• 제목/요약/키워드: 중금속 이온

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폐 콘크리트 재생순환자원 부산물 슬러지의 활용 기초연구 (A Feasibility Study on the Utilization of by-Product Sludge Generated from Waste Concrete Recycling Process)

  • 신희영;지상우;우정연;안기오;안상호
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권3호
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    • pp.29-36
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    • 2016
  • 폐콘크리트의 순환자원화 과정에서 발생되는 슬러지의 활용 방안을 찾기 위하여, 기본특성 분석과 고알칼리 상등수의 pH 중화실험을 수행하였다. 슬러지의 평균입도(d50)는 $42.4{\mu}m$이며, -$45{\mu}m$ (-325 mesh) 크기의 미립자가 전체 슬러지 질량의 60% 이상을 차지한다. 미립자의 주요광물은 백운모와 탄산염광물이었으며, 미립으로 갈수록 탄산염 광물의 비율이 늘어났다. 또한 미립으로 갈수록 중금속의 함량이 증가했는데, 토양오염 우려기준의 2지역 기준값 보다는 낮았다. 고액분리를 위한 응집제의 사용은 기존 공정에서 과량의 응집제를 사용하고 있어서 별다른 효과를 관찰할 수 없었다. 슬러지 pH (약 12)가 높기 때문에 산 첨가에 의한 중화효과가 미미하였지만, 슬러지가 포함하고 있는 높은 농도의 Ca이온으로 인해 $CO_2$ 가스를 주입하는 방법으로 8.5 미만으로 중화가 가능하였다. 또한 침전물에 대한 XRD 분석 결과는 고순도의 $CaCO_3$로 회수될 수 있음을 보여주었다.

쇠무릎과 청미래덩굴 부위별 추출물의 이화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Physicochemical Properties of Achyranthes japonica and Smilax china Extracts)

  • 정갑섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.3317-3326
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    • 2011
  • 야생생물자원의 기능성 탐색의 일환으로 쇠무릎과 청미래덩굴의 부위별 추출물에 대한 몇 가지 이화학적 특성을 비교 고찰하였다. 추출률은 증류수>메탄올>에탄올 순이었으며, 추출된 유리 아미노산은 총 16종으로서 쇠무릎은 proline이, 청미래덩굴은 phosphoserine과 glutamic acid의 함량이 가장 높았다. 갈변도와 방향족 화합물 함량은 청미래덩굴 잎은 메탄올 추출물이 가장 높고 에탄올, 증류수 순이었으나, 쇠무릎 잎의 경우 증류수 추출물의 흡광도가 가장 높고, 메탄올, 에탄올 순으로 나타났다. 청미래덩굴 잎과 뿌리의 전자공여능은 잎은 에탄올>메탄올>증류수, 뿌리는 메탄올>에탄올>증류수 순이었고 쇠무릎은 증류수>에탄올>메탄올 순이었다. 올리브유에 대한 산화억제 작용은 TBA가를 기준하여 합성 항산화제인 BHT에 비해 쇠무릎 잎은 82.1%, 청미래덩굴 잎은 84.0%의 값을 보였다. 쇠무릎 줄기의 메탄올 추출물은 Bacillus subtillis에 대해 항균력을 보였으며, 청미래덩굴 잎 추출물은 Bacillus subtillis, Vibrio vulnificus 및 Salmonella enterica에 대하여 항균력이 있었다. 그리고 중금속 이온의 흡착 및 회수실험 결과 동일한 금속농도에서 Cd(II)에 대한 청미래덩굴의 흡착률보다 Pb(II)에 대한 쇠무릎의 흡착률이 더 높았다.

