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한솔 상
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1 大韓環境工學會誌論文 - Original Paper 49~ 생분해에따른용존유기물질성상및중금속구리와의결합특성변화 Changes in the Characteristics of Dissolved Organic Matter by Microbial Transformation and the Subsequent Effects on Copper Binding 정가영 허진 Ka-Young Jung Jin Hur 세종대학교환경에너지융합학과 Department of Environment & Energy, Sejong University (2011 년 10 월 5 일접수, 2012 년 1 월 20 일채택 ) Abstract : Microbial changes in the characteristics of dissolved organic matter (DOM) and the subsequent effects on the conditional stability constants of copper were investigated using 14 day-incubations of Pony Lake fulvic acid (PLFA), Suwannee River fulvic acid (SRFA) and the mixtures of the humic substances and glucose. After incubation, dissolved organic carbon (DOC) concentrations were diminished, and specific UV absorbance values and DOC-normalized fluorescence intensities increased. The microbial changes were minimal for the samples contaning humic substances only whereas they were much pronounced for the mixtures with glucose. The extent of the changes increased with a higher content of glucose in the mixtures. The same trend was observed even for glucose solution. Our results suggest that labile organic moieties may be transformed into more chromophoric and humidified components by biodegradation. For the mixture samples, the copper binding stability constants did not change or even decreased after incubation. Therefore, microbially induced enrichment of the fulvic- and humic-like carbon structures in DOM appears to result in little change or the decrease of the copper binding coefficients. Key Words : Humic Substance, Biodegradation, Fluorescence Spectroscopy, Copper Binding, Fluorescence Quenching Method 요약 : 본연구에서는수환경내에서일어나는주요자연분획변환과정중생분해시변화하는용존유기물질의특성이중금속결합특성에미치는영향을조사하고자하였다. 각각호수와하천기원을대표하는 Pony lake fulvic acid 와 Suwannee river fulvic acid 를포함한다양한유기물을대상으로 2 주간배양실험을하여변화하는농도, 성상및중금속구리결합특성을조사한결과각시료내 DOC 농도는감소하고 SUVA 값은증가하였다. 특히포도당및단백질계탄소구조함유비율이높을수록미생물에의한 DOC 농도분해율은증가하였다. 포도당과휴믹물질의혼합비를고려한경우배양후예측되는혼합액의 DOC 감소율은실제측정값과유사하였다. 