• 제목/요약/키워드: 중금속 흡수

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충남 서부 백동 사문암지역 식물체의 중금속 함량 (Heavy metal concentration of plants in Baekdong serpentine area, western part of chungnam)

  • 송석환;김명희;민일식;장인수
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.113-125
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    • 1999
  • 충남 서부 백동 사문암 지역에서 식물체내 중금속 오염정도를 알기 위해 사문암 지역과 각섬석 편암 및 편마암을 포함하는 인접 변성암으로 구성된 비 사문암 지역으로 나누어 식물체를 채취하였고 이들과 관계를 알기 위해 식물체가 서식하는 근접 지점에서 상부토양 및 모암시료도 채취 분석하였다. 이 결과 식물체에서 사문암 지역은 Ni. Cr, Co함량이, 비 사문암 지역은 Fe, Zn함량에서 각각 높았고 두 비사문암 지역 중 대부분 원소가 각섬석 편암 지역에서 높았다. 식물체내 평균 Ni, Co, Cr함량은 사문암, 각섬석 편암 및 편마암 순으로 감소하였고 쑥과 참억새의 절대원소함량은 사문암 지역에서 Fe, Ni 또는 Cr, Zn, Co, As, Sc순서로, 편마암 지역에서는 Fe, Zn, Cr, Ni순서로 감소했고 식물체 부분별 차이에서 대부분 원소에서 지하부가 높았다. 사문암과 편마암 지역 식물체 원소 함량 상대비에서 쑥에 비해 참억새가 대부분의 원소에서 낮은 값을 보였는데 이는 쑥보다 참억새가 척박한 사문암 토양내에서의 낮은 흡수량을, 그리고 비옥한 편마암 토양에서 높은 흡수량을 보이고 있음을 암시한다. 암석과 토양의 절대 원소 함량 비교에서 사문암 지역이 높은 Ni, Co및 Cr함량을 보였고, 이들 원소의 함량은 사문암, 각섬석 편암 및 편마암의 순으로 감소됐는데 이는 상부토양이 모암조성을 반영하기 때문일것으로 추정된다. 암석 및 상부토양의 절대 원소함량에서 사문암지역은 Fe, Cr또는 Ni, Co, Zn, As, Sc, 편마암지역은 Fe, Zn, Cr, Ni, Co또는 Sc순서로 각각 감소했으며 암석과 토양의 상대비는 사문암 지역이 Cr, As, Fe, Sc, Co, Ni, Zn, 편마암 지역은 Sc, Fe, Ni, Zn Cr, Co순서로 각각 감소했다. 상부토양과 식물체의 원소 함량 비교에서 토양이 대부분 원소에서 골았고, 각 원소의 증감에 따라 식물체와 토양은 유사한 경향을 보였다. 토양과 식물체의 각 원소 함량차이에서 사문암, 각섬석 편암, 편마암 순으로 감소했으며 편마암지역 토양이 식물체의 함량에 가장 근접했다. 토양과 식물체의 각 원소함량 관계에서 동종의 개체일지라도 상부토양차이에 따라서 식물체내 원소 흡수량은 상당한 차이를 보였다. 척박한 사문암 지역의 식물이 변성암 지역의 식물과 비교하여 높은 Ni, Co, Cr 함량을 보이면서도 생존하는 것은 이들 식물이 척박한 사문암 지역에서도 생존할 수 있는 내성종임을 암시한다. 상부지각 암석 평균치와 비교에서 사문암 지역의 쑥과 참억새는 상부지각 암석 평균치보다 Ni, Cr 함량에서 높았는데 이는 사문암 지역 식물체내에는 이들 원소들이 과량 축척되었음을 의미한다. 위 연구 결과와 기존 사문암을 모재로 발달된 중금속에 오염된 토양에 대한 연구들을 재고해 보았을 때 식물체를 이용한 토양내 중금속 제거를 위해서는 사문암 지역내 식물체의 생태학적인 연구와 중금속 축척정도등과 같은 추가적인 연구가 필요함을 강력히 암시한다.

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모래밭버섯 균근균(菌根菌)으로 접종(接種)한 포플러 4개(個)개 수종(樹種) 삽목묘(揷木苗)의 체내(體內) 부위별(部位別) Cd과 Pb 축적(蓄積) 특성(特性) (The Cd and Pb Accumulation in Various Tissues of Rooted Cuttings of Four Populus Species Inoculated with Ectomycorrhizal Fungi, Pisolithus tinctorius)