동제연소 전노슬래그의 생성에 관하여 -동제연소 전노슬래그로 부터 동의 회수(I)- (Characterisitics of the Copper Converter Slag -Recovery of Copper from the Copper Converter Slag(I)-)

  • 김만;김미성;유택수;오재현
    • 자원리싸이클링
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    • 제1권1호
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    • pp.14-22
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    • 1992
  • 본 연구에서는 전로슬래그를 부선공정하기 앞서 전로슬래그의 물성을 파악하고, 이를 통하여 회소코자 하는 Ca 성분의 분포특성을 조사하였다. 그리고 슬래그의 재용융시 반응특성과 수용액중에서의 특성 및 마광시 필요한 Work Index값을 구하였으며 이를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 전로슬래그의 조직은 금속동(Cu), 황동광(Cu$_{2}$S), 자철광(Fe$_{3}O_{4}$), Fayalite(2FeO${\cdot}$S$_{1}O_{2}$) 및 편석부의(silicate 와 철산화물0로 되어 있으며, 이중 슬래그 내부로 혼입된 매트상들은 Cu 단상, Cu$_{2}$S 단상, Cu-Cu$_{2}$S 이혼공창화직으로 되어있다. 2. 전로슬래그는 재용융시 720$^{\circ}C$ 부근에서 Magnetite가 Hematite로 산화되어 Fayalite와 고락체를 형성하는 것으로 사료된다. 3. 전로슬래그는 수용액 중에서 용액의 pH를 상승시키며, 용액중의 중금속이온을 흡착하였다. 4. 본 연구는 사용한 전로슬래그의 work index는 10시간 영각 고화 슬래그의 경우 25~27 kWh/ton이고, 2시간 영각 고화 슬래그의 경우는 35kWh/ton이다. 5. 전로슬래그의 성분별 마광특서을 조사한 결과, Faylite(2FeO${\cdot}SiO_{2}$에 비해 Magnetite(Fe$_{3}O_{4}$가 마광도가 낮았다.

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토양세척에 의한 비소 및 중금속 오염토양의 복원 (Remediation of Soils Contaminated with Arsenic and heavy Metals by Soil Washing)

  • 고일원;이철효;이광표;김경웅
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권4호
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    • pp.52-61
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    • 2004
  • 음이온 비소와 양이온 아연 및 니켈로 오염된 토양을 산세척으로 복원하기 위해서 토양세척 파일럿 장비를 이용해서 토양의 물성과 산세척 특성 및 미세토양과 용존 오염물의 발생 특성을 고찰하였다. 비소와 아연 및 니켈의 pH $2{\sim}3$에서 산세척시 황산과 인산은 공존 경쟁 음이온의 존재로 비소의 제거 효율을 높였고, 염산은 비소, 니켈, 아연을 동시에 효율적으로 제거하였다. 세척조에서 화학적 용출은 임계체류시간 이상에서 세척 효율이 일정해졌고, 산에 의한 용출 가능한 존재형태는 교환성 및 산화물 결합과 유기성 결합형태, 그리고 부분적으로 잔류형태였다. 오염 토양의 입도에 따른 과립의 토양입자의 토양세척 효율은 높지만, 미세입자($<74{\mu}m$)는 오염물질의 농집 현상이 일어나서 제거효율이 감소했다. 또한, $<149{\mu}m$ 이하의 미세토양을 물리적 입도 분리시 전체 세척효율이 향상되었다. 따라서, 미세토양의 양이 최소가 되고 화학적 용출이 최대가 되는 세척 효율 교차지점에서 화학적 용출과 미세토양의 분리가 토양세척의 증가된 효율을 보여 주었다.