그러나 SUVA 값은오히려더높게나타나생분해성물질과휴믹물질이혼재할경우탄소구조변화로인한휴믹화의진행이더크게나타날수있음을보였다. Synchronous 형광스펙트럼결과배양후 Pony lake fulvic acid 의경우휴믹산계형광특성이, Suwannee river fulvic acid 에서는펄빅산계형광특성이크게증가하였다. 포도당시료에서는배양전관찰되지않았던단백질계와펄빅산계형광특성이관찰되었다. 중금속구리와의결합정도를나타내는 log K 값은미생물배양전과후휴믹물질종류에따라변화가없거나혹은약간감소하는경향을나타냈다. 본실험결과는미생물에의한휴믹물질관련형광구조의증가가중금속결합력강화에영향을미치지않거나오히려감소시키는것으로보인다. 주제어 : 휴믹물질, 생분해, 형광스펙트럼, 중금속구리결합능, 형광소광법 1. 서론 용존유기물질 (Dissolved organic matter; DOM) 은수환경내어디에나존재하며일반적으로용존유기탄소 (Dissolved Organic Carbon; DOC) 농도를사용하여정량화하고있다. DOM은다양한분자량과작용기를가진복잡한혼합체구조를가지며생분해도에따라크게생분해성물질과난분해성물질로구성된다. 대표적인난분해성유기물질인휴믹물질은일반적으로수계내유기물질의 40~60% 를차지하는것으로알려져있다. 1) 휴믹물질은산과알칼리용액에서의용해도에따라휴믹산 (Humic acid), 펄빅산 (Fuvic acid) 및휴민 (Humin) 으로분류되며전형적인하천시료내휴믹물질중대부분을차지하는성분은펄빅산이다. 1) DOM은수환경내에서다양한환경적영향력을가지고있다. 예를들어생 태계내 DOM은탄소순환운반자및조류, 미생물의영양분으로서중요한역할을하며정수처리시멤브레인파울링문제와염소소독부산물 (DBP) 의전구체역할을한다. 2) 또한소수성유기오염물및중금속과결합하여오염물의거동, 생물이용도및독성도를변화시킨다. 휴믹물질내존재하는풍부한산성작용기 ( 카복실기, 페놀기등 ) 는중금속과결합하여수중총중금속농도와그이동성을증가시키는역할을한다. 3) 이러한휴믹물질의특성은수환경내에서중금속의거동및독성을평가하는데휴믹물질의결합능조사가매우중요하다는것을시사한다. DOM의성분및조성은생성기원의생 지화학적특성에따라다양한구조및성분을가지는비균질적인특성을가지게된다. DOM이수계및하천으로유입되면자연분해과정을거치면서그화학적구조와성분이변화한다. 그러므로 Corresponding author jinhur@sejong.ac.kr Tel: Fax:

2 50 大韓環境工學會誌論文정가영 허진 수환경변화에대한이해를높이기위해서는자연분해과정에의한유기물특성변화에대한이해가매우중요하다. 다양한자연분해과정중미생물분해에따른 DOM의화학적구조및성분변화는우리가수계에서관찰하는 DOM 농도및성상의시간적변화를가장대표적으로반영한다고볼수있다. 일반적으로가지고있는상식은미생물분해과정에서미생물이 DOM 성분중생분해성유기물을우선적으로분해하고이후많은에너지를소모하면서난분해성유기물을분해한다는것이다. 그러나미생물이이용하는생분해성유기물중일부탄수화물및아미노산은난분해성유기물질에결합된형태로존재할수있으며생분해과정동안미생물효소작용에의한유기물의고분자화 ( 혹은휴믹화 ) 가일어날수있기때문에생분해과정중유기물내부에서일어나는성분변화는예상보다훨씬더복잡한양상을보일수있다. 4,5) 현재까지생분해에의한휴믹물질특성변화및그환경적영향에대해보고된연구는많지않으며특히중금속구리의결합능변화에대한연구는극히제한적이다. 예를들어토양휴믹물질의경우미생물분해과정후중금속구리와의결합력이수십배이상증가했다는실험결과가보고된바있지만 6) 수계에서더중요한용존휴믹물질에대한중금속결합특성에중점을두고미생물에의한변환과정과관련하여조사한체계적인연구는아직없었다. 따라서본연구에서는생성기원이다른용존휴믹물질을대상으로미생물분해에의해변화하는휴믹물질농도및분광학적특성이중금속결합특성에미치는영향을조사하였다. 2. 재료및방법 2.1. 실험재료 시료내생분해성유기물과난분해성유기물을대표하는성분으로각각포도당 (D-glucose, Aldrich) 과 PLFA (Pony Lake Fulvic Acid, IHSS), SRFA (Suwannee River Fulvic Acid, IHSS) 를사용하였다. PLFA과 SRFA는각각호수내내부생성 ( 조류 ) 기원, 하천내휴믹물질을대표할수있으며지금까지휴믹물질연구에광범위하게사용된물질이다. 