- 향후 수은 사용 제한을 기대할 때, 우리는 바카라 양방 된 무기 탄소 분석을위한 멸균 물 샘플을 멸균하는 새로운 방법을 제안합니다
- 널리 사용되는 국제적으로 수은 대신 벤자 알 코늄 클로라이드가 낮은 환경 영향으로 사용됩니다
- 적용 가능한 물 샘플의 범위를 확장하기 위해 여과 처리와 결합
새로 개발 된 수은이없는 물 샘플 멸균 방법의 개요
바카라 양방 된 무기 탄소 분석을위한 물 샘플을위한 멸균 방법으로서, 우리는 여과 처리를 결합하여 염화물로 멸균 할 수없는 미생물을 제거하고 벤제 알코 늄으로 전달 된 미생물의 스테라 릴화 처리 이 기술은 물 샘플에서 미생물 활성을 효과적으로 억제하여 오랜 기간 동안 바카라 양방 된 무기 탄소의 변화를 방지하여 물 샘플에서 바카라 양방 된 무기 탄소 농도 및 탄소 동위 원소의 고정밀 분석을 달성합니다
기술 연구원 Takahashi Hiroshi, Active Fault and Volcanic Research Division, 바카라 커뮤니티 (이하 AIST”라고 불림)는 우주 및 지구 환경 연구소의 미나미 마사이오 (Minami Masayo) 교수 (이하 국립 공학 및 국립 공학 및 국립 공학과라고 언급)와 협력하고있다 "AIST"), 물 샘플을 생성합니다바카라 양방 된 무기 탄소농도 및탄소 동위 원소의 고정밀 분석을 달성하기 위해 물 샘플의 멸균 처리에 매우 낮은 환경 영향을 미치는 새로운 방법을 개발했습니다
온실 가스를 대표하는 대부분의 이산화탄소는 바다에 흡수되어 해수에 바카라 양방 된 무기 탄소로 존재합니다 따라서 해수 샘플에서 바카라 양방 된 무기 탄소의 분석은 지구 환경의 변화를 이해하고 예측하는 데 중요합니다 분석은 국제적으로 확립 된 일반적인 방법을 사용하여 수행되며, 여기서 멸균은 수은으로 수행됩니다 머큐리는 우수한 멸균 특성을 가지고 있지만, 생물에 대한 위험과 높은 환경 영향으로 인해 전 세계적으로 사용되는 물질입니다
이번에는 멸균을 수은으로 교체 한 다음 필터링했습니다Benzalkonium chloride를 사용한 멸균 처리를 포함하는이 방법이 지하수 및 강물과 같은 담수 샘플뿐만 아니라 바닷물 및 브라크 시트와 같은 광범위한 물 샘플에도 효과적임을 확인했습니다 이 성과는 안전하고 안정적인 샘플을 가능하게하고 샘플 처리를위한 일반적인 글로벌 방법의 향후 개정에 기여할 것으로 예상됩니다
이 기술의 세부 사항은 2025 년 7 월 21 일에 제공 될 예정입니다해양 과학"에 게시 됨
온실 가스를 대표하는 이산화탄소는 해양에 흡수되는 것으로 알려져 있으며, 대부분의 양의 인간 활동에 의해 대기로 방출됩니다 바다가 어떻게 이산화탄소를 흡수하는지 이해하는 것은 글로벌 탄소 사이클이 어떻게 작동하는지 명확히하기 위해 필수적입니다 흡수량과 변화를 정확하게 파악하려면 해수에 포함 된 바카라 양방 된 무기 탄소를 사바카라 양방야합니다Rakurocarbon(14c) 농도에 대한 자세한 분석이 필요합니다 많은 연구자들의 국제 협력은 이러한 광대 한 바다에서 관찰하는 데 필수적이며 각 분석 가치의 일관성을 유지해야합니다 이러한 이유로, 물 샘플에서 바카라 양방 된 무기 탄소 농도 및 탄소 동위 원소를 측정하기위한 국제 공통 방법이 확립되었다
이 일반적인 기술은 수은이 살균제로 사용되는 수은 수집 된 물 샘플에서 미생물 활동의 변화를 방지하기 위해 미생물을 멸균하는 것을 포함합니다 수은은 한때 기기, 조명, 배터리, 화장품 및 제약 측정에 널리 사용되었지만 살아있는 유기체에 축적되어 심각한 건강 손상을 유발하는 것으로 알려져 있습니다 이 높은 생물 독성 및 환경 영향을 감안할 때, 수은 사용은 가능할 때마다 피해야합니다미나마타 컨벤션수은 사용은 전 세계적으로 더 엄격하며, 가까운 시일 내에 머큐리를 사용한 생식 치료가 제한 될 가능성이 있음을 나타냅니다 지구 환경 변화에 대한 연구와 연구를 계속하기 위해서는 수은을 사용하지 않고 바카라 양방 된 무기 탄소를 분석 할 수있는 새로운 방법을 확립해야하며,이 연구는 이러한 요구를 충족시키기 위해 수행되었습니다
벤자 알 코늄 클로라이드는 오랫동안 소독제로 사용되어 왔으며 1990 년대 후반에 물 샘플을 멸균하는 데 사용되었습니다 AIST는 바카라 양방 된 무기 탄소의 분석을 위해 벤 자을 클로라이드를 물 샘플 저장에 적용 할 수 있는지 확인하기위한 테스트를 수행하고있다 결과는 지하수와 같은 담수 샘플에 효과적이지만 샘플의 저장 기간이 증가함에 따라 해수와 같은 바닷물 샘플에서는 효과가 감소 함을 보여 주었다 그러나 해양 연구에서는 물 샘플을 수집 한 연구 용기가 포트로 반환되고 샘플이 연구 시설로 보내질 때까지 분석을 수행 할 수 없으며, 샘플을 1-2 개월 또는 일부 경우 더 오랜 시간 동안 저장해야하므로 샘플의 지속 가능한 멸균 효과가 주요 과제입니다 이 문제를 해결하기 위해 AIST와 Nagoya University는 수은과 같은 높은 환경 영향을 가진 물질을 사용하지 않고 담수 및 바닷물 샘플 모두에 효과적인 멸균 방법을 개발하기 위해 협력했습니다
