• 제목/요약/키워드: 중금속 및 비소

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혐기성퇴적물에서 비소거동에 미치는 미생물의 영향

  • 이종운;이상우;김경웅;윤정한
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.82-84
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    • 2003
  • 산업화가 가속화되며 독성 중금속에 의한 토양, 지하수 및 하상퇴적물의 오염사례가 증가하고 있다. 지표 산화환경에서의 이들 중금속의 이동 및 거동에 관한 연구는 그간 수차례 수행된 바 있고 이에 관하여 적절한 오염처리기법 개발에 관한 연구도 다수 이루어지고 있다. 그러나 중금속이 심부 환원환경으로 이동한 경우에 대하여는 이들 오염물질의 거동 및 그에 따른 적절한 처리에 관한 연구가 거의 수행된 바 없는 실정이다. (중략)

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비소와 중금속으로 오염된 광미의 정화: 토양세척에 의한 비소 제거 (Remediation of Mine Tailings Contaminated with Arsenic and Heavy Metals: Removal of Arsenic by Soil Washing)

  • 김태석;김명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.808-816
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비소와 중금속으로 동시에 오염된 광미로부터 토양세척에 의해 비소를 제거하는 실험을 하였다. 중금속 일부도 함께 제거되었다. 최적의 세척효율을 나타내는 세척제의 종류 및 농도, 광미와 세척제의 혼합비, 세척시간 등의 조건을 도출해내었다. 비소를 제거하는데 가장 효과적인 세척제는 옥살산(72% 제거효율)과 인산(65%)이었고, 옥살산(89%)은 Cu를 포함한 중금속을 제거하는데도 매우 효과적이었다. 최적의 세척제 농도는 0.25 M이고, 세척시간은 30분이었다. 토양세척 후 발생하는 폐수를 최소화하고 비소를 효과적으로 제거할 수 있는 광미와 세척제의 적정비율은 1 : 20(질량 : 부피)이었다. 혼합세척제는 단일 세척제와 비교해서 비소제거효율에 차이가 없었으나 Cu와 Zn을 제거하는데 효과가 좋았다.

우리나라 곡류, 두류 및 서류중 중금속 함량 및 안전성 평가 (Trace Metal Contents in Cereals, Pulses and Potatoes and Their Safety Evaluations)

  • 김미혜;장문익;정소영;소유섭;홍무기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.364-368
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    • 2000
  • 국내에서 생산된 곡류 9종 416건, 두류 5종 296건 및 서류 2종 156건에 대해 수은 함량은 Mercury Analyzer로, 납, 카드뮴, 비소, 구리, 망간, 아연 등은 습식분해 후 ICP로 분석하였다. 본 연구 결과, 곡류중 중금속 함량[최소~최대(평균),mg/kg]은 다음과 같았다. 수은 0.0001~0.051(0.007), 납 0.01~0.39(0.13), 카드뮴 0.001~0.098(0.023), 비소 0.01~0.38(0.09), 구리 0.06~11.85(1.73), 망간 0.91~39.15(7.47), 아연 1.35~24.15(9.32) mg/kg으로 나타났다. 또한 두류중 중금속 함량(mg/kg)은 수은 0.0002~0.031(0.005), 납 0.01~0.38(0.12), 카드뮴 0.005~0.098(0.030), 비소 0.01~0.37(0.10), 구리 0.03~6.56(2.44), 망간 0.85~22.97(8.16), 아연 2.40~40.18(11.25) mg/kg이었다 서류중 중금속 함량(mg/kg)은 수은 0.002~0.036(0.017), 비소0.01~0.20(0.08), 구리 0.02~2.91(0.84), 망간 0.26~9.48(2.54), 아연 0.35~6.11(2.23)mg/kg이었다. 본 연구에서 얻어진 분석치들은 국내외 다른 연구자들의 분석치와 비슷한 것으로 나타났으며, 이는 우리나라에서 생산된 곡류, 두류, 서류중의 중금속 함유량은 오염된 것이 아닌 자연함유량 수준인 것으로 파악되어 우리나라 사람이 이들 농산물에서 섭취하는 중금속량으로 인한 위해성은 없는 것으로 판단된다. 또한 우리나라 국민이 곡류, 두류, 서류 등을 통해 섭치하는 납, 수은, 카드뮴 등의 중금속 주간섭취량은 FAO/WHO에서 중금속 안전성 평가를 이해 정한 잠정주간섭취혀용량인 PTW1의 0.2~19%를 차지하고 있다.

