• 제목/요약/키워드: Arsenic contaminated soil

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(구)장항제련소 주변 송림숲 등 식생지역에서의 비소오염토양 위해도 저감 조치: 안정화 공법 적용성 평가 및 사후관리 계획 (Risk Mitigation Measures in Arsenic-contaminated Soil at the Forest Area Near the Former Janghang Smelter Site: Applicability of Stabilization Technique and Follow-up Management Plan)

  • 안진성;양경;강우재;이정선;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제22권6호
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • This study was conducted to investigate the performance of four commercial chemical agents in stabilizing arsenic (As) in soil at the forest area near the former Janghang smelter site. After amending the stabilizing agents (A, B, C, and D) into As-contaminated soil samples, synthetic precipitation leaching procedure (SPLP) and solubility bioavailability research consortium (SBRC)-extractable As concentrations significantly decreased except for agent D, which is mainly composed of fly ash and calcium carbonate. Increase of SPLP and SBRC-extractable As concentrations in four soil samples (S1, S2, S3, and J2) was attributed to desorption of As adsorbed on iron oxides due to high pH generated by agent D. It is therefore necessary to consider application conditions according to soil characteristics such as pH and buffering capacity. Results of sequential extraction showed that readily extractable fractions of As in soil (i.e., sum of $SO_4-$ and $PO_4-extractable$ As in soil) were converted into non-readily extractable fractions by amending agents A, B, and C. Such changes in the As distribution in soil resulted in the decrease of SPLP and SBRC-extractable As concentration. A series of follow-up monitoring and management plan has been suggested to assess the longevity of the stabilization treatments in the site.

봉의 꼬리를 이용한 수림지 토양의 비소정화에 미치는 유황분말과 구연산의 영향 (Effect of Sulfur Powder and Citric Acid on Arsenic Phytoremediation Using Pteris multifida in Forest Soil)

  • 권혁준;조주성;이철희
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • This study was carried out not only to identify the optimum concentrations of sulfur powder and citric acid treated for improving arsenic absorption of Pteris multifuda known as hyperaccumulator of arsenic, but also to develop arsenic purification model in the forest soil. After applying sulfur powder (0, 30, 45, $60g{\cdot}m^{-2}$) and citric acid (0, 200, 400, $800g{\cdot}m^{-2}$) in the forest soil contaminated with heavy metals, P. multifuda was planted and cultivated for 16 weeks. And then the growth and arsenic contents of plants were analyzed. In the result of research, the growth of P. mulifuda, except plant width, cultivated in soils treated with sulfur powder and citric acid was relatively lower than control. The accumulated amount of arsenic in aerial parts of P. multifuda ($1822.2mg{\cdot}kg^{-1}$) cultivated in soils treated with $200g{\cdot}m^{-2}$ citric acid was improved 62.5% against the control. And the accumulated amount of arsenic per 1 $m^2$ ($20.1mg{\cdot}m^{-2}$) was the greatest in $200g{\cdot}m^{-2}$ citric acid treatment. Translocation rate (TR) was higher in all acid treatment compare to control, and was the best in $200g{\cdot}m^{-2}$ citric acid treatment (0.95) especially. It showed that the arsenic absorbed in underground parts was transferred fast to aerial parts. Therefore, $200g{\cdot}m^{-2}$ citric acid treatment in the soil is recommended for arsenic purification using P. multifuda.

토지이용 형태별 벌개미취의 생육 및 중금속 흡수능 (Growth and Heavy Metal Absorption Capacity of Aster koraiensis Nakai According to Types of Land Use)

  • 주영규;권혁준;조주성;신소림;김태성;최수빈;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.48-54
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    • 2011
  • 본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

중금속 오염토양에 대한 안정화 및 식물상 정화공법의 동시 적용연구 (Feasibility Test for Phytoremediation of Heavy Metals-Contaminated Soils using Various Stabilizers)

  • 전종원;배범한;김영훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.59-70
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    • 2012
  • 본 연구에서는 중금속오염 토양에 대하여 소량의 다양한 안정화제를 이용한 안정화공법과 식물정화증진공법을 동시에 적용하여 식물상 정화공법의 보조단계로 최적의 효과를 가진 안정화제를 알아보고자 하였다. 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 zeolite, Mn dioxide, slag, Ca oxide, 및 magnetite를 안정화제로 처리한 후 고사리과 식물을 이용한 식물상 정화증진공법 실험을 진행하였다. 안정화제 사용여부 및 종류에 따른 토양의 중금속 추출율을 확인하였으며, 식물시료의 성장 특성과 중금속 흡수율을 확인하였다. 안정화제 적용 시 토양의 용출율은 감소되었으며 중금속의 안정화가 이루어졌으며, magnetite, calcium oxide등의 안정화제가 좋은 효과를 보였다. 식물시료의 분석결과 Pb, Cu, Zn, 그리고 Ni등의 중금속은 식물의 뿌리 부분에 높은 농도로 농집 되는 것을 확인하였고, As의 경우 잎에 높게 농집 되는 것을 확인하였다. 안정화제를 투입한 결과 식물의 성장이 촉진되어 바이오매스생산량이 증대되었다. 안정화제는 식물상 정화공법이 적용되는 비교적 장기간 동안 토양 내의 중금속의 용출을 막아주며 식물의 성장을 촉진시켜 식물상 정화공법만을 사용할 경우 염려되는 오염의 유출 등의 식물상 정화공법의 단점을 보완해줄 것으로 판단된다.