7,8) 생분해실험을위해포도당과휴믹물질 (PLFA, SRFA) 을각각 4: 1로혼합하여인공시료를제조하였다. PLFA 및 SRFA는국제휴믹학회 (International Humic Substances Society, IHSS) 로부터구입하였다. 본연구에서는 PLFA와 SRFA을각각 PL A, SR A로, 휴믹물질과포도당혼합액을 PL B와 SR B로표기하였다 배양준비미생물배양전준비된 PLFA 및 SRFA은증류수로희석하여초기농도가약 45 mg C/L 정도되도록하였다. 시료의 이온화세기는 0.01 M이되도록 NaCl을사용하였다. 0.1 N HNO 3 과 0.1 N NaOH 용액으로최종 ph가 6.0이되도록조절하였다. 배양기간동안접종된미생물에대한영양분제한가능성을고려하여최종시료에 C:N:P의질량비율이 100:2.5:1이되도록 NH 4NO 3 와 K 2HPO 4 을첨가한후멸균된 100 ml 삼각플라스크를준비하여각플라스크에시료를 50 ml씩옮겨담았다. 미생물접종을위한시료는한강수로하였으며 5 µm 공극유리섬유필터 (55 mm, Advantec) 를이용하여여과한후 0.2 µm 멤브레인필터를사용하여접종액을 10배농축하였다. 각배양플라스크에농축된접종액을총시료부피의 1% 가되도록첨가하고용기입구를봉한후 25 항온조건에서 14일간암실배양하였다. 미생물접종으로인한유기탄소농도증가는시료총유기탄소농도에비해무시할만한수준이었다 (0.55 mgc/l). 배양기간동안시료내산소가부족하지않도록플라스크입구를부분적으로열어매일충분히흔들어주었다. 배양전시료내유기물분석은객관적인비교를위해미생물접종후실시하였으며접종액주입후즉시 0.2 µm 멤브레인필터에여과시켜미생물분해효과를배제한후분석하였다. 14일배양후모든시료다시 0.2 µm 멤브레인필터로여과하여분석을실시하였다. 또한동일조건에대해각 3개의시료를준비해실험오차를고려하였다 분석방법미생물배양에따른휴믹물질의특성변화를관찰하기위한용존유기탄소농도 (DOC) 는총유기탄소분석기 (TOC Analyzer, Shimadzu V) 로정량화하였고고유흡광도 (SUVA) 측정에는흡광광도계 (Evolution 60, Thermo Scientific) 를사용하였다. 형광측정과중금속결합계수 (log K) 를구하기위해형광분광계 (Luminescence spectrometer, Perkin-Elmer LS- 50B) 를사용하였다. 측정시형광분광계의여기파장과방출파장형광세기를조절하는슬릿 (slit) 을각각 10 nm로고정하였다. Synchronous 형광스펙트럼을구하기위해방출파장과여기파장차이 (Δλ) 를 30 nm로고정하여파장 250 nm에서 600 nm까지측정하였다. 바탕액 (Blank) 으로부터생길수있는고유형광세기를고려하기위해매측정시마다 3차증류수를사용하여형광측정을실시하고시료의형광세기로부터이를차감하였다. 또한형광세기는습도등의외부조건에따라측정시간별로변동이있을수있으므로이러한조건에따른영향을고려하기위해 0.05 M sulfuric acid를용매로 quinine sulfate dehydrate 100 µg/l를제조하여형광측정시여기파장과방출파장 450 nm에해당하는형광세기를시료의형광세기값에대해나누어줌으로서모든시료의형광세기의단위를 quinine sulfate equivalents (Q- SE) 로표준화하였다. 9) 물분자활동에의해나타나는라만스펙트럼과이로인해생기는장파장에서의 2차랄리산란 (Raleigh scattering) 효과로인한용존자연유기물질형광특징분석방해효과를제거하기위해 290 nm 파장이하의빛 Journal of KSEE Vol.34, No.1 January, 2012

3 大韓環境工學會誌論文생분해에따른용존유기물질성상및중금속구리와의결합특성변화 51 을차단하는필터를사용하였다. 마지막으로형광측정전모든시료에대해흡광광도계로측정된 254 nm에서의흡광도값이 0.1 이하가되도록희석하여용존휴믹물질자체가흡수하는빛으로생길수있는영향 (Inner-filter effect) 을최소화하였다. 10) 한시료에대해반복측정한결과형광세기및흡광도는 1% 미만의오차를나타냈다. 중금속구리결합계수를측정하기위해 Cu(NO 3) 2 (Aldrich, 99.9%) 를사용하였다. 구리는용존자연유기물질과중금속결합능을조사하는데자주사용되는물질로다른중금속에비해다루기쉽고비교적독성이적어중금속연구에널리사용되고있다. 구리와의결합계수를얻기위한 DOC 농도는 10 mgc/l 이하가되도록하였으며그이상일경우시료를희석하여사용하였다. 