• 상하수도학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2011

Arsenic is one of the most abundant contaminant found in waste mine tailings and soil around refinery, Because of its carcinogenic property, the countries like United States of America and Europe have made stringent regulations which govern the concentration of arsenic in soil. The study focuses on solidification/stabilization for removal of arsenic from soil. Cement was used to solidify/stabilize the abandoned soil primarily contaminated with arsenic (up to 68.92 mg/kg) in and around refinery. Solidified/stabilized (s/s) forms in the range of cement contents 5-30 wt % were evaluated to determine the optimal binder content. Revised Korean standard leaching tests (KSLT), toxicity characteristic leaching procedures (TCLP), Old Korea standard leaching test and revised Korea standard leaching test were used for chemical characterization of the S/S forms. The addition of 10 % cement remarkably reduced the leachability of arsenic in contaminated soil. The concentration of As in leachate of TCLP, KSLT, and old KSLT for soil are below the standard. However that in leachate of revised KSLT is above the standard. Because of extraction fluid used in revised KSLT is very strong acid. It is arsenic in s/s with binder should be exhaustingly leached. Therefore S/S process would not be available for As treatment in soil in Korea.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제19권4호
• /
• pp.45-51
• /
• 2014

In accordance with the view on remediated soil as a resource, this study assessed the applicability of soil washing with the neutral phosphate for remediation of arsenic (As)-contaminated soil. Three soil samples of different land uses (i.e., rice paddy, upland field and forest land) were collected from the study site, and the aqua regia-extractable As concentrations were 59.2, 30.8 and 53.1 mg/kg, respectively. Among the neutral phosphate reagents, ammonium phosphate showed the highest As washing efficiency. The optimized washing condition was 2-hr washing with 0.5M ammonium phosphate solution (pH 6) and soil to liquid ratio of 1 : 5. The extraction efficiencies of As did not guarantee the residual soil As concentrations to satisfy the Korea soil regulatory level (i.e., Worrisome level) in the three soil samples. To enhance washing efficiency, the As-contaminated soil was submerged in washing solution (1 : 1, w/v) for 24 hr and 1-hr washing with 0.5M ammonium phosphate solution was tested. As extraction efficiencies of 36.1 (rice paddy), 21.4 (upland field) and 26.4% (forest land) were attained, which satisfied the Worrisome level for Region 1 (25 mg/kg of As) in rice paddy, but not in upland field and forest land.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제18권5호
• /
• pp.56-64
• /
• 2013

After the law has been enacted for the prevention and recovery of mining damage in 2005, efforts of remediation have been started to recover heavy metal contaminated soils in agricultural land near mining sites. As part of an effort, the upper part of cultivation layer has been treated through covering up with clean soil, but the heavy metal contamination could be still spreaded to the surrounding areas because heavy metals may be remained in the lower part of cultivation layers. In this study, the most frequently occurring arsenic (As) contamination was selected to study in agricultural land nearby an abandoned metal mining site. We applied separation technologies considering the differences in the physical characteristics of soil particles (particle size, density, magnetic properties, hydrophobicity, etc.). Based on physical and chemical properties of arsenic (As) containing particles in agricultural lands nearby mining sites, we applied sieve separation, specific gravity separation, magnetic separation, and flotation separation to remove arsenic (As)-containing particles in the contaminated soil. Results of this study show that the removal efficiency of arsenic (As) were higher in the order of the magnetic separation, flotation separation, specific gravity separation and sieve separation.

• 멤브레인
• /
• 제29권5호
• /
• pp.237-245
• /
• 2019

암모니아성 질소($NH_4-N$)는 산업 폐수, 농업 및 축산 폐수에 포함되어 있으며 인과 함께 수질의 부영양화를 일으키는 물질로 잘 알려져 있다. 또한 망간(Mn)과 비소(As)는 광산 처리수 등에 포함되어 있으며, 수질 오염의 원인 물질로 알려져 있다. 천연 제올라이트는 수중에서 암모니아성 질소를 제거하는데 사용되고 있지만 낮은 흡착능력을 가진다. 이러한 천연 제올라이트의 낮은 흡착능력을 개선하기 위해 $Na^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$로 이온 치환을 진행하였다. 암모니아성 질소($NH_4-N$)의 흡착량과 제거율은 $Na^+$로 이온 치환된 제올라이트에서 0.66 mg/g과 89.8%로 가장 높은 값을 보였다. 이온 치환된 제올라이트를 이용하여 Mn과 As의 흡착실험을 진행하였다. $Mg^{2+}$로 이온 치환된 제올라이트에서 Mn과 As의 높은 흡착량과 제거율을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제26권1호
• /
• pp.8-16
• /
• 2021

This study has evaluated the stabilization of As contaminated paddy and cultivated soils by pot experiments for rice and lettuce. Various ratios of limestone (L) and steel slag (S) were mixed with the soils in each pot. The soils were taken from before and after pot experiments, and analyzed for As extracted by sequentially (Wenzel method) and totally (aqua regia method).. Paddy soils amended with L (0.5%) and L (1.0%) + S (1.0%) showed increasing fraction 2 (specifically bound As) compared with control soil. Arsenic concentrations in rice grain grown on the amended soils decreased 14% and 12% compared with those on the control soil, respectively. According to sequential extraction of As in cultivated soils, the fractions 1~3 were decreased due to stabilization of As by the soil amendment, especially for S (1.0%), S (3.0%) and L (1.0%) + S (1.0%). In addition, relatively low As concentrations were found in lettuce grown on amended soils with L (0.5%) and L (1.0%) + S (1.0%). Therefore, it can be suggested that soil amendments with L (0.5%) or L (1.0%) + S (1.0%) were suitable for enhancing stabilization of As in the study area.