  • 한심희;이경준;현정오
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권4호
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    • pp.495-504
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    • 2001
  • 본 연구는 포플러 4개 수종의 체내 부위별 Cd과 Pb 축적 특성을 이해하고, 균근 형성이 중금속 흡수에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 외생균근균인 모래밭버섯균(Pisolithus tinctorius)을 현사시나무(Populus alba${\times}$glandulosa), 수원포플러(P. koreana${\times}$nigra var. italica), 양황철(P. nigra${\times}$maximowiczii), 이태리포플러(P. euramericana)의 삽수에 접종하여 화분에서 생장시켰다. 화분은 균근균 접종구와 비접종구로 구분하였으며, Cd은 토양에 0, 30, 80ppm으로, 그리고 Pb은 0, 50, 300ppm으로 처리하였다. 가을까지 야외에서 생육시킨 다음, 수확 후 총 생체량, Shoot/Root율, Cd과 Pb의 농도를 부위별로 측정하였다. 모래밭버섯균을 접종한 이태리포플러는 Cd과 Pb 처리 모두에서 비접종구보다 총 생체량이 증가하였으나, 나머지 세 수종에서는 접종 효과가 없었다. 균근균 접종으로 수원포플러와 이태리포플러의 S/R율은 증가하였다. 현사시나무는 포플러 4개 수종 중 Cd을 가장 높은 농도로 축적하였으며, 균근균 접종은 Cd 축적 농도를 4배정도 증가시켰다. 현사시나무는 잎, 줄기, 뿌리 중에서 잎에 가장 높은 농도로 Cd을 축적한 반면 다른 세 수종은 뿌리에 가장 높은 농도로 축적하였다. 그러나 Pb 축적 농도는 4개 수종 중에서 현사시나무가 가장 낮았다. Pb의 축적은 포플러 4개 수종모두뿌리에서 가장 높았으나 수원포플러는 잎에도 뿌리만큼 축적하였다. 균근균을 접종하지 않은 경우 Pb의 축적은 이태리포플러에서 가장 높았으나, 균근균을 접종할 경우 수원포플러에서 Pb 축적이 2배 이상 증가하였다. 결론적으로 현사시나무는 토양으로부터 Cd을 흡수하는데 효과적인 수종이며 이태리포플러는 Pb을 효과적으로 흡수한다. 균근균을 접종하면 현사시나무의 경우 Cd을 4배, 수원포플러의 경우 Pb을 2배 이상 더 흡수할 수 있고, 이 두 수종은 잎에 중금속을 축적하므로, 낙엽을 수거한다면 중금속 오염 토양의 생물 정화용으로 이용이 가능하다고 결론 짓는다.

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조경수목(造景樹木)의 대기오염물질(大氣汚染物質)에 대한 피해반응(被害反應)(I) -엽내유황(葉內硫黃) 및 중금속(重金屬) 함량(含量)을 중심으로- (Injury Responses of Woody Landscape Plants to Air Pollutants(I) -Sulfur and Heavy Metal Content-)

  • 김명희;이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제82권3호
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    • pp.271-282
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    • 1993
  • 조경수목(造景樹木)들의 대기오염물질(大氣汚染物質) 흡수(吸收), 정화능력(淨化能力)을 알아보기 위해 서울, 대전(大田) 등(等) 대도시(大都市) 지역과 광릉지역(光陸地域)을 선정하고 소나무, 잣나무, 은행나무, 튜립나무 및 양버즘나무 잎을 채취하여 유황함량(硫黃含量)과 중금속(重金屬) 함량(含量)을 측정 분석하였다. 조경수목(造景樹木)의 엽내(葉內) 유황함량(硫黃含量)은 서울 및 대전(大田)의 오염지역(汚染地域)의 수목(樹木)들이 비오염지역(非汚染地域)인 광릉지역(光陸地域) 수목(樹木)에 비하여 모두 높았으며, 활엽수(闊葉樹)가 침엽수(針葉樹)에서보다 2.6배(倍)나 더 높게 나타났다. 특히 은행나무(나자식물(裸子植物))와 양버즘나무(피자식물(被子植物))의 유황(硫黃) 흡수능(吸收能)이 높았다. 시기별(時期別)로는 은행나무, 양버즘나무 및 튜립나무에서 경시적(經時的)으로 유의적(有意的)인 증가(增加)를 하고 있었다. 엽내(葉內) Pb 함량(含量)은 오염지역(汚染地域)이 비오염지역(非汚染地域)에 비하여 잣나무, 소나무, 양버즘나무, 튜립나무 및 은행나무에서 각각(各各) 14.1, 10.6, 5.0, 4.2 및 3.9배(倍) 더 높게 나타났으며, 엽내(葉內) Zn의 함량(含量)은 오염지역(汚染地域)에서 각각(各各) 2.0, 1.4, 5.3, 8.8 및 3.6배(倍) 더 높게 나타났다. 오염지역(汚染地域)에서는 침엽수(針葉樹)의 경우 Pb의 흡수(吸收), 축적(蓄積)이 많았고 활엽수(闊葉樹)의 경우 Zn의 흡수(吸收), 축적(蓄積)이 더 많았다. 수종별(樹種別)로는 잣나무가 소나무보다 엽내(葉內) Pb, Zn, Cu의 함량(含量)이 높았으며, 엽령별(葉令別)로 1년생(年生)잎보다 2년생(年生)잎에서 더 높았고, 소나무, 잣나무, 튜립나무 및 양버즘나무에서는 전유황함량(全硫黃含量)과 중금속(重金屬)(Pb+Zn+Cu) 함량(含量)의 평균치간(平均値間)에 정(正)의 상관(相關)이 있었다.