구리결합특성은용액의이온화세기와 ph에영향을받을수있으므로용액의이온화세기와 ph를각각 0.01 M과 6.0이되도록 NaNO 3 와 0.1 N HCl 용액을사용하여조절하였다. 11) 구리농축용액은 Cu(NO 3) 2 를증류수에녹여 0.1 M을만든후희석하여각 M, M, M, 0.01 M로만들어준비하였다. 실험을위해구리농축용액일부를마이크로실린지를사용하여시료내 Cu의농도가 0~100 µm이되도록주입하였다. 이때시료전체에대한부피변화가크지않도록주입한구리농축용액의부피는전체용액의 5% 이하가되도록주의하였다. 구리농축용액과시료가충분히결합하도록 1시간동안교반시켜평형상태를유도하고 30분방치한후형광측정을실시하였다. 구리결합계수의측정은형광소광적정법 12) 을사용하였다. 이것은일정휴믹산농도에중금속농도를점진적으로증가시키는적정방법으로 3. 결과및고찰 3.1. 생분해전, 후의용존유기탄소농도및고유흡광도변화준비된인공수질시료의용존유기탄소농도와고유흡광도변화를비교하였다 (Fig. 1). 각기원시료의 DOC 농도는생분해과정을거친후감소하였으나유기물성상에따라그감소폭은크게달랐다. 100% 순수포도당 (Glucose) 시료의경우배양전농도는 46.1 mgc/l에서배양후 3.80 mgc/l 로약 92% 감소하였고순수휴믹물질인 PL A, SR A에서는배양전 45.1 mgc/l와 42.0 mgc/l에서배양후 35.0 mgc/l, 33.9 mgc/l로각각 22%, 19% 의분해율을보였다. 휴믹물질과 glucose 혼합액인 PL B, SR B에서의 DOC감소율은각각 79%, 78% 로서두가지기원사이의감소율에는큰차이가없었다. 순수포도당용액과비교했을때휴믹물질에비해포도당비율이높을수록미생물배양에따른 DOC 농도의감소율이증가함을알수있었다. 이것은미생물이분해가어려운휴믹물질보다쉽게분해되는포도당을먼저섭취하여에너지원으로사용한다는것을암시하며이결과는미생물에의한유기물섭취가휴믹성분보다비휴믹성분에서더크게나타난다고보고한 Rosenstock 등 14) 의결과와도잘일치한다. (1) [ ] (2) 여기서, [M] : 중금속이온농도 [L] : 휴믹물질농도 F : 중금속적정후형광세기 F 0 : 중금속적정전초기형광세기 F end : 중금속적정후최소한계형광세기 C L : 휴믹물질내리간드농도 (µm) K M : 중금속결합상수 (Conditional stability constant, 10 6 /M) C M : 적정중금속총농도 식 (1), (2) 에의하여비선형식 (Ryan-Weber model) 에적용시켜중금속구리결합계수를결정하였다. 12,13) Fig. 1. Changes in (a) DOC concentrations and (b) SUVA values for humic substances (PL A and SR A), humic-glucose mixtures (PL B and SR B), and glucose samples by 14- day microbial incubation. 대한환경공학회지제 34 권제 1 호 2012 년 1 월

4 52 大韓環境工學會誌論文정가영 허진 미생물분해후 SUVA 값은모든시료에서증가함을보였다. 미생물배양에따른 SUVA 값의증가경향은이전의연구결과와잘일치하였으며 15,16) 특히포도당비율이높을수록 SUVA 값은더큰증가율을보였다. 일반적으로 SUVA 값의증가는유기물구조중이중결합탄소구조및방향족성분분포가상대적으로많아짐을의미한다. 4) 이러한 SUVA 값의증가는비교적분해가쉬운비방향족탄소구조가우선적으로분해되고생분해성유기물의휴믹화되는경향으로인해일어날수있다. 생물학적분해가어렵다고알려진휴믹물질에서도 SUVA 값의증가가관찰되었는데, 그이유는미생물이휴믹물질중약한부분을선택적으로분해하여방향족성분물질의분포가상대적으로많아졌기때문으로사료된다. 이것은휴믹물질중일부가생분해될수있다는이전연구결과와도일치한다. 17) 포도당과휴믹물질의혼합비율을그대로적용하였을때예측되는혼합액의 DOC감소율은 PL B, SR B 각 78%, 78% 였고실제측정된 DOC감소율은각 79%, 78% 로서서로유사한수치를보였다. 이와대조적으로혼합액의배양후예상 SUVA 값은 PL B, SR B 각각 1.38, 1.68에서실제로측정된 SUVA 값이 2.54, 3.49로서예측보다높은수치를보였다. 