경기도 지역 쓰레기 매립지 복토층 토양의 이화학성 (Physical and Chemical Properties of Cover Soils of waste Landfills in Kyonggi-Do Area)

  • 이상모;김기대;이은주;김판기;이군택
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권1호
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    • pp.53-62
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    • 2002
  • 본 연구는 쓰레기 매립지의 생태학적 복원에 필요한 토양환경자료를 제공하고자 경기도 지역의 10개 쓰레기 매립지의 복토층 토양과 주변토양의 이화학성을 조사하였다. 매립지 토양은 염류집적에 의하여 주변토양 보다 pH와 전기전도도는 높았으나, 유기물 및 전질소 함량은 낮았다. 매립지 토양은 식물체 필수성분 중 특히 질소와 인산의 함량은 낮은 것으로 나타났다. 토양의 교환성 양이온 함량은 매립지간 차이가 컸으나 매립지 토양이 주변토양에 비하여 높은 경향이었다. 토양 중 중금속 함량은 매립지 인천 원창동 매립지를 제외한 모든 매립지에서 대조구보다 높게 나타났으나 모든 매립지에서 식물에게 독성을 일으킬 수 있는 임계농도보다 낮았으며, 또한 토양환경보전법의 농경지에 대한 우려기준에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었다. 따라서 매립지 토양은 질소와 인산의 함량이 낮으므로 자연 또는 인공적인 식생을 이용한 매립지의 생태학적 복원시 질소와 인산의 시용과 같은 토양관리 대책이 필요하다고 판단되었다.

비소의 적철석 표면 흡착에 토양유기물이 미치는 영향: 화학종 모델링과 흡착 기작 (Effect of Soil Organic Matter on Arsenic Adsorption in the Hematite-Water Interface: Chemical Speciation Modeling and Adsorption Mechanism)

  • 고일원;김주용;김경웅;안주성
    • 자원환경지질
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    • 제38권1호
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    • pp.23-31
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    • 2005
  • 본 연구는 이성분계의 화학종 모델링과 삼성분계의 흡착 모델링으로부터 As(III)와 As(V)의 적철석 표면 흡착에 휴 믹산의 영향과 그 결합기작을 고찰하였다. 비소와 휴믹산의 유기 결합의 모델링은 음이온 사이의 정전기적인 반발력 과 비소의 유기 결합을 위한 결합금속의 영향을 고려한 결합 모델이 적합하였다. 삼성분계의 흡착 실험 자료와 비교 할 때 이성분계의 고유상수를 사용한 음이온 경쟁 모델이 음이온 경쟁에 따른 비소의 흡착량과 일치하였다. 반면, 비 소의 유기 결합량의 감소와 휴믹산과의 음이온 흡착경쟁이 흡착량을 감소시키기 때문에 단순합모델은 양이온 중금속 과는 반대로 모델의 편차를 보였다. 반응 기작의 관점에서 휴믹산의 공존하에 비소 유기결합 화학종과 중성화학종의 As(III) 및 음이온의 As(V)가 속착물을 형성하며, 경쟁적으로 적철석 표면으로 이동하여 흡착하게 된다.

마우스에서 $^{14}C-chitosan$ 분자량별 체내 분포에 관한 연구 (The Distribution of $^{14}C-chitosan$ by Different Molecular Weight in Mice)

  • 김광윤;김영호;김희경;범희승;김지열;노영복;요시카즈 니시무라
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제23권2호
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    • pp.83-88
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    • 1998
  • 키토산은 키틴의 탈아세틸화반응을 통해서 얻어진 유전적 독성이 없는 천연착화제로써 방사성동위원소 혹은 중금속 이온의 제거제 및 체내 흡수 억제제로 알려져 왔다. 본 연구에서는 분자량이 다른 C-14 chitosan을 정맥투여 한 후 C-14 chitosan 분자량별 마우스 체내 대사과정을 알아보고자 하였다 ICR계 웅성 마우스(8-10주령, 체중 30-35g)를 사용하였다. C-14 chitosan은 증류수로 희석한 다음, 꼬리정맥을 통해 정맥 투여하였다. C-14 chitosan 투여후 6시간, 1일, 3일, 5일, 7일째 마우스를 희생시켜 혈액, 간, 신장, 비장, 폐, 근육, 고환, 오줌을 채취하였으며, 각각의 ${\beta}$-방사능을 측정하여 상대농도를 구하였다. 대부분의 C-14 chitosan이 6시간째에 오줌을 통해 체외 배출되었고, 체내대사과정은 분자량이 서로 다름에도 불구하고 비슷하였다. 간, 신장, 비장등에서 높은 방사능을 나타내었다. 조직간의 상대농도는 6시간째에 증가하다가 서서히 감소함을 알 수 있었다. 결론적으로 정맥 투여한 키토산은 분자량에 상관없이 대부분 오줌을 통해 체외배출 되고, 체내 장기중의 대사과정은 비슷하게 나타났다.