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포플러를 이용한 활성탄 제조 시스템에 대한 전과정 평가 (Life Cycle Assessment of Activated Carbon Production System by Using Poplar)

  • 김미형;김건하
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.725-732
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    • 2014
  • 식물정화공법(Phytoremediation)은 식물을 이용하여 오염된 토양 또는 폐수의 유해한 오염물질을 흡수, 제거, 안정화, 무독화 시키는 기술을 의미하며, 친환경적, 경제적인 오염정화 방안이다. 포플러는 생장이 빠른 속성수종으로써 수분과 양분을 흡수하는 능력이 우수하여 각종 오염물질을 효과적으로 흡수제거하므로, 유기오염물질, 중금속 등 유해물질 제거에 높은 효율을 보이고 있다. 본 연구에서는 식물정화공법의 부산물로 발생되는 포플러를 원료로 이용한 활성탄 제조시스템을 대상으로 전과정평가 기법에 의해 환경에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 최적의 탄화 및 활성화 조건에서 이동식 소규모의 로터리킬른 회전로를 사용하여 에너지소비를 최소화 하였을 때 환경편익이 가능한 것으로 추정되었다. 시스템경계확장방법을 적용하여 야자각을 원료로 한 활성탄 제조시스템의 환경영향의 회피분석결과 자원고갈을 제외한 환경영향 범주에서 마이너스 효과를 보이므로 잠재적 가능성이 있는 것으로 사료된다.

크롬이 무의 생육과 흡수이행에 미치는 몇가지 요인 (Several Factors on Growth of Radish and Absorption and Translocation of Chromium)

  • 한강완;조재영;유영선
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.370-376
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    • 1997
  • 우리나라에서 가장 많이 소비되고 있는 채소중의 하나인 무를 실험종으로 선택하여 토양중 크롬의 농도, 토양 pH, 공존중금속 첨가, 복토, 유기물처리의 요인을 변수로 하여 무의 생육상태 및 무에 의한 크롬의 흡수이행량 차이를 조사하였다. 무종자의 발아율은 크롬농도 50mg/kg에서는 발아에 영향이 없었으나 100% 이상이었으며, 250mg/kg에서는 63% 정도의 발아율을 나타내었다. 토양중에 처리된 크롬농도가 증가할수록 무의 초장, 근장, 건물량이 감소하는 경향이었으며 크롬농도 100mg/kg 까지는 대조구와 비슷하게 생육하였으나 크롬농도 250mg/kg에서 건물량의 약 45%의 생육저해가 나타났다. 토양 pH가 증가함에 따라 무로 흡수이행되는 크롬의 함량이 감소하는 역의 상관을 나타내었으며(줄기: $r=-0.803^*$, 뿌리: $r=-0.840^*$) Fe, Zn, Cu와 같은 공존이온 첨가시 무의 생육 및 흡수이행되는 크롬함량간에 유의성이 인정되지 않았다(줄기, 뿌리 P>0.1). 복토, 유기물처리를 하였을 경우 대조구에 비하여 생육상태가 진전되었으며, 복토처리시 무로의 흡수이행량은 큰 차이를 나타내지 않은 반면에 유기물 처리시 무로 흡수이행되는 크롬의 함량이 감소하는 경향이었다.

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토양 중금속의 단일침출방법과 유효도 비교 (Comparisons of Simple Extraction Methods and Availability for Heavy Metals in Paddy Soils)