이것은생분해성물질과휴믹물질이함께존재할경우생분해과정중일어나는휴믹화경향이크게나타날수있음을시사한다 생분해과정에의한형광특성변화일반적으로 Synchronous 형광스펙트럼에서관찰되는피크에따라 300 nm 이하파장에서나타나는피크를단백질 / 아미노산계 (Protein-Like Fluorescence; PLF), 350 nm 부근에서나타나는피크를펄빅산계 (Fulvic-Like Fluorescece; FLF), 350 nm 이상에서나타는피크를휴믹계 (Humic-Like Fluorescence; HLF) 로형광특징을구분할수있다. 2) 본연구에서는미생물배양에따른각시료의 synchronous 형광스펙트럼특징을비교하였다 (Fig. 2). 미생물배양후순수휴믹물질 (PL A, SR A) 의 PLF특성은감소하거나관찰되지않았으며 FLF와 HLF 형광특성세기는일부증가함을보였다. PL A의경우전체형광특성중단백질계형광특성이차지하는 %PLF 가감소하고펄빅계, 휴믹계 (%FLF, %HLF) 특성의증가를보였지만원시료에서 PLF부분이관찰되지않았던 SR A에 Fig. 2. Comparison of synchronous fluorescence spectra of humic substances (a) PL A, (c) SR A, humic-glucose mixture (b) PL B, (d) SR B, (e) glucose samples before and after 14day-microbial incubation. Journal of KSEE Vol.34, No.1 January, 2012

5 大韓環境工學會誌論文생분해에따른용존유기물질성상및중금속구리와의결합특성변화 53 Table 1. Relative changes (%) in the characteristics of PLFA, SRFA after microbial incubation PL A SR A PL B SR B Glucose %PLF %FLF %HLF 서는 %FLF특성이감소하고 %HLF특성이증가함을보였다. 일반적으로단파장에서의형광세기는느슨한저분자탄소구조와연관성이있으며장파장으로갈수록방향족과같은단단한고분자탄소구조와관련이있다. 18) 따라서본연구의 synchronous 형광스펙트럼결과는미생물분해가진행될수록비교적약한탄소구조성분이우선적으로감소하며방향족과같은단단한탄소구조가많은휴믹물질로변화함을시사한다. 또한이결과는배양후높아지는 SUVA 값변화와도잘일치한다. 포도당과휴믹물질혼합액인 PL B, SR B는모두배양전시료에비해형광특성이크게증가하였다. PL B의경우전체형광특성중 HLF특성의증가폭이상대적으로가장높았으며, SR B는펄빅계특성인 %FLF의증가폭이가장크게나타났다 (Table 1). 한편포도당의경우배양전에는관찰되지않았던 PLF와 FLF의성상이배양후에나타났다. 이것은미생물분해과정을거치면서포도당이형광특성을가진다른구조의유기물로전환될수있음을보여준다. 또한포도당과휴믹물질이혼재되어있을경우에도휴믹물질자체의구조변화뿐아니라포도당자체의휴믹화가전체유기물변화에영향을미칠수있을것으로판단된다 생분해과정에의한중금속구리결합능특성변화 생분해전과후의중금속구리결합계수 (log K) 를비교하였다. 중금속결합능 (log K) 은중금속구리의농도를점진적으로증가시켜소광되는형광세기정도를비선형식에적용시켜산출하였으며최대형광피크를보이는파장에서구리결합계수를비교하였다. 그결과배양전인 PL A와 SR A의 log K 는각각 5.34 (± 0.05), 5.00 (± 0.06) 로서이전연구결과들과유사한범위의값을나타냈다. 19,20,21) SR A에비해상대적으로지방족구조와질소성분을많이포함한 PL A에서더높은결합계수가나타났다 (Tables 2, 3). 휴믹시료 (PL A, SR A) 의미생물분해전후 log K 값은오차범위안에서유의한차이가관찰되지않았다. 이것은휴믹물질의미생물배양후 FLF, HLF 형광특성의부분적인변화가중금속구리결합계수변화로이어지지않음을보여준다. 한편 PL B에서는미생물분해에의한 log K의값의변화가거의관찰되지않은반면 SR B에서는 14일배양후통계적으로유의한감소를보였다 Table 3. Value of conditional stability constant (log K) in a titration of Cu 2+ on Pony lake fulvic acid (PL A), Suwannee river fulvic acid (SR A), humic-glucose mixture (PL B, SR B) samples by bio-transformation Incubation time PL A SR A PL B SR B Glucose Before - (0.05)* (0.06) (0.12) (0.13) log K After 14days - (0.11) (0.09) (0.06) (0.15) (p = 0.013). 