• 제목/요약/키워드: Black Ni-Zn

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탄소원을 공급한 폐금은광산 주변 논토양 내 중금속의 지구미생물학적 거동 연구 (Geomicrobiological Behavior of Heavy Metals in Paddy Soil Near Abandoned Au-Ag Mine Supplied with Carbon Sources)

  • 고명수;이종운;박현성;신중수;방기문;전효택;이진수;김주용
    • 자원환경지질
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    • 제42권5호
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    • pp.413-426
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    • 2009
  • 중금속으로 오염된 폐금은광산 주변 논토양에 탄소원을 주입하였을 경우 토착미생물에 의한 중금속의 거동 변화를 실험적으로 확인하고, 미생물학적 황산염환원을 촉진하기 위하여 황산염을 주입하였을 경우의 지구화학적 변화를 관찰하였다. 혐기적 조건에서 오염 토양에 유산염과 포도당 둥의 탄소원을 공급하고 토착미생물을 접종한 후 약 100일 동안 반응시켰으며 반응 시작 후 60일이 경과하였을 때 황산염 250 mg/L를 인위적으로 주입하였다. 유산염을 공급하였을 때 실험 기간 중 pH는 7~8 내외를 유지하였으나 포도당을 공급한 경우에는 초기 24일까지 평균 4.8의 pH를 보이다 이후 7.6까지 증가하였다. 이러한 pH 차이는 포도당을 공급하였을 때 Fe와 대부분의 중금속이 유산염에 비하여 높은 함량으로 용출된 원인으로 판단된다. 실험 초기에 용출된 Fe는 미생물 접종 시료에서 시간에 따라 점진적으로 감소하였다. 용존 Zn, Pb, Ni, Cu의 경우 유산염을 공급하였을 때 미생물을 주입한 시료와 주입하지 않은 비교시료 간에 뚜렷한 함량 차이를 보이지 않았으나, 포도당을 공급하였을 때 약 20일 경과 시부터 Zn, Pb, Ni의 함량이 미생물접종 시료에서 급격하게 감소하였고 Cu는 비교시료보다 높은 용출량을 나타냈다. Cr과 As는 두 탄소원을 공급하였을 때 모두 미생물접종 시료와 비교시료에서 용출이 지속되었으나, 황산염을 주입하자 미생물 시료에서 용존 Cr은 급격히 감소하였고 As는 용출이 중단되었다. 황산염 주입 후 반응 용기에서 검은색 침전물이 형성되었다. 이를 X-선회절분석한 결과 미생물을 주입하였을 때 침전된 물질은 violarite($Fe^{+2}{Ni^{+3}}_2S_4$)로 추정되며 이는 철환원 및 미생물학적 황산염환원에 의하여 침전물이 형성될 때 중금속이 공침전한 것으로 여겨진다. 이상의 결과를 통해 볼 때 논토양에서 용출되기 쉬운 중금속이 미생물학적 황산염환원에 의해 고정화되는 효과를 기대할 수 있다.

제주지역 목장 토양 및 조사료 자원의 미량광물질 함량 평가 (The Evaluation of Trace Minerals Levels of Pasture Soils and Forages in Jeju)