또한,이 연구 및 개발의 일부는 Nagoya University Institute of Space and Earth 환경 연구소, 공동 사용 및 공동 연구 프로그램 "Accelerator Mass Spectrometer 등 (협업)에 의해 수행되었습니다
이번에는 물 샘플을 멸균하기위한 안전하고 효과적인 방법으로 여과 처리와 벤자 코늄 첨가 처리의 조합을 확인했습니다 멸균 효과는 천연 해수 및 지하수를 수집하고 각 처리에서 바카라 양방 된 무기 탄소의 변화를 모니터링함으로써 확인되었다 미생물이 존재하는 경우, 물 샘플의 유기물은 분해 및 바카라 양방 된 무기 탄소가 증가하므로 변화를 추적함으로써 미생물 활성이 존재하는지, 즉 멸균 기술의 효과가 있는지 평가할 수 있습니다
11045_1127314c 농도 변화를 측정했습니다 저장 기간은 해수 샘플의 경우 0 일, 14 일, 28 일 및 285 일, 지하수 샘플의 경우 0 일, 14 일, 28 일 및 126 일입니다
그림 1 멸균 치료 방법을 확인하기위한 실험의 개요
4 가지 다른 처리 조건 하에서 저장 기간 동안 바카라 양방 된 무기 탄소의 천연 해수 및 지하수 샘플14C 농도 변화를 모니터링했습니다 실험 기간은 해수의 경우 285 일, 지하수의 경우 126 일입니다 저장 기간 동안14C 농도가 변하지 않으면 방법으로 효과적인 것으로 간주 될 수 있습니다
실험 결과 (그림 2)에서 눈에 띄는 ①가 분명합니다14C 농도의 증가가 확인되었고, 실험에 사용 된 물 샘플에는 미생물이 포함되어 있으며, 미생물 활동이 저장 동안 바카라 양방 된 무기 탄소의 변화를 일으킨다는 것이 분명하다 여과는 만 수행되었지만 변화는 ①에 비해 작았습니다14C 농도의 변화가있었습니다 염화 벤자 알 코늄 만 첨가 된 ②는 지하수 샘플의 경우입니다14C 농도의 변화는 관찰되지 않았지만 28 일의 저장 기간 후 해수 샘플에서 변화가 감지되었습니다 이것은 클로라이드 벤자 코늄에 내성이있는 "Bospore"의 형태를 취하는 미생물 살아남고 벤자 알 코늄 클로라이드의 살균 효과가 감소합니다음식 세포로 돌아 왔을 수 있음을 나타냅니다 곱한 (대사 유기물) 그러나, 여과는 지하수와 해수 모두에서 ②의 처리에 추가되는 where에서14C 농도의 변화는 크게 감지되지 않았다 염화 벤자 코늄의 첨가는 여과에 의해 효과적으로 멸균되며, 포자와 포자를 생성하는 미생물은 여과에 의해 물리적으로 제거되며, 물 샘플의 미생물은 효과적으로 멸균된다14C 농도의 변화가 억제 된 것으로 생각된다 또한, 이전 방법에 존재하지 않은 여과 처리를 도입 할 때, 여과 처리가 분석 값에 미치는 영향을 확인해야하지만 이번에는 여과 처리의 영향이 무시할만한 범위 내에 있음을 확인할 수있었습니다
그림 2 처리의 차이로 인한 바카라 양방 된 무기 탄소
14C 농도 변화의 차이
설탕이 모든 샘플에 첨가되기 때문에 바카라 양방 된 무기 탄소의 변화는 정상보다 몇 배나 높습니다14C 농도가 변하지 않으면 ④의 처리가 발생합니다
이번에는, 여과 처리와 벤질 코늄 클로라이드의 첨가를 결합한 방법은 바카라 양방 된 무기 탄소를 분석하기 위해 지하수 및 해수와 같은 다양한 유형의 물 샘플을 저장할 때 멸균 처리로 충분히 효과적이라는 것이 밝혀졌습니다 이 검증은 매우 엄격한 조건에서도 효과적인 것으로 확인되었으며, 여기서 설탕이 샘플에 첨가되었고 바카라 양방 된 무기 탄소의 변화가 의도적으로 여러 번 증폭되었지만,이 단계에서는 제한된 물 샘플에 대한 검증 실험 만 수행하므로 방법의 신뢰성을 높이려면 추가 검증이 필요합니다 많은 검증 결과를 축적함으로써 환경 수 샘플은 안전하고 지속적으로 저장 될 수 있습니다 이번에 제안 된 새로운 방법과이를 기반으로하는 방법은 새로운 물 샘플 수집을위한 국제 공통 방법에 활용 될 것이며, 지구 환경에 대한 연구 분야에 크게 기여할 것입니다
게시 된 잡지 :해양 과학
논문의 제목 : 방사성 탄소 분석에서 물 샘플을 보존하는 동안 바카라 양방 된 무기 탄소 변경을 억제하기 위해 벤자 알코늄 클로라이드 첨가와 여과를 결합합니다
저자 : Hiroshi A Takahashi, Masayo Minami
doi :https : //doiorg/105194/os-21-1395-2025