지구화학│기타
248 2010 추계지질과학연합학술발표회 초록집
동해울릉분지 퇴적물 내 금속 환원 미생물에 의한 금속 환원 및 생광화작용
정혜연
1,*․현정호
2․노 열
1
1
2
한양대학교 과학기술학부 해양환경과학전공
최근 동해 울릉 분지의 표층 퇴적물 내 망간산화물 함량이 2.0% 이상으로 측정되었다. 이는 해양퇴적물 표층 내 일반적인 망간산화물 함량이 0.04~0.6% 정도인 것과 비교해 보았을 때 상 당히 높은 수치로, 울릉 분지 내 망간단괴의 형성 가능성을 지시하며 이러한 망간 층 형성에는 금속 환원 미생물이 중요한 영향을 미친 것으로 사료된다. 본 연구에서는 망간 층으로 추정되 는 울릉 분지 퇴적물 내 서식하는 금속 환원 미생물을 배양하고, 이 미생물에 의한 금속 환원 능력 및 생광물화작용을 연구하고자 하였다.
채취된 퇴적물 내 금속 환원 미생물을 배양하기 위해 전자공여체로 유기물(acetate, formate, glucose, lactate)을 이용하고 전자수용체로 Fe(Ⅲ)-citrate를 이용하였으며, 배양된 미생물의 종 다양성은 16s rRNA DGGE 분석을 통해 확인하였다. 위 미생물에 의한 혐기성 환경에서의 다양한 금속 환원 실험은 전자공여체로 유기물(acetate, formate, glucose, lactate, pyruvate)을 이용하고, 전자수용체로 산화환원에 민감한 망간을 포함한 다양한 금속이온들(manganese oxide[MnO
2
], ferrihydrite[5Fe
2
O
3
․ 9H
2
O], sodium selenate[Na
2
SeO
4
], silver nitrate[AgNO
3
], gold chloride trihydrite[HAuCl
4
․ 3H
2
O])을 이용하여 8℃와 25℃에서 진행하였다. 미생물의 생광화작용에 의해 형성된 광물의 특성은 XRD, SEM, TEM, EDS 분석을 통해 확인하였다.
동해 울릉분지 내 주요 금속 환원 미생물은 Shewanella, Clostridium, Alkaliphilus 종으로 확인되었으며, 배양된 금속 환원 미생물에 의해 manganese oxide는 rhodochrosite[MnCO
3
] 로, ferrihydrite는 magnetite[Fe
3
O
4
]를 거쳐 siderite[FeCO
3
]로 환원 및 광물상전이가 일어났다.
또한 수용액 상태의 sodium selenate와 gold chloride trihydrite는 각각 selenium[Se]과 gold [Au]로 환원되어 침전물을 형성하였고 silver nitrate는 silver chloride[AgCl]로 치환되었다.
따라서 이러한 금속 환원 미생물이 동해 울릉 분지 퇴적물 내 망간과 철을 비롯한 다양한 금 속을 환원시켜 금속의 환원, 유기물의 산화 및 광물 형성에 기여한 것으로 사료된다.
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