  • 이종언;박명희;박남건;박형수;오운용
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.29-36
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    • 2007
  • 본 연구는 제주지역 목장 토양 및 조사료 자원의 미량광물질 함량을 평가하기 위해 수행되었다. 제주지역 98 목장에서 187 토양시료(농암갈색 76, 흑색 111) 및 말 농가에서 활용되고 있는 이탈리안라이그라스 건초, 혼합목초 건초, 수입 알팔파 건초 각 60시료를 채취해서 분석했다. 토양시료는 화학특성(pH, 유효인산, 치환성 양이온 함량)과 미량광물질(Cu, Fe, Cd, Zn, Mo, Se, Mn, Cr, Co, Ni) 총 함량 및 가용성 함량이 분석되었고, 조사료 시료는 미량광물질 총 함량이 분석되었다. 토양의 pH는 전체적으로 산성을 띄고 있었다(pH 5.1). 목장 토양 유효인산은 20.5 mg/kg, 치환성 Ca, Mg, K, Na은 각각 2.6, 0.9, 0.5, 0.2 cmol+/kg으로 낮게 나타나고 있다. 목장 토양 미량광물질 중 총 함량이나 가용성 함량 모두에서 검출되지 않은 원소는 없었다. 토양 미량광물질 총 함량에 비해 가용성 함량은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 토양 미량광물질 중 Fe 총 함량이 가장 높고, Mn, Ni, Zn 총 함량도 다소 높게 나타났다. 부분적으로 토양 무기물 간 상관이 높았다. 조사료 자원에서 Cr은 검출되지 않았다. 기타 미량광물질 함량은 수입 알팔파 건초와 제주지역에서 생산된 건초 모두 일반적인 범위를 보여주었다. 그러나 제주지역에서 생산된 건초가 수입 알팔파 건초보다 Mn 함량(105 vs 23 mg/kg)은 높고 Mo 함량(2.7 vs 4.9 mg/kg)은 낮은 수준을 보였다. 본 연구결과 제주지역 목장 토양은 대부분 산성을 나타내고 양분 함량도 낮게 나타나고 있다. 제주지역 목장 토양 및 조사료에서 특정 미량광물질이 결핍되어 있는 것으로 보이지 않는다. 따라서 가축에게 미량광물질 첨가제의 보충급여는 사양형태나 사료 미량광물질의 함량 및 이용도 등을 고려하여 결정해야 할 것으로 사료된다.

충남탄전, 대동누층군의 셰일과 탄질암에 관한 암석화학 및 환경지구화학적 특성 (Petrochemistry and Environmental Geochemistry of Shale and Coal from the Daedong Supergroup, Chungnam Coal Field, Korea)

  • 이찬희;이현구;김경웅
    • 자원환경지질
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    • 제30권5호
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    • pp.417-431
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    • 1997
  • Characteristics of sedimentary rocks and enrichment of toxic elements in shale and coal from the Chungnam coal field were investigated based upon geochemistry of major, trace and rare earth elements. Shale and coal of the area are interbedded along the Traissic to the Jurassic Daedong Supergroup, which can be subdivided into grey shale, black shale and coal. The coal had been mined, however all the mines are abandonded due to the economic problems. The shale and coal are characterized by relatively low contents of $SiO_2$, and $Al_2O_3$ and high levels of loss-on-ignition (LOI), CaO and $Na_2O$ in comparison with the North American Shale Composite (NASC). Light rare earth elements (La, Ce, Yb and Lu) are highly enriched with the coal. Ratios of $Al_2O_3/Na_2O$ and $K_2O/Na_2O$ in shale and coal range from 30.0 to 351.8 and from 4.2 to 106.8, which have partly negative correlations against $SiO_2/Al_2O_3$ (1.24 to 6.06), respectively. Those are suggested that controls of mineral compositions in shale and coal can be due to substitution and migration of those elements by diagenesis and metamorphism. Shale and coal of the area may be deposited in terrestrial basin deduced from high C/S (39 to 895) and variable composition of organic carbon (0.39 to 18.40 wt.%) and low contents of reduced sulfur (0.01 to 0.05 wt.%). These shale and coal were originated from the high grade metamorphic and/or igneous rocks, and the rare earth elements of those rocks are slightly influenced with diagenesis and metamorphism on the basis of $Al_2O_3$ versus La, La against Ce, Zr versus Yb, the ratios of La/Ce (0.38 to 0.85) and Th/U (3.6 to 14.6). Characteristics of trace and rare earth elements as Co/Th (0.07 to 0.86), La/Sc (0.31 to 11.05), Se/Th (0.28 to 1.06), V/Ni (1.14 to 3.97), Cr/V (1.4 to 28.3), Ni/Co (2.12 to 8.00) and Zr/Hf (22.6~45.1) in the shale and coal argue for inefficient mixing of the simple source lithologies during sedimentation. These rocks also show much variation in $La_N/Yb_N$ (1.36 to 21.68), Th/Yb (3.5 to 20.0) and La/Th (0.31 to 7.89), and their origin is explained by derivation from a mixture of mainly acidic igneous and metamorphic rocks. Average concentrations in the shale and coal are As=7.2 and 7.5, Ba=913 and 974, Cr=500 and 145, Cu=20 and 26, Ni=38 and 35, Pb=30 and 36, and Zn=77 and 92 ppm, respectively, which are similar to those in the NASC. Average enrichment indices for major elements in the shale (0.79) and coal (0.77) are lower than those in the NASC. In addition, average enrichment index for rare earth elements in coal (2.39) is enriched rather than the shale (1.55). On the basis of the NASC, concentrations of minor and/or environmental toxic elements in the shale and coal were depleted of all the elements examined, excepting Cr, Pb, Rb and Th. Average enrichment indices of trace and/or potentially toxic elements (As, Cr, Cu, Ni, Pb, U and Zn) are 1.23 to 1.24 for shale and 1.06 to 1.22 for coal, respectively.