• 한국환경농학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.223-229
• /
• 2022

BACKGROUND: Mining activities, smelter discharges, and sludges are the major sources of heavy metal contamination to soils. The objective of this study was to determine the efficiency of magnetite and bottom ash derived from coal ash in remediating As-contaminated soil. METHODS AND RESULTS: An incubation experiment was conducted for 10 weeks. Magnetite and bottom ash at different rates and ratios were applied to each plastic bottle repacked with 1,000 g of dried As-contaminated soil. After 3-weeks of incubation, the concentrations of available As were measured by using Mehlich-3, SBET, and sequential extraction methods. All of the subjected soil amendments resulted in significant decreases in available As concentration compared to the controls. The addition of magnetite at the highest rate was the best to stabilize As in the soils; however, the values of As concentration varied with the extraction methods. CONCLUSION(S): To ensure the stabilization accuracy of heavy metals in soil, both single and sequential extractions are recommended. The magnetite derived from fly coal ash can also be applicable as a heavy metal stabilizer for the As-contaminated soil.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제11권5호
• /
• pp.20-34
• /
• 2006

이 연구는 부산시 회동저수지의 집수분지 내 7번국도 도로변 퇴적물(70개 시료 미량원소(아연, 구리, 납, 크롬, 니켈 및 카드뮴) 함량에 미치는 인위적인 오염 및 연속추출방법을 이용하여 미량원소의 잠재적인 이동도를 평가하기 위하여 수행되었다. 이번 연구에서는 특히 아연, 구리 및 납의 함량이 높은 것으로 밝혀졌으며, 이들 원소가 인위적인 오염에 의해 영향을 받고 있음을 보여주고 있다. 오염되지 않은 회동저수지 집수유역 내 하천퇴적물의 미량원소 평균함량과 비교하면, 집수유역 내 국도 도로변 퇴적물은 구리가 7배, 아연이 4배, 납과 크롬이 3배, 비소와 니켈이 2배 높은 것으로 나타났다. 연속추출방법에 의한 존재형태 연구결과는 각각 전체 함량의 29.3%와 25.8%가 이온교환형으로 존재하는 카드뮴과 니켈을 제외하면 대부분의 미량원소는 이온교환형태로 존재하는 양이 크게 않음을 지시 하였다. 아연(51%)과 납(45.2%)과 같은 금속은 주로 비정질산화광물과 수반된 형태이었으며, 따라서 pH가 감소하거나 산화환원전위의 변화에 의해 잠재적으로 용해될 수 있다. 구리는 주로 유기물형태로 존재하는 것으로 나타났으며, 카드뮴은 양이온교환형태가 가장 우세하였고 크롬과 니켈은 잔류형태가 우세하였다. 양이온교환형태와 탄산염광물과 수반된 형태의 금속함량 비율을 고려하면, 금속의 상대적인 이동도는 Cd>Ni>Pb>Zn>Cr>Cu의 순서로 감소한다. 총 함량자료로 볼 때 아연 함량이 높아 가장 해로운 원소일 것으로 보일지라도, 금속의 존재형태에 관한 자료는 도로 유출수에 가장 유해한 미량원소는 카드뮴, 니켈 및 납일 것으로 예측되었다. 산화환원전위 및 pH가 변화한다면 탄산염광물, 비정질산화광물 혹은 유기물 등의 형태로 수반된 금속은 재이동할 수 있을 것이며, 용해된 금속이온은 회동저수지 집수분지 내 수계로 유입될 수 있으므로 환경적인 현황에 대한 정밀한 모니터링이 매우 중요한 것으로 보인다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권4호
• /
• pp.377-388
• /
• 2022