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비병원성 야생효모 Candida oleophila WP5-19-1로부터 장내유용세균 유해 효소 β-glucuronidase 저해제의 생산 및 특성 (Production and Characterization of the Beneficial β-glucuronidase Inhibitor from non pathogenic wild yeast, Candida oleophila WP5-19-1, and its effects on gut microbes )

  • 박선정;이종수
    • 한국균학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.31-40
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    • 2022
  • 비병원성 야생효모로부터 대장에서의 독성물질 활성화에 관여하여 대장암을 유발시키는 효소 중의 하나인 β-glucuronidase를 저해하는 물질을 생산하기 위하여 대전광역시 월평공원으로부터 분리 동정한 야생효모들 중 비병원성 야생효모들을 선별하여 배양 상등액과 무세포 추출물을 각각 제조한 후 β-glucuronidase 저해활성을 측정하였다. 133균주의 비병원성 야생효모들 중 C. oleophila WP5-19-1의 무세포추출물이 49.0%의 가장 높은 저해활성을 보여 우수 균주로 최종 선발하였다. β-Glucuronidase 저해물질 최적 생산 조건은 C. oleophila WP5-19-1를 초기 pH를 6.0으로 조정한 dextrose 5% 함유한 potato dextrose 배지에 접종하여 30℃에서 24시간 배양하였을 때였고 이때 IC50값; 8.4 mg으로 가장 높은 저해활성을 보였다. C. oleophila WP5-19-1의 β-glucuronidase 저해물질을 한외여과와 Sephadex G-50으로 gel 여과를 실시하여 부분 정제하였고 이들은 30-60℃, pH 6.0-9.0에서 80% 이상의 잔존 저해활성을 보여 안정하였다. 또한 철, 구리, 아연과 같은 중금속 이온들은 저해활성을 활성화시켰다.

발생중인 흰쥐 간에서의 Metallothionein 발현에 관한 면역세포화학적 연구 (Immunocytochemistry of Metallothionein Expression in Developing Rat Liver)

  • 오승한;안영모;신길상;김완종
    • Applied Microscopy
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    • 제34권3호
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    • pp.171-178
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    • 2004
  • 메탈로사이오닌 (metallothionein: MT)은 시스테인(cysteine)이 다수 포함되어 있고, 저분자량인 단백질로서 중금속이온이나 다양한 세포 독성 인자에 의해 유도되며, 최근 발암과정 (carcinogenesis)이나 혹은 세포분화와 연관하여 활발하게 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 흰쥐를 수정시킨 후 발생과정 또는 출생 후 성장과정 단계에서 태아와 신생 흰쥐의 간 조직 및 세포내 MT의 분포 양상을 조사하고자 하였다. 흰쥐 간 조직내 MT의 분포는 면역조직화학적 방법을 적용하여 광학현미경으로 관찰하였고, 세포내 미세구조적 위치 (localization)는 금 입자 표지를 이용한 면역세포화학적 방법을 이용하여 투과전자현미경으로 관찰하였다. MT는 발생 13일이 경과한 흰쥐 태아의 간에서 처음으로 관찰되기 시작하여, 출생 당일의 신생 흰쥐에서 가장 높게 관찰되었다. 면역 조직화학 및 세포화학적 방법으로 관찰한 결과, MT 염색성은 발생 후기에서 출생후 10일째까지 비교적 높게 나타났다. MT에 대한 양성반응은 난형 세포 (oval cell)들과 간 실질세포 (liver parenchymal cell)들에서 뚜렷하게 존재하였다. 발생과정과 신생 흰쥐의 간 조직에서는 핵과 세포질 양쪽에서 공통적으로 양성 반응을 보였으나, 생후 30일 이후부터 성체에 이르는 시기까지는 세포질에 한정되어 있는 양상을 보였다. 금 입자 표지법에 의한 MT의 세포질내 분포를 보면, 발생 중인 흰쥐 간 세포에서는 핵과 세포질내에 고르게 산재되어 있었다. 즉, 핵내 염색질, 인, 조면소포체 및 cytosol에서도 MT에 대한 면역 금 입자들이 관찰되었으나, 미토콘드리아와 지질 소포 등에서는 거의 관찰되지 않았다. 상기의 결과들은 발생중 혹은 성장중인 흰쥐의 간에서 MT가 점차 증가하는 것으로 요약될 수 있는 것으로서, 이는 MT가 세포들의 증식과 분화에 금속 이온의 저장과 방출 혹은 전사인자 (transcription factor)로서 작용할 수 있음을 암시하는 것으로 판단된다.

