• 제목/요약/키워드: Arsenic(III)

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철 및 망간 산화물로 코팅된 입자활성탄을 이용한 수용액 중 As(III) 및 As(V)의 제거 (Removal of As(III) and As(V) in Aqueous Phases by Fe and Mn Oxides Coated Granular Activated Carbon)

  • 이희용;양중석;최재영;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.619-626
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    • 2009
  • 본 연구에서는 수용액상의 비소를 산화 및 흡착기작을 이용하여 제거하기 위해서 철과 망간 산화물로 코팅된 입자 활성탄 (FMOCG)을 제조하고, 이의 표면특성 및 회분식 실험을 통하여 비소제거 특성을 규명하였다. 회분식 실험에서는 네 가지 코팅매질의 비소 산화 및 흡착 동역학, pH 영향, 등온흡착실험을 실시하였다. 코팅매질의 철과 망간 함량은 FMOCG-1(178.12 Fe mg/g, 11.25 Mn mg/g)가 비교적 많은 것으로 나타났다. 비소흡착 동역학을 통하여 As(III)의 경우 산화 및 흡착을 통하여 제거됨을 확인하였다. pH 영향실험 결과 pH가 낮을수록 비소의 제거율이 높아지는 것으로 나타났다. 등온흡착실험 결과는 Langmuir isotherm에 잘 적용되었으며 As(III)보다 As(V)의 흡착량이 약간 높았으며, 최대 흡착량은 1.38~8.44 mg As(III)/g과 2.91~9.63 mg As(V)/g이었다.

Reduction of Dissolved Fe(III) by As(V)-tolerant Bacteria Isolated from Rhizosphere Soil

  • Khanal, Anamika;Song, Yoonjin;Cho, Ahyeon;Lee, Ji-Hoon
    • 한국환경농학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.67-72
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    • 2021
  • BACKGROUND: Biological iron redox transformation alters iron minerals, which may act as effective adsorbents for arsenate [As(V)] in the environments. In the viewpoint of alleviating arsenate, microbial Fe(III) reduction was sought under high concentration of As(V). In this study, Fe(III)-reducing bacteria were isolated from the wild plant rhizosphere soils collected at abandoned mine areas, which showed tolerance to high concentration of As(V), in pursuit of potential agents for As(V) bioremediation. METHODS AND RESULTS: Bacterial isolation was performed by a series of enrichment, transfer, and dilutions. Among the isolated strains, two strains (JSAR-1 and JSAR-3) with abilities of tolerance to 10 mM As(V) and Fe(III) reduction were selected. Phylogenetic analysis using 16S rRNA genesequences indicated the closest members of Pseudomonas stutzeri DSM 5190 and Paenibacillus selenii W126, respectively for JSAR-1 and JSAR-3. Ferric and ferrous iron concentrations were measured by ferrozine assay, and arsenic concentration was analyzed by ICP-AES, suggesting inability of As(V) reduction whereas ability of Fe(III) reduction. CONCLUSION: Fe(III)-reducing bacteria isolated from the enrichments with arsenate and ferric iron were found to be resistant to a high concentration of As(III) at 10 mM. We suppose that those kinds of microorganisms may suggest good application potentials for As(V) bioremediation, since the bacteria can transform Fe while surviving under As-contaminated environments. The isolated Fe(III)-reducing bacterial strains could contribute to transformations of iron minerals which may act as effective adsorbents for arsenate, and therefore contribute to As(V) immobilization

울산지역 지하수중 비소의 산출 및 존재형태 (Occurrence and Species of Arsenic in the Groundwater of Ulsan Area)

