난분해성 유기물질의 분해도
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○ 난분해성 유기물질의 분해도
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○ 난분해성 유기물질의 분해도
용존산소 (DO)
생물화학적 산소요구량(BOD)
화학적 산소요구량(COD)
실험재료 및 방법
결과고찰참고문헌
인공화합물, 합성고분자물질, 농약이나 리그닌 등의 물질은 유기물질이면서도 잘 분해가 되지 않은 난분해성 물질이다. 이러한 난분해성 유기물은 토양 미생물 등에 의해 분해가 가능하며 분해미생물을 탐색하는 과정은 대상 유기물만을 단일 탄소원으로 하는 최소배지를 이용하는 것이다. 용존산소(DO)와 생물화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD)에 대해 간단히 알아보자.
용존산소(DO)
용존산소(dissolved oxygen, DO)는 물에 녹아 있는 유리산소(O2)의 양을 말한다. 대기 중에 산소는 물에 녹아 들어가 수중의 생물들이 살아가는 데 적절한 환경을 제공하기 때문에 물속에 녹아 있는 용존산소의 양 을 파악하는 것은 해당 수질의 좋고 나쁨을 판단하는 지표가 된다. 이 값은 대기 중에 있는 산소의 자연적 용해 및 조류나 수중식물의 광합성 작용에 의해 증가하고, 수온의 상승, 물속에 있는 오염된 무기 화합물에 의한 산화작용, 동식물의 호흡에 의한 소비, 미생물이 유기물을 분해할 때 그 양이 감소한다.
측정원리에 대해서 간단히 설명하자면, 황산망간(MnSO₄)과 알칼리성 요오드칼륨(KI) 용액을 넣을 때 생기는 수산화제일망간이 시료중의 용존산소에 의하여 산화되어 수산화제이망간으로 되고, 황산 산성에서 용존산소량에 대응하는 요오드(I)를 유리한다. 유리된 요오드를 티오황산나트륨(Na₂S₂O₃)으로 적정하여 용존산소의 양을 정량하는 방법이다. 이 방법은 아질산염(NO²?) 50mg/L 이상, 제일철염(Fe²?)1.0mg/L 이하에서 방해를 받지 않으며, 하천수, 하수 및 공장폐수에 적용한다. 정량범위는 0.1mg/L 이상이다.
생물화학적 산소요구량(BOD)
BOD란 생존에 산소를 필요로 하는 세균(산소성 또는 호기성(好氣性) 미생물이나 박테리아라고도 한다)이 일정기간(보톤 20도에서 5일간) 수중의 유기물을 산화 분해시켜 정화하는 데 소비되는 산소량이다. 호기성 미생물은 유기물을 분해할 때 산소를 소모한다. 물이 많이 오염될수록 유기물이 많으므로 그만큼 미생물이 이를 분해하는데 필요한 산소량도 증가한다. 따라서 BOD가 높을수록 오염이 심한 물이다.
BOD를 측정할 때에는, 시료를 20℃에서 5일간 저장해 두었을 때 시료중의 호기성 미생물의 증식과 호흡작용에 의하여 소비되는 용존산소의 양으로부터 측정하는 방법이다. 시료중의 용존산소가 소비되는 산소의 양보다 적을 때에는 시료를 희석수로 적당히 희석하여 사용하거나, 같은 목적을 가진 최소배지를 사용한다(우리 실험에서는 최소배지를 만들어 사용하였다). 공장폐수나 혐기성 발효의 상태에 있는 시료는 호기성 산화에 필요한 미생물을 식종하여야 한다.
화학적 산소요구량(COD)
COD란 유기물 등의 오염물질을 산화제로 산화 분해시켜 정화하는 데 소비되는 산소량을 ppm(part per million 백만분율)또는 mg/L로 나타낸 것이다. 물속에 들어 있는 유기물, 아질산염, 제1철염, 황화물 등은 물속에 녹아 있는 산소를 소비하는데, 이런 물질이 많이 들어 있으면 물속의 산소가 없어져 물고기와 미생물이 살 수 없게 되고 물이 썩어 고약한 냄새가 나고 물 색깔이 검게 변하여 물이 죽게 된다. 이런 유기 물질이 들어 있는 물에 과망간산 칼륨이나 중크롬산칼륨 등의 수용액을 산화제로 넣으면 유기 물질이 산화된다. 이때 쓰여진 산화제의 양에 상당하는 산소의 양을 COD값이라고 한다. 물이 많이 오염될수록 유기물이 많으므로 그만큼 산화 분해에 필요한 산소량도 증가한다. 따라서 COD가 클수록 그 하천 등의 물은 오염이 심하다.
COD는 BOD와 더불어 폐수의 유기물 함유도를 간접적으로 나타내는 중요한 지표로 COD는 유기물을 화학적으로 산화시킬 때 얼마만큼의 산소가 화학적으로 소모되는가를 측정한다. 공정시험법에 의하면 산화제를 일정 과잉량을 가하여 일정시간 동안 방치하여 두었다가 소비된 산화제의 양을 산소로 환산하여 COD를 측정한다. COD는 유기물질의 추정을 목적으로 하는 경우가 많으나 측정치에는 아질산염, 제일철염, 유화물 등의 무기물과 환원성 물질이 포함되는 반면 안정된 유기물은 측정치에 포함되지 않는다. 일반적인 방법으로 유기물 및 무기물의 전부를 완전 산화시키는 것은 쉬운 일이 아니다. BOD측정은 5일이나 걸리지만 COD는 2시간으로 측정이 가능하여 BOD를 모르는 폐수를 위하여 COD측정이 흔히 채택된다. COD는 화학적으로 산화 가능한 유기물을 산화시키기 위한 산소요구량이지만 BOD는 미생물에 의해서 산화되는 산소요구량이므로 측정치의 차이가 발생되는 경우가 많다. 폐수의 COD가 BOD보다 클 경우에는 폐수 내에 생화학적으로 분해가 안돼는 물질을 함유하고 있거나 미생물에 독성을 끼치는 물질을 함유하고 있다는 것을 의미하며, 만일 BOD가 COD보다 클 경우에는 BOD측정 중에 질산화가 발생하였거나 또는 COD측정에 방해되는 물질이 폐수 내에 함유되어 있음을 의미한다. 산화제 중 중크롬산칼륨(K2Cr2O7)은 유기물의 약 80%정도를 분해하고 과망간산칼륨(KMnO4)은 약 60%를 분해하여 COD를 표시한다.
일반적으로 하천이나 도시하천은 BOD값이 사용되며, 공장폐수나 해수 등의 오염지표로는 COD값이 많이 사용된다. BOD와 COD를 간단히 요약하여 비교하자면 BOD는 생물이 분해할 수 있는 정도의 유기물을 측정하는 방법이고, COD는 생물이 분해할 수 있는 유기물외에 생물이 분해하기 어려운 유기물(난분해성 유기물)까지 측정하는 방법이다.
* Winkler - Az
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자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=10977398&sid=qjfRnf777&key=
[문서정보]
문서분량 : 7 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 :
파일이름 : 난분해성 유기물질의 분해도.hwp
키워드 : 난분해성,유기물질,분해도,유기물질의
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