이러한결과는미생물변환에의한펄빅산및휴믹산계형광특성의증가가중금속결합력강화로직접유도되지않고오히려일부시료에서는감소할수있다는것을시사한다. 산성작용기, 탄소구조, 유기질소성분량저분자유기산등휴믹물질의성분및특성에따른중금속결합계수의변화에관한일부이전연구가있으나상관관계에서서로일치된경향성을보여주지않고있다. 22~24) 본연구결과는유기물의기원및구조적특성에따라생분해에따른중금속결합특성변화양상이다르게나타남을강하게시사하고있다. 중금속결합특성은형광특성을가지는성분뿐만아니라형광특성과관련이없는탄소구조를포함하는다양한유기물특성의복합적영향을받는것으로알려져있기때문에추후중금속결합특성과관련된다양한유기물분석방법과많은수의유기물시료를사용하여생분해에따른중금속결합특성변화에대해더연구할가치가있을것으로판단한다. 4. 결론 수계휴믹물질이가지고있는산성작용기는중금속과결합하여수중총중금속농도와그이동성을증가시키는역할을하며이러한휴믹물질의특성은수환경내에서중금속의거동및독성을평가하는데매우중요하다. 본연구에서는수환경내에서일어나는주요자연분획변환과정중생분해시변화하는용존유기물질의특성이중금속결합특성에미치는영향을조사하고자하였다. 2주간의배양기간동안조사한모든유기물시료의 DOC 농도는감소하였고 SUVA 값은증가하였다. 특히휴믹물질에비해포도당비율이높을수록미생물배양에따른 DOC 농도감소율및 SU- VA값증가율이높게나타났다. 이러한결과는미생물이분해가어려운휴믹물질보다쉽게분해되는포도당을먼저섭취하여에너지원으로사용하며생분해물질내비방향족탄소구조를점차휴믹화시켜단단한방향족탄소구조로변화됨을시사한다. Synchronous 형광스펙트럼결과미생물분해에의해비교적약한탄소구조성분이우선적으로감소하며 Table C NMR and elemental compositions of PLFA, SRFA Sample Carboxyl ppm Aromatic ppm Acetal ppm Hetero aliphatic ppm Aliphatic 60-0 ppm C (%) H (%) O (%) N (%) S (%) SRFA PLFA 대한환경공학회지제 34 권제 1 호 2012 년 1 월

6 54 大韓環境工學會誌論文정가영 허진 방향족과같은단단한탄소구조가많은휴믹물질로변화함을보였다. 휴믹물질과포도당혼합시료의경우단일휴믹물질에비해모든형광세기는증가하였으나전체특성중 PLF 와 FLF 등약한탄소구조비율은감소하고점차휴믹화되는경향이관찰되었다. 포도당시료에서는미생물배양전관찰되지않았던 PLF와 FLF 성상이나타났다. 중금속구리와의결합정도를나타내는 log K 값은미생물배양전과후휴믹물질종류에따라변화가없거나혹은감소하는경향을나타냈다. 따라서미생물에의한유기물내펄빅및휴믹계형광특성증가가중금속결합력에영향을주지않거나오히려감소시키는것으로보인다. 사사 본연구는한국연구재단을통해교육과학기술부의일반연구자지원사업으로부터지원받아수행되었음 ( ). 참고문헌 1. Thurman, E. M., Organic Geochemistry of Natural Waters, Kluwer Academic, Boston, USA, pp. 497~498(1985). 2. 허진, 신재기, 박성원, 하천및호소수질관리를위한용존자연유기물질형광특성분석, 대한환경공학회지, 28(9), 940~948(2006). 3. Olsson, S., van Schaik, J. W. J., Gustafsson, J. P., Kleja, D. B., van Hees, and P. A. W., Copper(II) binding to dissolved organic matter fractions in municipal solid waste incinerator bottom ash leachate, Environ. Sci. Technol., 41, 4286~4291(2007). 4. 박민혜, 이보미, 이태환, 허진, 양희정, 생분해과정중용존유기물특성변화에미치는휴믹물질의영향, 한국물환경학회지, 25(3), 419~424(2009). 