  • 윤욱;조병욱;성규열
    • 자원환경지질
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    • 제37권6호
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    • pp.657-667
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    • 2004
  • 울산광역시 46개 지하수 시료 중 29개 시료에서 비소가 검출되었고, 그 농도는 $<0.1-7.2{\mu}g/L$의 범위를 나타낸다. 그 중 3개의 지하수에서 국내음용수 기준치$(50{\mu}g/L)$를 초과하였고, 10째 시료에서는 세계보건기구 기준치인 $(10{\mu}g/L)$를 초과하고 있음이 이번 연구에서 밝혀졌다. 비소의 농도가 높은 곳은 지질구조선 부근 특히 과거 울산철광 부근인 달천리 일대와 정자역암이 분포하는 효문동 일대이다. 울산철광 부근은 주로 황철석이 산화된 형태로 산화환경을 보이나, 효문동 일대는 환원상태의 FeOOH의 산화에서 야기되는 것으로 해석된다. pH-Eh 도표에 따른 연구지역 지하수중 비소의 존재형태는 달천리 일대에서는 As(V)로 $H_2AsO_4^-,\;HAsO4_^{-2}$로 존재한다. 효문리등 구조선일대는 As(III)로 $H_3AsO_3$ 형태로 존재한다.

곡류 및 곡류 가공식품의 총비소 및 무기비소 오염 비교 (Comparison of Total and Inorganic Arsenic Contamination in Grain and Processed Grain Foods)

  • 백은진;김명길;김현주;성진희;이유진;곽신혜;이은빈;김혜진;이원주;이명진
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.385-393
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    • 2022
  • 본 연구는 유통 중인 곡류 87건 및 그 가공식품 66건을 대상으로 발암물질인 무기비소의 오염도를 조사하였다. 높은 분리능과 감도를 가진 HPLC-ICP/MS를 이용하여 무기비소 As(III), As(V) 및 유기비소 MMA, DMA, AsB, AsC를 분석했으며, ICP/MS로 총비소를 정량하였다. 모든 곡류에서 무기비소가 검출되었으며, 곡류의 총비소는 약 70-85%의 무기비소와 약 10-20%의 DMA로 구성되었다. 곡류 분석 결과, 담수재배 종인 쌀과 흑미에서 높았고, 밭재배 잡곡은 오염도가 낮았다. 쌀의 평균 무기비소 농도는 쌀눈 0.160 mg/kg, 현미 0.135 mg/kg, 백미 0.083 mg/kg으로 외피에 비소가 많은 것으로 조사되었다. 곡류 가공식품은 원재료의 종류와 함량에 따라 무기비소 농도가 달랐으며, 현미와 쌀눈 가공 제품에서 검출량이 많았다. 모든 시료는 기준규격을 초과하지 않았지만, 섭취 빈도가 높으므로 식품 안전을 위해 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

Lime based stabilization/solidification (S/S) of arsenic contaminated soils

  • Moon, Deok-Hyun
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2004년도 International Conference Current Challenges and Advances in Environmental Health
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    • pp.51-62
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    • 2004
  • Lime based stabilization/solidification (S/S) can be an effective remediation alternative for the immobilization of arsenic (As) in contaminated soils and sludges. However, the exact immobilization mechanism has not been well established, Based on previous research, As immobilization could be attributed to sorption and/or inclusion in pozzolanic reaction products and/or the formation of calcium-arsenic (Ca-As) precipitates. In this study, suspensions of lime-As were studied in an attempt to elucidate the controlling mechanism of As immobilization in lime treated soils. Aqueous lime-As suspensions (slurries) with varying Ca/As molar ratios (1:1, 1.5:1, 2:1, 2.5:1 and 4:1) were prepared and soluble As concentrations were determined. X-ray diffraction (XRD) analyses were used to establish the resulting mineralogy of crystalline precipitate formation. Depending on the redox state of the As source, different As precipitates were identified. When As (III) was used, the main precipitate formation was Ca-As-O. With As(V) as the source, Ca4(OH)2(AsO4)2${\cdot}$4H2O formed at Ca/As molar ratios greater than 1:1. A significant increase in As (III) immobilization was observed at Ca/As molar ratios greater than 1:1. Similarly, a substantial increase in As (V) immobilization was noted at Ca/As molar ratios greater than or equal to 2.5: 1. This observation was also confirmed by XRD. The effectiveness of both As (III) and As(V) immobilization in these slurries appeared to increase with increasing Ca/As molar ratios.