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카드뮴과 비소처리가 상추의 polyamine함량 및 유효도에 미치는 영향 (Changes of Polyamine Content and Phytoavailability in Lactuca sativa cultivated in Cadmium and Arsenic Treated Soil)

  • 문광현;고문환;김원일;정구복;김경민
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.223-227
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    • 2000
  • 토양의 카드뮴과 비소함량이 작물생육에 미치는 영향을 구명하기 위해서 작물의 흡수 및 중금속 stress로 인한 polyamine함량 변화를 조사하여 작물의 중금속 내성기작의 기초자료를 얻고자 수행하였다. 토양의 카드뮴과 비소처리로 작물의 생체중은 감소하였고 상추의 흡수량도 중금속처리량에 비례하여 증가하였으며 특히 비소보다 카드뮴처리로 생체중 감소 및 흡수축적양상이 크게 나타났다. 상추의 polyamine함량은 카드뮴 및 비소처리에 따라 증가하였고 카드뮴보다 비소처리에서 putrescine 및 cadaverine 함량이 높게 나타났다. 시험후 토양의 형태별 중금속함량은 치환형, 묽은산 추출형, 유기결합형이 카드뮴처리구에서 5.6, 42.9, 56.7 %, 비소처리구에서 17.6, 25.0, 24.1 %가 증가하였다. 카드뮴 처리구에서 토양의 치환형, 묽은산 추출형 및 잔류형 카드뮴 함량은 잎과 뿌리의 카드뮴함량과 고도의 정의 상관을 보였고 비소처리구에서는 토양의 모든 형태가 뿌리의 비소함량과 정의 상관을 보였다.

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국내 일부 오염 토양 및 퇴적물 내 토착 미생물에 의한 중금속의 지구화학적 거동 연구 (Study on Geochemical Behavior of Heavy Metals by Indigenous Bacteria in Contaminated Soil and Sediment)

  • 송대성;이종운;고일원;김경웅
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.575-585
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    • 2007
  • 지하 심부 토양 및 퇴적물 내 토착 미생물의 활성화에 따른 중금속 거동을 이해하기 위하여, 독성 중금속으로 오염된 국내 일부 지역의 시료를 대상으로 혐기적 환경에서 유산염(lactate)을 탄소원으로 투입한 후 약 25일간에 걸친 비소 및 중금속(카드뮴, 구리, 납, 아연) 함량 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 미생물이 투입된 시료의 경우 미생물이 투입되지 않은 비교시료에 비하여 용존 카드뮴, 납, 아연이 효과적으로 제거되었으며, 이는 토착 황산염 환원(sulfate-reducing) 박테리아의 활성화로 인해 생성된 환원상태의 황이 이들 중금속과 황화물을 형성하며 침전시켰기 때문으로 여겨진다. 비소의 경우, 미생물을 투입한 시료 중 황산염의 함량이 높은 덕음 토양에서는 제거율이 높은 반면 황산염의 함량이 상대적으로 낮은 화북 토양, 동두천 퇴적물에서는 지속적으로 그 함량이 증가하였다. 적절한 탄소원 및 황산염을 투입해 독성 중금속으로 오염된 지질 매체 내의 토착 미생물을 활성화시킨다면 이들 중금속의 원위치(in situ) 고정화를 통한 이동도 감소의 효과를 볼 수 있을 것으로 여겨지나, 비소로 동시에 오염된 경우 발생할 수 있는 비소 용출 가능성에 대한 고려가 필요하다.