필터시스템을 이용한 비소처리흡착제의 성능비교분석

  • 방선택;김주용;김경웅
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.13-16
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    • 2005
  • Laboratory and field experiments were conducted to study the effectiveness of five adsorbents for the removal of arsenic. The adsorbents included activated alumina (AA), iron coated AA (ICAA), and granular ferric hydroxide (GFH), granular ferric oxide (GFO), and granular titanium dioxide (GTD). Laboratory experiments were conducted to investigate arsenic removal using challenge water prepared in accordance with NSF International Standards 53 (ANSl/NSF 53-2001). Field experiments were conducted using arsenic-contaminated groundwater In laboratory experiment, the treatment capacity decreased in the following order GTD > GFO > GFH. In contrast, the treatment capacity decreased in the following order GFO > GTD > GFH > ICAA > Ah in field experiments.

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농축수산 폐기물(굴껍질 및 달걀껍질)을 이용한 비소 오염토양의 안정화 효율 평가 (Evaluation of the Feasibility of Oyster-Shell and Eggshell Wastes for Stabilization of Arsenic-Contaminated Soil)

  • 임정은;문덕현;김동진;권오경;양재의;옥용식
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권12호
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    • pp.1095-1104
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    • 2009
  • 본 연구는 오염토양 정화 및 폐자원의 재활용 측면에서 굴껍질 및 달걀껍질을 활용한 비소 오염토양 안정화 기술의 적용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 안정화 효율을 평가하고자 5가비소로 오염된 토양에 굴껍질과 달걀껍질을 0%(무처리구)~5% 수준으로 처리한 후 30일간 항온배양 하였으며 이후 1 N HCl, 0.1 N NaOH, 0.5 N $H_2SO_4$의 추출제를 이용하여 토양 중 비소를 추출하였다. 1 N HCl 추출결과 무처리구의 비소 함량은 29.43 mg/kg였고 굴껍질 5% 및 달걀껍질 5% 처리구에서 각각 26.26 mg/kg와 26.74 mg/kg로 나타나 평균 10% 정도로 감소효과를 나타내었다. 이외 0.1 N NaOH 및 0.5 N $H_2SO_4$ 추출결과에서도 비소의 농도는 소폭 감소하였다. 한편 굴껍질 및 달걀껍질 처리 토양의 pH는 7.62~7.94로 무처리구 (pH 6.54)에 비해 pH 1 이상 증가하였고, 토양 내 치환성 칼슘의 함량은 12.77~20.18 cmol(+)/kg로 무처리구(6.87 cmol(+)/kg)보다 약 2배 이상 증가하는 것으로 나타나 굴껍질과 달걀껍질은 토양 비옥도 개선에 효과가있는 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 종합해보면 굴껍질과 달걀껍질의 직접적 사용은 토양의 비옥도 향상에는 효과가 있는 것으로 판단되나 토양내 비소의 안정화에 적용하기에는 다소 부적합한 것으로 판단되며 향후 효율성 향상을 위하여 소성과 같은 적절한 가공 공정이 필요한 것으로 판단되었다.

논토양 내 비소 불용화에 대한 안정화물질의 처리 효과 (Stabilization of Arsenic in Paddy Soils Using Stabilizers)

  • 강민우;오세진;김성철;이상수
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.17-22
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    • 2019
  • BACKGROUND: Soil contamination of As is a very sensitive environmental issue due to its adverse impact on human health and different characteristics with other heavy metals. With public awareness of As poisoning, there has been growing interest in developing guideline and remediation technologies for As-contaminated soil. The objective of this research was to evaluate the effectiveness of stabilizing amendments and soil dressing methods on the mobility of As in the contaminated rice paddy soils nearby mining area. METHODS AND RESULTS: Different amendments were mixed with surface and subsurface contaminated soils at a ratio of 3% (w/w) and monitored for five months. Three different extractants including 0.01M $CaCl_2$, TCLP, and PBET were used to examine As bioavailability in the soil and the concentration of As in rice grain was also measured with an inductively coupled plasma (ICP) spectroscopy. The results showed that all amendment treatments decreased As concentration compared to the control. Especially, coal mine drainage sludge (CMDS) treatment showed the highest efficiency of decreasing As concentration in the soil and rice grain. The values of Pearson correlation (r) between As concentrations in the soil and rice grain were 0.782, 0.753, and 0.678 for $CaCl_2$, TCLP, and PBET methods, respectively. Especially, $CaCl_2$ method was highly correlated between As concentrations of the soil and soil solution (r=0.719), followed by TCLP (r=0.706), PBET (r=0.561) methods. CONCLUSION: Stabilizing amendments can effectively reduce available As concentration in the soils as well as soil solution, and thereby potentially mitigating risks of crop contamination by As.

Exploring the Potential of Bacteria-Assisted Phytoremediation of Arsenic-Contaminated Soils

  • Shagol, Charlotte C.;Chauhan, Puneet S.;Kim, Ki-Yoon;Lee, Sun-Mi;Chung, Jong-Bae;Park, Kee-Woong;Sa, Tong-Min
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.58-66
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    • 2011
  • Arsenic pollution is a serious global concern which affects all life forms. Being a toxic metalloid, the continued search for appropriate technologies for its remediation is needed. Phytoremediation, the use of green plants, is not only a low cost but also an environmentally friendly approach for metal uptake and stabilization. However, its application is limited by slow plant growth which is further aggravated by the phytotoxic effect of the pollutant. Attempts to address these constraints were done by exploiting plant-microbe interactions which offers more advantages for phytoremediation. Several bacterial mechanisms that can increase the efficiency of phytoremediation of As are nitrogen fixation, phosphate solubilization, siderophore production, ACC deaminase activity and growth regulator production. Many have been reported for other metals, but few for arsenic. This mini-review attempts to present what has been done so far in exploring plants and their rhizosphere microbiota and some genetic manipulations to increase the efficiency of arsenic soil phytoremediation.