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Growth of GaAs by Chemical Beam Epitaxy Using Unprecracked Arsine and Trimethylgallium

  • Park, Seong-Ju;Ro, Jeong-Rae;Sim, Jae-Ki;Lee, El-Hang
    • ETRI Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.1-10
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    • 1994
  • Undoped GaAs has been successfully grown by chemical beam epitaxy (CBE) via surface decomposition process using arsine $(AsH_3)$ and trimethylgallium (TMG). Three distinct regions of temperature-dependent growth rates were identified in the range of temperatures from 570 to $690^{\circ}C$. The growth rates were found strongly dependent on the V/III ratio between 5 and 30. The growth rate at low V/III ratio seems to be determined by arsenic produced on the surface, whereas at high V/III ratio it shows dependence on the adsorption of TMG. Hall measurement and photoluminescence (PL) analysis show that the films are all p-type and that carbon impurities are primarily responsible for the background doping. Carbon concentrations have been found to be reduced by two orders of magnitude as compared to those of epilayers grown by CBE which employs TMG and arsenic obtained from precracked $AsH_3$ in a high temperature cell. It was also found that hydrogen atoms dissociated from unprecracked $AsH_3$ play an important role in removing hydrocarbon-containing species resulting in a significant reduction of car-bon impurities.

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Characteristics of arsenic sorption on furnace slag in groundwater

  • S. R. Kanel;Saurabh Sharma;Park, Hechul
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.96-98
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    • 2002
  • Furnace slag, a steel industry waste, has been converted into an inexpensive and efficient adsorbent. The product obtained has been utilized for the removal of arsenic from ground water. Kinetic studies have bepn described with the mechanism of adsorption The results from batch studies showed that the As(III) can be removed from the ground water within the pH range 3-7 However the maximum removal was experienced at pH 7.0. Equilibrium was attained within 24 hours. Adsorption data of arsenic correlate well with the Freundlich and Langmuir adsorption models. The maximum sorption capacity as calculated using Freundlich adsorption isotherm was found to be of 0.004 mg g-1 at pH 7 and $25^{\circ}C$.

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망간슬래그의 비소에 대한 수착특성 연구 (Characterization of Arsenic Sorption on Manganese Slag)

  • 설정우;김성희;이우춘;조현구;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.229-244
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    • 2013
  • 비소의 오염은 다양한 자연적 또는 인위적 원인들로 인하여 발생할 수 있다. 비소의 자연상 다양한 화학종 중 3가와 5가 형태로 대부분 존재하고, 비소의 거동은 Al, Fe, Mn 산화물 등에 의해 영향을 받는다. 이에 본 연구는 Mn, Si, Ca 등의 성분이 많이 포함된 망간슬래그를 이용한 비소 수착특성을 규명하기 위해 수행되어졌다. 망간슬래그의 수착제로서의 주요한 특성을 조사하고 평형론과 반응 속도론 실험을 통해 비소 화학종별 수착양상을 고찰하였다. 망간슬래그의 비표면적은 $4.04m^2/g$, 전위차 적정법에 의해 측정된 영전하점(point of zero salt effect, PZSE)은 7.73으로 측정되었다. pH 4, 7, 10의 조건으로 두 비소 화학종의 수착반응에 대한 평형실험 결과 3가 비소보다 5가 비소가 수착량이 더 컸으며 망간슬래그와의 친화력이 더 높은 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 7에서, 5가 비소는 pH 4에서 수착량이 가장 높게 나타났는데 이는 pH에 따른 두 비소 화학종의 존재형태와 망간슬래그의 표면전하 간 상호작용에 기인한 것이다. 수착반응은 3가 비소와 5가 비소 모두 2시간 이내에 최대 수착량에 도달하였고, 반응속도 실험결과를 다양한 반응속도 모델들에 모사하였을 때, 유사이차(pseudo-second-order)와 포물선(parabolic) 모델이 가장 적합한 모델로 조사되었다.