5. Hur, J., Park, M., and Schlautmanm, M. A., Microbial transformation of dissolved leaf litter organic matter and its effects on selected organic matter operational descriptors, Environ. Sci. Technol., 37, 2743~2749(2009). 6. Amery. F., Degryse F., Degeling W., Smolders E. and Merckx R., The copper-mobilizing-potential of dissolved organic matter in soils varies 10-fold depending on soil incubation and extraction procedures, Environ. Sci. Technol., 41, 2277~ 2281(2007). 7. McKnight, D. M., Boyer, E. W., Westerhoff, P. K., Doran, P. T., Kulbe, T. and Andersen, D. T., Spectrofluorometric characterization of dissolved organic matter for indication of precursor organic material and aromaticity, Limnol. Oceanogr., 46, 38~48(2001). 8. Sara B. Schwede-Thomas, Yu-Oing Chin, Karl J. Dria, Patrick Hatcher, Edith Kaiser and Barbara Sulzberger, Characterizing the properties of dissolved organic matter isolated by XAD and C-18 solid phase extraction and ultrafiltration, Aquat. Sci., 67, 61~71(2005). 9. Chen, Z. Q., Hu, C. M., Comny, R. N., Muller-Karger, F. and Swarzenski, P., Colored dissolved organic matter in Tampa Bay, Florida, Mar. Chem., 104(1-2), 98~109(2007). 10. Baker, A., Fluorescence excitation-emission matrix characterization of some sewage-impacted rivers, Environ. Sci. Technol., 35, 948~953(2001). 11. Hur, J. and Schlautman, M. A., Influence of Humic Substance Adsorptive Fractionation on Pyrene Partitioning to Dissolved and Mineral-Associated Humic Substances, Environ. Sci. Technol., 38, 5871~5877(2004). 12. Ryan, D. K., and Weber, J. H., Fluorescence quenching titration for determination of complexing capacities and stability constants of fulvic acid, Anal. Chim. Acta., 54, 986~ 990(1982). 13. Plaza, C., Brunetti, G., Senesi, N. and Polo, A., Molecular and quantitative analysis of metal ion binding to humic acids from sewage sludge and sludge-amended soils by fluorescence spectroscopy, Environ. Sci. Technol., 40, 917~923(2006). 14. Rosenstock, B, Zwisler, W, and Simon, M., Bacterial consumption of humic and non-humic low and high molecular weight DOM and the effect of solar irradiation on the turnover of labile DOM in the Southern Ocean, Microbiol. Ecol., 50, 90~101(2005). 