  • 정구복;김원일;문광현;유인수
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.314-318
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    • 2000
  • 토양의 중금속 침출액간의 침출정도 및 유효도를 구명하기 위하여 휴${\cdot}$폐광산 인근 7개 지역 30개 지점 논토양을 대상으로 4종 단일침출법 및 총함량법에 의한 중금속함량 및 같은 지점에서 재배된 현미의 중금속함량을 분석하였다. 토양의 총 중금속에 대한 침출액별 함량비율은 $Cd\;12.1{\sim}39.1$, $Cu\;20.5{\sim}45.5$, $Pb\;10.6{\sim}30.7$, $Zn\;6.7{\sim}13.0%$였고, 특히 토양 pH 및 Ca함량이 높은 지역에서 0.1M-HCl 및 $0.1M-HNO_3$침출성 Cu, Pb의 함량비율이 매우 낮았고 0.005M-DTPA 및 0.05M-EDTA 침출성 Pb은 매우 높았다. Cd Cu 및 Zn의 토양 침출액 및 전함량간의 상호관계는 고도의 정의 상관을 보였으나 Pb은 비슷한 형태를 침출하는 0.1M-HCl과 $0.1M-HNO_3$, 0.05M-DTPA와 0.05M-EDTA만이 상관을 보였다. 토양의 총 중금속에 대한 현미 중 함량비율(Plant metal/Soil metal)은 Zn>Cd>Cu>Pb 순으로 각각 12.41, 10.92, 6.60, 0.06%였고, 특히 토양 pH 및 Ca함량이 높은 지역에서 Cd, Pb 및 Zn의 함량비율이 매우 낮게 나타났다. 토양의 Cd과 Zn함량은 모든 침출액에서 현미와 정의 상관을 보였고, 특히 침출액중 0.1M-HCl이 다른 침출액보다 상관성이 높은 것으로 나타났다. 토양 침출엑별 중금속과 현미와의 관계 및 토양의 총 중금속에 대한 현미중 함량비율로 볼 때 토양내 유효도와 식물로의 흡수이행성은 Cu, Pb보다 Cd, Zn가 높은 것으로 생각되었다.

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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.

유기성 폐슬러지의 열분해 차르에 대한 중금속 및 VOCs 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Heavy Metal and VOCs of Pyrolysis Char from Organic Waste Sludge)

  • 박상숙;강화영
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.130-137
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    • 2005
  • 본 논문은 매립장 복토재로 사용될 열분해 차르의 중금속 및 VOCs의 흡착거동을 조사하였다. 열분해 과정에서 슬러지에 함유된 휘발분이 가스화 됨으로서 모체에 세공이 형성되었다. 휘발분의 가스화로 인해 형성된 세공을 확인하기 위하여 질소 흡착/탈착 실험을 한 결과, 열분해 차르($14.56\;m^2/g$)가 유기성 폐슬러지($6.68\;m^2/g$)보다 비표면적이 2배 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 열분해 차르는 BDDT 분류의 Type II와 V의 중간 형태의 흡착특성을 나타냈으며, 약간의 미세공이 형성되었음을 보여주었다. 에틸벤젠과 톨루엔의 흡착실험 결과를 Freundlich 흡착등온선에 적용한 결과, 열분해 차르는 화강토나 유기성 폐슬러지보다 이들 물질에 대해 흡착능이 우수하였다. 또한 열분해 차르의 중금속 흡착실험에서도 어느 정도 중금속 흡착능력을 보여주었다. 이것은 열분해 차르가 매립장 복토재로 사용될 경우, 매립장으로부터 유해물질을 흡착/흡수하여 지하수와 토양이 오염되는 것을 막아주는 효과를 가지고 있음을 말해준다.

플루오르화중금속 유리의 적외선에지 및 산화물(불수물) 흡수 (IR Edge and Oxide Impurity Absorption in Heavy Metal Fluoride Glasses)

  • 정기호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.29-34
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    • 1985
  • The IR spectra of he heavy metal fluoride glasses showed peaks at $1, 400cm^{-1}$ or $1, 100cm^{-1}$ due to metal oxyfluoride impurities. The intensity of this band and hence the oxide impurity content of the glass could be reduced considerably by the use of reactive atmosphere melting under $CCl_4$ In comparison with the fundamental IR absorption band of heavy metal oxides the oxide impurity bands observed in the heavy metal fluoride glasses are multiphonon bands due to a 2-phonon absorption process. The envelope of the a vs. v curve beyond thue fundamental region shows the exponential fall off of a with increasing v-typical of intrinsic multiphonon absorption. In the multiphonon region the amount of structure is intermediate between that observed for covalent solids and that for ionic solids.

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제주도 고산지역 $PM_{2.5}$ 미세입자 중의 유기산 함량 분석 (Quantitative Analysis of Organic Acids in $PM_{2.5}$ Fine Particles Collected at Kosan, Cheju Island)

  • 고선영;강창희;김원형;신찬성
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.323-324
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    • 2001
  • 입자크기가 2.5$\mu\textrm{m}$ 이하의 미세입자는 화석연료의 연소, 자동차 배출가스, 화학물질 제조과정 등과 같이 인위적 발생원에 의해 발생된 오염물질과 기체상 오염물질(SO$_2$, NOx, VOCs 등)이 입자상으로 전환된 2차 입자로 구성되어 있다. 이러한 미세입자는 황산염, 강산, 암모늄, 질산염, 유기화합물, 중금속 등을 포함하고 있고 호흡시 폐 내부까지 깊숙히 흡수되기 때문에 피해가 크고, 또 오염지역의 경우 시정장애를 일으켜 가시도에도 그 영향이 큰 것으로 알려져 있다. (중략)

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