돈육 및 양돈사료중 유해중금속의 잔류량 조사 (Residue of Harmful Heavy Metals in Swine Tissue and Feedstuff)

  • 조태행;정갑수;손성완;박종명;박근식
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.103-108
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    • 1987
  • 본 시험을 양돈사료 및 돈육 중 유해중금속인 카드미움, 납 및 비소의 잔류량을 파악코자 경기지역 22개 양돈장, 2개 도축장 및 충남, 인천지역의 7개 사료공장을 대상으로 각각 양돈용 급여배합사료, 배합사료 및 돈육을 채취하여 원자흡광광도법과 ICAPs법으로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 양돈장에서 채취된 금여배합사료중 카드미움, 납 및 비소의 평균잔류량(ppm)은 각각 $1.08{\pm}0.85,\;5.34{\pm}4.29\;및\;4.30{\pm}2.37$로서 대체로 낮은 수준이었다. 2. 사료공장을 대상으로 채취한 양돈용 급여사료중 카드미움, 납 및 비소의 평균잔류량은 각각 $0.90{\pm}0.51,\;5.84{\pm}5.25\;및\;2.41{\pm}0.84$로서 카드미움과 비소는 급여배합사료보다 다소 낮은 경향을 나타내었다. 3. 각 단미사료중 유해중금속의 잔류량은 카드미움의 경우 어분, 유채박, 소맥부, 대두박 순으로 높았으며, 납의 경우 어분, 소맥부, 대두박, 어채박 순으로 높은 수준을 나타내었다. 비소의 경우에는 보리, 유채박, 어분, 대두박 순으로 나타났다. 단미사료전체를 카드미움, 납 및 비소에 대한 평균잔류량(ppm)은 각각 $0.35{\pm}0.38,\;4.38{\pm}4.94,\;2.66{\pm}1.12$로 나타났다. 4. 돈육중 유해중금속의 잔류량은 카드미움의 경우 신장의 $1.7827{\pm}1.8549ppm$으로 가장 높은 수준으로 검출되었으며, 간장이 $0.3706{\pm}0.3428ppm$, 비장이 $0.1194{\pm}0.0971ppm$, 근육이 $0.0916{\pm}0.0262ppm$으로 미량 검출되었다. 납의 경우에는 간장이 $1.9106{\pm}2.9381ppm$으로 가장 높았으며 근육이 $0.1649{\pm}0.0201ppm$으로 가장 낮게 검출되었다. 비소 역시 간장 및 신장이 $2.3334{\pm}4.0160ppm\;및\;2.3319{\pm}5.1281ppm$으로 높았으며 근육에서는 $1.1557{\pm}1.1296ppm$으로 가장 낮게 검출되었다.

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제강슬래그와 CaO를 이용한 폐광산 주변 중금속 오염 농경지 토양의 안정화 처리 연구 (Stabilization of Heavy Metal Contaminated Paddy Soils near Abandoned Mine with Steel Slag and CaO)

  • 손정호;노훈;이선영;김성규;김길홍;박중규;양재규;장윤영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.78-86
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    • 2009
  • 비소 및 여러 양이온 중금속으로 오염된 풍정광산 주변 밭토양 및 논토양의 안정화처리를 위해 CaO 및 제강슬래그를 여러 혼합비로 사용하였을 때의 적용성을 회분식 및 컬럼반응기를 이용하여 연구하였다. TCLP 용출시험법을 이용하여 안정화제 처리 전후의 중금속 고정화도 변화를 평가하였다. 안정화제로 제강슬래그만 사용한 경우에는 비소 및 양이온 중금속 모두에서 고정화도가 15% 이하로서 높지 않았다. 이러한 것은 제강슬래그 주요 성분인 $Fe_2O_3$$SiO_2$에 의한 중금속들의 안정화효과가 크지 않은 것과 제강슬래그 자체에 함유된 CaO에 의한 토양 pH 상승효과가 용출실험에 사용한 TCLP 용액의 산성도에 의해 상쇄된 것에 기인하여 나타난 것으로 여겨진다. CaO와 제강슬래그를 함께 사용한 경우에는 주입비율의 차이에 따른 양이온 중금속 제거율은 큰 변화가 없었으나 제강슬래그의 비를 높여 줄수록 비소의 제거율의 증가를 가져왔다. 컬럼실험에서도 CaO와 제강슬래그를 함께 주입한 경우 비소 및 양이온 중금속들의 용출농도는 처리기간 동안 수질배출허용 기준이하로 나왔다. 이것은 양이온 중금속의 경우 CaO 사용에 따른 pH 증가함에 따른 중금속의 고정화, 비소의 경우는 CaO에서 유리된 $Ca^{2+}$$AsO_4^{3-}$와의 반응에 의해서 생성되는 난용성의 $Ca_3(AsO_4)_2$가 생성되는 것에 기인한 결과로 판단된다. 비소 및 양이온 중금속이 함께 오염된 토양의 안정화에 CaO와 제강슬래그를 함께 주입할 경우 복합오염물질을 효과적으로 안정화처리가 가능함을 알 수 있었다.

