본 연구에서는 칼럼실험을 이용하여 석영모래와 철피복 모래에서 박테리아(Escherichia coli, Bacillus subtilis, 그리고 Staphylococcus aureus)의 부착 및 탈착에 미치는 이온강도의 영향을 조사하였다. 실험결과, 철피복 모래에서는 이온강도가 1 mM에서 100 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 일정(E. coli = 13.7${pm}$0.5%, B. subtilis = 9.8${pm}$1.3%, S. aureus = 13.0${pm}$2.1%)한 반면, 석영모래에서는 80.7%에서 45.3%로 감소하였다(S. aureus). 용출용액의 이온강도가 100 mM에서 0.1 mM로 감소함에 따라, 석영모래에서는 평균 39.1%의 박테리아 탈착이 일어났지만, 철피복 모래에서는 탈착이 관찰되지 않았다. 철피복 모래에서 관찰된 이러한 현상은 박테리아와 철피복 모래사이의 inner-sphere complexes(이온강도의 영향을 받지 않는)에 의한 결합 때문이다. 본 연구는 박테리아와 표면변형 다공성 여재의 상호작용에 대한 지식을 증진시킨다.
This study investigated the influence of ionic strength on the adhesion and release of bacteria (Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Staphylococcus aureus) in quartz and iron-coated sands using column experiments. Results show that the mass recovery remained constant (E. coli = 13.7${pm}$0.5%, B. subtilis = 9.8${pm}$1.3%, S. aureus = 13.0${pm}$2.1%) in iron-coated sand while it decreased from 80.7 to 45.3% (S. aureus) in quartz sand with increasing ionic concentrations from 1 to 100 mM. As the ionic concentrations of leaching solution was lowered from 100 to 0.1 mM, average 39.1% of bacterial detachment was quantified from quartz sand, but no bacterial release was observed in iron-coated sand. The phenomenon observed in iron-coated sand can be attributed to the inner-sphere complexes between bacteria and coated sand, which have minimal effect from ionic strength. This study improves our knowledge regarding the bacterial interaction with surface-modified porous media.