15. Kalbitz, K., Schmerwitz, J., Schwesig, D. and Matzner, E., Biodegradation of soil-derived dissolved organic matter as related to its properties, Geoderma, 113, 273~291(2003). 16. Saadi, I., Borisovor, M., Armon, R., and Laor, Y., Monitoring of effluent DOM biodegradation using fluorescence, UV, and DOC measurements, Chemosphere, 63, 530~539(2006). 17. Hertkorn, N., Claus, H., Schmitt-Kopplin, PH., Perdue, E. M. and Filip, Z., Utilization and transformation of aquatic humic substances by autochthonous microoganism, Environ. Sci. Technol., 36, 4334~4345(2002). 18. Chen, J., LeBoeuf, E. J., Dai. S. and Gu. B., Fluorescence spectroscopic studies of natural organic matter fractions, Chemosphere, 5, 639~647(2003). 19. D. Scott Smith, James R. Kramer, Multisite metal binding to fulvic acid determined using multiresponse fluorescence, Anal. Chim. Acta., 416, 211~220(2000). 20. Cheng-Fang Lin, Dar-Yuan Lee, Won-Tsai Chen, and Kevin S. Lo, Fractionation of fulvic acids: characteristics and complexation with copper, Environ. Pollut., 87, 181~187(1995). 21. G. K. Brown, S. E. Cabaniss, P. Maccarthy, and J. A. Leenheer, Cu(II) binding by a ph-factionated fulvic acid, Anal. Chim. Acta., 402, 183~193(1999). 22. Merritt, J. A. and Erich, M. S., Influence of organic matter decomposition on soluble carbon and its copper-binding capacity, J. Environ. Qual., 32, 2122~2131(2003). 23. Brooks, M. J., Meyer, J. S. and Mcknight, D. M., Photooxidation of wetland and riverine dissolved organic matter: altered copper complexation and organic composition, Hydrobiol., 579, 95~113(2007). 24. Knoth de Zarruk K., Scholer G., Dudal Y., Fluorescence fingerprints and Cu 2+ -complexing ability of individual molecular size fractions in soil- and waste-borne DOM, Chemosphere, 69, 540~548(2007). Journal of KSEE Vol.34, No.1 January, 2012

연구배경및목적 연구배경 연구목적

대한환경공학회 2010 춘계학술연구발표회 영산강자연유기물질발생기원규명을 위한특이 Molecules 측정 전강민 황동진 * 조재원 광주과학기술원환경공학과대안수처리엔지니어링연구실, * 영산강물환경연구소 연구배경및목적 연구배경 연구목적 연구배경 자연유기물질수계유입경로 비 농경지 산림지역 도시지역 하수처리장 미생물및생물활동부산물및사체 토양 (http://www.ozcoasts.org.au)