울진 폐광산의 매립광미와 폐광석에 의한 주변 토양 및 수계의 오염특성 (Characteristics of Stream and Soil Contamination from the Tailing Disposal and Waste Rocks at the Abandoned Uljin Mine)

  • 이인경;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제41권1호
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    • pp.63-79
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    • 2008
  • 울진광산 지역에 매립된 광미와 방치된 폐광석이 주변 하천에 미치는 영향을 평가하기 위해, 하천수, 침출수, 갱내수 및 지하수의 물리화학적인 특성을 파악하였다. 또한 폐광석 내 황화광물의 풍화 특징을 파악하기 위한 광물학적 연구와, 토양 내 미량원소의 분산 특성을 파악하기 위한 총함량 분석을 수행하였다. 매립된 광미에서 발생하는 침출수의 pH의 범위는 $2.9{\sim}6.0$이며, EC는 $99{\sim}3990{\mu}S/cm$로 주원소(최대 492 mg/l Ca; 83.8 mg/l Mg; 45.2 mg/l Na; 44.7 mg/l K; 50.8 mg/l Si) 및 미량원소(최대 $826,060{\mu}g/l$ Fe; $131,230{\mu}g/l$ Mn; $333,600{\mu}g/l$ Al; $61,340{\mu}g/l$ Zn; $2,530{\mu}g/l$ Cu; $573{\mu}g/l$ Cd; $476{\mu}g/l$ Pb)함량이 높게 나타났다. 하천수의 물리화학적 특성은 침출수와 지류의 유입에 따른 공간적 변화와 강수량에 따른 시기별 변화가 관찰되었다. 침출수의 유입으로 하천수의 용존 이온의 농도는 증가하지만 오염되지 않은 지류와의 혼합에 의한 희석작용으로 하류로 갈수록 감소한다. 건기인 2월에는 침출수 유입량이 줄어 하천수의 용존 이온 함량이 우기보다 낮다. 하지만 건기에는 지류 및 하천수의 유량 감소로 인하여 희석작용이 상대적으로 미약하여 우기에 비해 오염 확산 범위가 더 넓은 것으로 확인되었다. 배경치와 비교한 울진광산 주변의 토양시료의 중금속 농집 순서는 망간>철>납>구리>아연으로 나타났다. 울진광산에서 산출되는 황화광물은 자류철석과 섬아연석이 주를 이루며, 방연석과 황동석이 수반된다. 이 중 자류철석이 가장 풍화가 빠르게 진행되었으며, 광물 내부에 발달된 균열부와 입자 가장 자리를 따라 내부로 산화가 진행되어 철수산화광물이 생성되며, 소량의 Zn을 흡착하는 것으로 밝혀졌다.