생물계면활성제는 기름 유출 문제를 해결하기 위한 환경 친화적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

생물계면활성제가 북해 바닷물에서 미생물학적 오일 분해를 증가시킬 수 있습니까? 국제 연구팀은 이 문제를 조사해 왔으며 그 결과가 보다 효과적이고 환경 친화적인 기름 유출 대응의 잠재력을 드러냈다고 말했습니다.

바다로의 석유 누출은 전 세계적으로 연간 약 1,500만 리터로 추산됩니다. 이는 오일에 유기체에 독성이나 돌연변이 유발 효과를 줄 수 있는 다환 방향족 탄화수소와 같은 유해 화합물이 포함되어 있기 때문에 전 세계적으로 심각한 환경 오염을 초래합니다. 기름 유출, 특히 유조선 사고나 2010년 Deepwater Horizon과 같은 석유 시추 플랫폼에서 발생한 사고와 같이 대량의 기름을 바다로 급속하게 방출하는 재앙적인 사고는 특히 파괴적입니다.

이러한 기름 유출 사고에서는 기름의 양에 따라 수백만 리터에 달하는 대량의 화학 분산제를 일상적으로 도포하여 기름 유막을 용해하고 기름이 해안선에 도달하는 것을 방지하며 물의 기름 분산을 향상시킵니다. 결과적으로 미생물 오일 분해가 향상될 것으로 기대됩니다. 자연계에 널리 퍼져 있는 특수 미생물이 원유 성분을 먹이로 삼아 무해한 물질로 분해할 수 있기 때문이다. 미생물의 이러한 특별한 능력은 기름으로 오염된 지역을 자연적으로 청소합니다.

이 최신 연구는 슈투트가르트와 튀빙겐 대학의 연구원들이 중국 서부 사범 대학 및 조지아 대학과 함께 수행했습니다.

"2015년에 발표된 미국 연구에서 우리는 기대와는 달리 멕시코 만 심해수의 화학 분산제가 미생물 오일 분해를 늦출 수 있다는 것을 입증했습니다."라고 이 대학에서 근무한 Sara Kleindienst 교수는 말합니다. 2022년까지 튀빙겐에서 근무했으며 현재는 슈투트가르트 대학교에서 근무하고 있습니다. Sara Kleindienst 교수는 “그 이후로 이 주제는 논쟁의 여지가 있는 토론의 중심이 되었으며 기름 유출을 보다 효과적으로 처리할 수 있는 방법에 대한 간단한 답은 아직 없습니다.”라고 강조합니다.

기름 유출을 처리하기 위한 보다 환경 친화적인 방법을 찾는 과정에서 생물계면활성제는 화학 분산제에 대한 유망한 대안을 제공할 수 있습니다. 생물계면활성제는 미생물에 의해 생산되며 오일 성분의 생체 이용률을 높일 수 있습니다. 따라서 이는 미생물 오일 분해를 향상시킬 수 있으며 이는 정화에 중요합니다.

북해의 바닷물을 이용한 실험 환경미생물학자 Sara Kleindienst 교수가 이끄는 국제 연구팀은 지구미생물학자 Andreas Kappler 교수(튀빙겐 대학교), 생지구화학자 Samantha Joye 교수(조지아 대학교)와 함께 생물계면활성제와 화학분산제의 효과를 비교했습니다. 튀빙겐 대학교 실험실에서 연구진은 기름 유출 상황을 시뮬레이션했습니다. 실험을 위해 그들은 헬고랜드(Helgoland) 섬에 가까운 북해에서 100리터 이상의 지표수를 채취했습니다. 해수는 오일 존재 및 부재 하에서 생물계면활성제인 람노지질 또는 분산제(Corexit 9500 또는 Slickgone NS)로 처리되었습니다. 연구팀은 방사성 마커를 이용해 미생물에 의한 오일 분해 과정을 자세히 추적했다. "방사성 표지 탄화수소 또는 방사성 표지 아미노산을 사용한 우리의 조사는 람노리피드로 처리된 석유 소우주에서 가장 높은 비율의 미생물 탄화수소 산화 및 단백질 합성이 발생했음을 보여주었습니다."라고 이전에 튀빙겐 대학에서 근무했던 Lu Lu 교수는 말했습니다. 현재 중국 서부 사범대학교에서 근무하고 있습니다.

미생물 군집 구성에 미치는 영향은 화학 분산제와 비교하여 생물계면활성제를 사용하는 접근법 간에도 크게 달랐습니다. Lu Lu 교수는 “이 결과는 생물계면활성제의 사용이 성장과 활동 측면에서 다양한 미생물 오일 분해자를 자극하여 결과적으로 기름 유출 후 청소 과정에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다.”라고 말했습니다.