Abstract
Generally, hydroxyapatite(HAp), zeolite, carbon molecular sieve , activated carbon and alumina are used as heavy metal ions adsorption materials. Among those adsorption materials, HAp which has good positive ion-exchange ability with metal ion, and zeolite are utilized in wastewater treatment. Most of water pollutions are caused by hazardous heavy metals ions as well as bacteria in waste water. In this study, a adsorption materials (HAP and zeolite) are ion-exchanged with a well known antimicrobial metal ions, such as $Ag^+,\;Cu^{2+},\;and\;Zn^{2+}$, in order to give a adsorption of heavy metal ions and a killing effects of bacteria. The antimicrobial effects of adsorption materials are observed using by E. Coli. The results show that there is a complete antimicrobial effect in the adsorption materials with $Ag^+$ at the concentration of $1{\times}10^{-4}$cell/$m\ell$ of E. Coli until 24 hours. However, there is not good antimicrobial effects in the adsorption materials with $Cu^{2+},\;and\;Zn^{2+}$ substitution. Feng et. al. showed the denaturation effects of silver ions which induces the condensed DNA molecules and losing their replication abilities.
흡착재료에는 hydroxyapatite(HAp), zeolite,, 분자체탄소, 활성탄, 알루미나등의 재료가 많이 사용되고 있다. 이들 흡착재료 중에서 금속이온과 양이온 교환반응이 좋은 HAp, zeolite는 폐수처리과정에서 많이 사용되고 있지만, 피러나 이 폐수처리과정에서 문제되는 것은 유해한 중금속뿐만 아니라 많은 세균들이 이 폐수에 존재하고 있어 수질오염 등의 여러 가지 문제를 야기 시키고 있다. 본 연구는 여러 중금속 흡착재료 중에서 HAp, zeolite에 항균효과가 있다고 알려진 금속이온 (Ag$^{+}$, Cu$^{2+}$, $Zn^{2+}$)들을 이온 치환시켜 항균성을 흡착재료에 부여하고자 한다. HAp, zeolite에 Ag$^{+}$, Cu$^{2+}$, $Zn^{2+}$의 금속이온들을 치환시킨 후, E. Coli로 항균효과를 측정하였다. HAp, zeolite와 여러 금속이온 치환후의 항균효과를 측정한 결과, Ag$^{+}$ 로 이온치환 시킨 HAp, zeolite에서는 1$\times$$10^{-2}$cell/ml 농도의 E. Coli에서 24시간가지 완벽한 항균효과를 보였고, Cu$^{2+}$와 $Zn^{2+}$으로 이온치환 시킨 경우에서는 좋은 항균효과를 보이지 않았다. 이러한 결과는 Feng. et. al.이 발표한 바와 같이1) Ag ion이 cell내부의 DNA에 영향을 기척, 복제능력을 떨어뜨리고 Cell을 비활성화 시키기 때문이다.
