물 재이용 과정의 안전성관리를 위한 바이러스 지표미생물 개발

Abstract

전 세계적으로 지속적인 수자원의 고갈로 인하여 하수와 폐수의 재이용률이 증가 하고 있다. 하지만 물 재사용은 수많은 화학 물질과 병원성 미생물이 공중보건과 환경문제를 일으키는 문제점이 있다. 그 중에서도 하수와 폐수의 수백 가지의 병원성 바이러스에 의한 감염성 질병의 잠재적 전파는 물 재사용과 관련된 가장 심각한 문제 중 하나이다(USEPA, 2004). 그러므로 안전한 물 재사용을 위해서 병원성 바이러스를 효과적으로 제거하고 그 제거된 정도를 검증할 수 있는 지표 시스템을 개발하는 것이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 소독 과정에 대해서 보다 적절한 바이러스 지표미생물을 결정하기 위하여 여러 박테리오파지 그룹을 대표하는 다양한 박테리오파지를 선정해 실제 하수에서 염소 소독과 자외선 소독에 대한 저항성을 측정하였다. 염소 소독에서 박테리오파지를 각기 다른 세 지역에서 채집한 2차 처리수에 넣은 후, 5℃의 벤치 스케일 배치 시스템에서 다양한 농도의 염소와 반응시켜 주었다. 박테리오파지 φX174의 불활성이 급격히 이루어져 CT 값 5 mg/L*min 에서 ~4 log10 정도 제거가 되었다. 반면에 박테리오파지 PRD1과 MS2는 불활성이 느리게 일어나 CT값 10 mg/L*min 에도 ~1 log10 정도 불활성화 되었다. 자외선 소독에서는 박테리오파지를 각기 다른 두 지역에서 채집한 2차 처리수에 넣은 후, 다양한 용량의 저압(low pressure(LP)) 자외선과 중압(medium pressure(MP)) 자외선에 노출시켜 주었다. LP UV와 MP UV에 대한 박테리오파지 φX174의 불활성은 빠르게 일어나 자외선 용량 20 mJ/cm2 에서 ∼4 log10 정도 제거가 되었다. 하지만 박테리오파지 PRD1과 MS2의 불활성은 훨씬 느리게 일어나 같은 자외선 용량 20 mJ/cm2 에서 ~1 log10 정도 제거가 되었다. 결과적으로, 본 연구의 결과는 하수 처리 과정과 물 재이용을 위한 병원성 바이러스에 대한 지표미생물로 염소 소독에 대해서는 박테리오파지 MS2와 PRD1이, 자외선 소독에 대해서는 박테리오파지 MS2가 적절한 것으로 나타났다.