제강슬래그를 이용한 광물탄산화 공정 이후 발생하는 잔사슬래그의 비소(As) 제거 기작 규명을 위해, 전로제강슬래그(blast oxygen furnace slag: BOF)에 직접 및 간접탄산화 공정이 각각 적용된 두 종류의 잔사슬래그를 대상으로 실험실 규모의 실험을 실시하였다. 광물탄산화 공정은 잔사슬래그의 화학적-광물학적 조성변화, 용출수의 pH 저감, 표면 미세공극 형성 등 기존 제강슬래그의 특성을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 다양한 pH 범위의 As 인공오염수(초기농도: 203.6 mg/L)에 잔사슬래그를 반응시킨 배치실험에서, RDBOF (직접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 감소할수록 As 제거효율이 증가하는 경향을 보이며 초기 pH가 1인 환경에서 99.3%의 As 제거효율을 나타냈다. 이는 RDBOF 표면을 피복하던 CaCO₃가 낮은 초기 pH 환경에서 용해되어 RDBOF 표면에서 철산화물의 노출 면적을 증가시킴으로 인해, 철산화물의 As 음이온 표면 흡착을 촉진한 것에서 기인한 것으로 판단되었다. 반면 RIBOF (간접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 높은 환경일수록 As 제거효율이 증가하며 초기 pH 10의 As 오염수에서 70.0%의 가장 높은 As 제거효율을 보였다. RIBOF의 영전하점(pH 4.5)을 고려할 때, 초기 pH 4-10 조건에서 음전하를 띠는 RIBOF의 표면에 As 음이온의 전기적 인력에 의한 표면 흡착은 발생하기 어려울 것으로 예상되었다. 다만 수용액 내 용존하는 Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺와 같은 2가 양이온들에 의해 As 음이온이 RIBOF 내 철산화물에 간접적으로 고정되는 양이온 가교효과(cation bridge effect)가 발생하였고, 초기 pH가 높은 환경일수록 슬래그 표면이 더 강한 음전하를 띠며 양이온 가교효과가 가속화되어, 결과적으로 많은 As가 흡착된 것으로 판단되었다. 하지만 강알칼리 (pH 10-11 이상) 조건에서는 RIBOF 표면에 생성된 칼슘침전물이 철산화물을 피복함으로써 철산화물에 의한 As 음이온 표면 흡착을 저해하는 현상이 발생하였다. 또한 배치실험 이후 회수된 잔사슬래그에 TCLP 시험을 수행한 결과, RDBOF와 RIBOF 모두 2% 미만의 As 탈착률을 보여 안정적인 형태로 As가 고정되어 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해, 잔사슬래그가 기존에 As 제거제로 활용되던 제강슬래그의 단점인 수계의 급격한 pH 상승을 억제하는 동시에, 높은 As 제거효율 및 안정성을 나타내는 저비용-친환경의 As 제거제로서의 활용 가능성을 입증하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.248-256
• /
• 2021

건조 수산가공식품의 안전성 확보를 위해 2020년 경기도 내 유통 중인 건조 수산가공식품 12품목 120건을 수거하여 방사능(¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs) 및 중금속(납, 카드뮴, 비소, 수은) 함량을 분석하였다. 모든 시료에서 자연 방사성 핵종 중 하나인 ⁴⁰K만 검출되었으며, 인공 방사성 물질인 ¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs는 최소검출가능농도(MDA) 이하의 값을 나타내었다. 중금속의 평균 함량[평균±표준편차(최소값-최대값)]은 생물로 환산하였을 때 납 0.066±0.065(N.D.-0.332) mg/kg, 카드뮴 0.200±0.406(N.D.-2.941) mg/kg, 비소 3.630±3.170(0.371-15.007) mg/kg, 수은 0.009±0.011(0.0005-0.0621) mg/kg 이었으며, 수산물에서 중금속 기준이 있는 제품의 경우 모두 기준 규격 이내로 나타났다. 국내산 제품과 수입산 제품의 중금속 함량은, 조개의 카드뮴과 새우의 수은 함량에서만 유의적인 차이를 나타내었다(P<0.05). 본 연구 결과, 유통 중인 건조 수산가공식품에서 방사능 및 중금속은 안전한 수준인 것으로 판단되나, 식품 중 특히 수산물에서 방사능 오염에 대한 국민의 우려가 크기 때문에 국민들의 불안감 해소를 위해 방사능 검사는 지속적으로 필요할 것으로 생각된다. 또 향후 건조 수산가공식품 중에서도 건조된 형태로 직접 섭취 가능한 제품의 중금속 관리 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.160-166
• /
• 2017

본 연구는 중금속으로 오염된 논토양에서 봉의꼬리(P. multifida)와 쑥(A. princeps)의 식재 비율을 1:0, 8:1, 6:1, 4:1로 달리하여 재배함으로써 토양 내 중금속별 효율적인 식물상 정화모델을 개발하기 위하여 수행되었다. 중금속별 식물 건물중 1kg 당 축적량을 분석한 결과, 비소와 카드뮴의 경우에는 봉의꼬리 단일 식재구의 봉의꼬리 지상부에서 각 169.82와 $1.70mg{\cdot}kg^{-1}DW$로 가장 많았다. 납은 8:1 식재구의 봉의꼬리 지상부에서 $12.58mg{\cdot}kg^{-1}DW$로 가장 많았다. 그러나 구리와 아연의 축적량은 8:1 식재구에서 재배한 쑥의 지상부에서 각 33.94, $61.78mg{\cdot}kg^{-1}DW$로 가장 많았다. 단위 면적당($1m^2$) 토양에서 수확한 식물의 각 중금속별총흡수량은 중금속의 종류와 관계없이 쑥의 생산량이 가장 많았던 봉의꼬리와 쑥 4:1 식재구에서 가장 높은 경향을 보였다.