폐금속광산 지역 주민들의 요 중 비소종별 농도와 관련요인 평가 (Urinary Arsenic Species Concentrations and Related Factors among Residents Living near Abandoned Metal Mines)

  • 울 지;서정욱;김병권;임현주;장준영;이철우;조성식;손현진;홍영습
    • 한국환경보건학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.655-666
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    • 2020
  • Objectives: The purpose of this study was to evaluate urinary arsenic concentrations by arsenic species and to identify related factors among local residents near abandoned metal mines in Korea. Methods: Among the subjects of the Health Survey of Residents Near Abandoned Metal Mines for 2013-2017, 664 people were enrolled in this study. Urinary arsenic species analysis was performed using ICP/MS. Result: The geometric means (95% Confidence Interval) by urinary arsenic species were 0.15 (0.13-0.17) ㎍/L for AsIII, 0.64 (0.55-0.75) ㎍/L for AsV, and 1.21 (1.05-1.40) ㎍/L for inorganic arsenic. The geometric means of urinary MMA and DMA were 1.58 (1.35-1.86) ㎍/L and 77.93 (72.61-83.63) ㎍/L, respectively, and that of organic arsenic was 83.15 (77.80-88.88) ㎍/L. The concentration of inorganic arsenic in the group using groundwater as drinking water was 1.36 (1.13-1.64) ㎍/L, which was statistically significantly higher than the 1.00 (0.80-1.25) ㎍/L in the other drinking water groups. Regarding rice consumption, the concentration of inorganic arsenic in urine in the group whose consumption was more than half rice produced in the residential area was 1.32 ㎍/L, which was statistically significantly higher than that of the 1.12 ㎍/L for the group whose consumption was less than half. Conclusion: In the analysis of the factors affecting the urinary inorganic arsenic concentration of the residents of the abandoned metal mine area, the use of groundwater as drinking water and consumption of rice produced in the residential area were considered related factors.

무기비소에 의한 확률론적 위해도 평가 (A Probabilistic Risk Assessment for Inorganic Arsenic)

  • 유동한;하재주
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제13권3_4호
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    • pp.95-104
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    • 1998
  • 확률론적 해석방법은 환경독성물질에 의한 인체위해도 평가시 사용된 각 입력인자들의 불확실성까지 고려하는 방법론이다. 기존의 위해도 평가방법은 불확실성을 고려하지 않고 단순히 결과치의 포인트 값만을 제공하는데 비해 이러한 확률론적 해석방법은 입력인자들의 불확실성이 고려되고 결과치에 대한 이들의 중요도가 산출될 수 있는 등 더 많은 정보를 제공하므로써 환경위해도를 기반으로 한 환경정책 결정시 용이하게 사용될 수 있다. 본 논문은 현재 미국에서 음용수 기준설정시 논란이 많은 무기비소에 대해 확률론적 평가방법론을 적용하였다. 우선 인체위해도평가에 필요한 무기비소의 각종 자료들을 수집, 정리하고 이를 바탕으로 각 인자들의 불확실성을 계산하였다. 최종적으로 이들로부터 무기비소가 포함된 음용수를 마신 일반인의 피부암 위해도를 확률적으로 계산하였다. 또한 계산된 결과치와 여러 위해도기준치를 비교하여 정책결정에 필요한 의사결정에 대해서도 살펴보았다. 계산결과에 의하면 다수의 일반인들이 무기비소를 함유한 음용수섭취를 통해 현재 위해도설정치(10$^{-6}$)보다 높은 ] 피부암 위해를 입고 있는 것으로 나타나 이에 대한 규제가 필요하다고 본다.

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