중금속 처리한 토양에서 참김의털의 생육특성과 중금속 흡수능력 평가 (Evaluation of Growth Characteristics and Heavy Metal Absorption Capacity of Festuca ovina var. coreana in Heavy Metal-Treated Soils)

  • 양금철
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제9권4호
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    • pp.259-268
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    • 2022
  • 본 연구는 장기간 중금속 오염에 노출된 폐 석탄매립지에 생육하고 있는 참김의털 (Festuca ovina var. coreana) 종자를 채집하고 발아한 유식물을 가지고 온실 재배 실험을 통해 생육특성과 중금속축적능을 평가하고 식물정화법 (phytoremediation) 적용 가능성을 위해 수행하였다. 참김의털을 온실에서 인공적으로 오염된 토양에서 12 주 동안 재배하였다. 비소처리 인공토양의 농도구배는 각각 25, 62.5, 125, 250 mg/kg, 납 농도는 200, 500, 1000, 2000 mg/kg 및 카드뮴의 농도는 각각 15, 30, 60, 100 mg/kg로 처리하여 실험하였다. 비소, 납 및 카드뮴 처리구에서 참김의털의 엽수는 납 처리구 (200, 500, 1000 mg/kg)를 제외하고 대조구보다 모두 감소하였고, 지상부의 길이 성장은 비소 처리구 모두에서 대조구보다 증가하였으나 지하부는 모두 감소하였고, 1000 및 2000 mg/kg 납 처리구에서는 대조구보다 증가하였으나 나머지 처리구에서는 대조구보다 모두 감소하였고, 카드뮴 처리구의 경우, 지상부는 대조구보다 모두 증가하였고, 지하부는 모두 감소하였다. 비소 처리구의 경우, 생체량은 모든 부위와 모든 농도에서 대조구보다 감소하였고, 200, 500, 1000 mg/kg 납 처리구는 지상부와 지하부 모두에서 대조구보다 생체량이 증가하였고, 카드뮴 처리구에서는 지상부와 지하부의 생체량이 대조군보다 모두 감소하였다. 중금속의 처리구 농도가 높아질수록 엽수와 식물부위별 생체량은 모두 감소하는 경향을 보였고, 중금속의 처리구 농도가 높아질수록 지상부의 길이 성장은 소폭 증가하는 경향이 있으나 지하부는 다소 감소하는 경향이 있었다. 62.5 mg/kg 비소 처리구의 지상부, 지하부의 비소축적농도는 9.4 mg/kg와 253.3 mg/kg로 지하부가 26.9배로 축적율이 높았으며 250 mg/kg 비소 처리구의 지상부는 고사한 반면 지하부의 비소축적농도는 859.1 mg/kg로 분석되었고, 2,000 mg/kg 납 처리구에서 지상부와 지하부는 10,308.1 및 11,012.0 mg/kg로 지상부가 지하부의 1.1배 높게 축적되었고, 100 mg/kg 카드뮴 처리구에서 지상부와 지하부는 176.0 및 287.2 mg/kg로 지하부가 지상부의 1.6배 높게 축적되었다. 참김의털의 내성평가 결과, 비소, 납, 카드뮴의 모든 처리구에서 고사하지 않고 생장을 유지하여 3종의 중금속에 다재내성이 확인되었다. 참김의털의 납 오염토양에 대한 식물추출 (phytoextraction)은 납 오염농도 2,000 mg/kg까지 적용할 수 있는 식물종으로 검증되었다.