.41 μg/L로 검출되었다고 보고하였다.본 연구에서는 입상활성탄(granular activated carbon, GAC) 흡착공정에서의 tetracycline계 항생물질인 tetracycline(TC), oxytetracycline(OTC) chlortetracycline(CTC) 및 minocycline(MNC) 4종에 대한 활성탄 흡착 특성을 살펴보기 위하여 석탄계, 야자계 및 목탄계 재질의 활성탄 신탄과 석탄계 1.3년 및 3.1년 사용탄을 사용하였으며, 실제 정수장의 활성탄 흡착조의 운전조건과 동일한 조건으로 실험을 수행하기 위해 정수장의 활성탄 흡착조로 유입되는 유입수와 거의 유사한 성상을 지닌 시료수를 유입수로 사용하였다. 따라서 정수장에서 tetracycline계 4종의 제어를 위하여 실제 활성탄 필요량을 산정하는데 기초자료를 제공할 것으로 기대가 되며, 항생물질 제어를 위한 GAC 공정의 설계 및 운전 자료로 사용하고자 하였다.2. 실험재료 및 방법2.1. 실험 재료2.1.1. 항생물질본 실험에 사용된 항생물질은 tetracycline계 4종으로 tetracycline(TC), oxytetracycline(OTC), minocycline(MNC) 및 chlortetracycline(CTC)이며, sigma-aldrich사(U.S.A.)에서 제조한 순도 99% 이상의 특급물질을 사용하였다. 실험에 사용된 tetracycline계 4종에 대한 물성치를 Tab 되도록 설계하였다. 접촉조의 운전은 하향류식으로 공탑체류시간(empty bed contact time, EBCT)는 10분, 선속도(linear velocity, LV) 6.1 m/hr로 고정하여 운전하였고, 역세척은 잔류염소가 존재하지 않는 물로 주 1회 실시하였으며, 활성탄 접촉조의 상세한 설계인자를 Fig. 1에 나타내었다.Fig. 1. Schematic diagram of continuous adsorption column.2.2.2. 항생물질 고체상 추출 및 LC/MSD 분석시료수는 1 L를 채수하여 입자성 물질의 제거를 위하여 0.2 μm 멤브레인 필터(Millipore, U.S.A.)로 여과한 후 5 % Na2EDTA를 4 mL 첨가하였다.14) Na2EDTA 첨가 후 40% 황산을 사용하여 시료수의 pH를 3 이하로 조절한 후 고체상 추출장치(Autotrace SPE Workstation, Tekmar, U.S.A.)를 사용하여 고체상 추출(solid phase extraction, SPE)을 하였다.14)고체상 추출은 Oasis HLB extraction 카트리지(Waters, U.S.A.)를 사용하였으며, SPE 카트리지의 conditioning을 위해 메탄올 10 mL와 0.5 N HCl 10 mL를 통과시킨 후 3차 증류수 10 mL로 세척하였다. 시료수의 고체상 추출은 시료수 1 L를 10 mL/min의 유량으로 loading하여 SPE 카트리지에 tetracycline계 항생물질을 흡착시켰으며, 0.1% formic acid/MeOH 혼합액 20 mL로 SPE 카트리지에 흡착된 tetracycline계 항생물질을 용출시켜 질소농축기(Turbo Vap LV, Zyma가, U.S.A.)를 이용하여 1 mL로 농축하여 LC/MSD로 분석하였다.Liquid chromatography/Mass Selective Detector(LC/MSD)는 Agilent 1100 SL(Agilent 1100 SL, Agilent, U.S.A.)로서 diodBV 19818과 BV 38946에 파과에 도달하여 사용연한별로 많은 차이를 보였고, 이러한 경향은 나머지 3종의 tetracycline계 항생물질에서도 유사하게 나타나고 있다. 또한, 1.3년과 3.1년 사용탄들이 BV 10000 이상까지 tetracycline에 대해 흡착능을 유지하는 것은 사용탄들이 300 m3/일 규모의 낙동강 원수를 처리하는 고도정수 처리용 파일롯트 플랜트에서 사용되어지는 동안 이러한 항생물질에 대해 비교적 적게 노출되어 나타난 결과로 판단된다.(a) Tetracycline (TC)(b) Oxytetracycline (OTC)(c) Chlortetracycline (CTC)(d) Minocycline (MNC)Fig. 3. Tetracycline antibiotic compounds breakthrough curves for various virgin GACs.Table 5. BVbreakthrough of tetracycline antibiotic compounds in continuous column adsorption testItemUnitTCOTCcoal-vir.coconut-vir.wood-vir.coal-1.3 yrcoal-3.1 yrcoal-vir.coconut-vir.woodcoal-1.3 yrcoal-3.1 yrBVbreakthrough(-)38*************1*************4*************0512771ItemUnitCTCMNCcoal-vir.coconut-vir.wood-vir.coal-1.3 yrcoal-3.1 yrcoal-vir.coconut-vir.woodcoal-1.3 yrcoal-3.1 yrBVbreakthrough(-)3*************2*************7*************3479320Tetracycline계 항생물질 4종에 대한 흡착능을 평가하기 위하여 각각의 활성탄 재질별 신탄들의 파과시점(BV)까지의 유입농도와 유출농도를 가지고, 식 (1)에 나타낸 Fre은 정수장의 활성탄 흡착조 운전조건이 본 연구에서의 조건과 같고, 유입수에 함유되어 있는 tetracycline계 항생물질의 농도가 20 μg/L일 경우,tetracycline에 대한 석탄계 재질의 활성탄 신탄의 CUR은 2.96 g/일로 나타나 하루에 2.96g의 활성탄을 사용하여 tetracycline의 제어가 가능한 것으로 조사되었으며, tetracycline에 대한 야자계 및 목탄계 활성탄의 CUR은 3.40 g/일 및 4.53 g/일로 나타나 석탄계 활성탄을 사용하였을 경우 보다 1.15배 및 1.53배 정도 활성탄의 소모율이 높은 것으로 나타났다. 이러한 경향은 나머지 tetracycline계 항생물질 3종에서도 유사한 결과를 보여주고 있어 석탄계 활성탄이 다른 재질의 활성탄들에 비해 적은 양으로도 tetracycline계 항생물질을 제어할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 석탄계 활성탄 신탄, 1.3년 사용탄 및 3.1년 사용탄에 대한 CUR을 비교해보면 tetracycline의 경우 신탄이 2.96 g/일, 1.3년 및 3.1년 사용탄은 5.81 g/일 및 7.50 g/일로 나타나 신탄을 사용하였을 경우 보다 1.3년 사용탄 및 3.1년 사용탄을 사용하였을 경우가 CUR이 1.96배 및 2.53배 정도 높은 것으로 나타났고 나머지 3종의 tetracycline계 항생물질에서도 이와 유사한 경향을 나타내었다.활성탄에서의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 활성탄 재질별로는 석탄계 활성탄이 가장 크게 나타나고 있으며, 다음으로 야자계, 목탄계 활성탄 순으로 조사되어 석탄계 활성탄이 각각의 tetracycline계 항생물질들에 대해 가장 큰 흡착용량을 가지는 것으로 조사되었다. 또한, 실험에 사용한 4종의 tetracycline계 항생물질별로는 tetracycline이 전반적으로 다른 tetracycline계 항생물질 3종에 비해 활성탄 재질별로 가장 큰 k값을 나타내었으며, 다음으로 oxytetracycline, chlortetracycline, min

생활/환경| 2010.04.07| 16페이지| 1,000원| 조회(399)

활성탄, 항생제, 흡착, 테트라사이실린계, 연속 컬럼흡착 실험

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