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Composition and Structure of Marine Benthic Community Regarding Conditions of Chronic Barbour Pollution

  • Fadeeva, N.P.;Bezverbnaja, I.P.;Tazaki, Kazue;Watanabe, Hiroaki;Fadeev, V.I.
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권1호
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    • pp.21-30
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    • 2003
  • Seasonal fluctuations of physico-chemical and biological aspects of the environment were studied in Vladivostok harbour (Golden Horn Bay, the East Sea/Sea of Japan). The benthic community structure was described with a focus on size-spectra (bacteria, meio- and macrofauna) related with the chemical environment and chemical fluxes in sediment and to reveal their possible ecological role in the process of bioremediation of the environment. Samples from two sites with different concentrations of heavy metals (Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Cr, Ni Cd, Co) and petroleum hydrocarbon were assessed by a number of methods. These included plate counts of culturable bacteria, observation through a scanning electron (SEM) and transmission electron microscope (TEM). These approaches were complemented with microscopic assessments of the diversity of the benthic community. The specific communities had a limited number of species, tolerant to abnormally high levels of toxic compounds. The dominant species were presented by several sho.1-lived small polychaetes (Capitella capitata) and nematodes (Oncholaimium ramosum). The highest population density was recorded in microbenthos, in various diatoms, various physiological groups of bacteria which participate in biomineralization: marine heterotrophic bacteria, which oxidized oil, black oil in addition to groups resistant to heavy metals. They have the entire set of mechanisms for neutralizing the negative effect of those compounds, forming the detrital food web and biogeochemical circulation of material in sediments, which results in the biological self-recycling of sea basins. Macro- and meiobenthic organisms were more sensitive to a greater extent of $H_2S$ and petroleum hydrocarbons than to metal content, but the within-site rankings were the same as those achieved for microbiological analyses.

월악산화강암(月岳山花崗岩)의 접촉변성(接觸變成)에 관(關)하여 (Study on The Contact Metamorphism of Weolagsan Granite)

  • 이대성;강준남
    • 자원환경지질
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    • 제11권4호
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    • pp.169-182
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    • 1978
  • The Weolagsan area consists of four units; (1) Low grade meta-sediments of the upper members of Ogcheon age unknown group such as Changri (mainly black slate and phyllitic rock), Majeonri (mainly alternation of slate, limestone and chert) and Hwanggangri Formation (pebble bearing phyllitic sediments); (2) Samtaesan Formation of Chosun System of Ordovician; (3) So called meta-volcanics and (4) Weolagsan Granite and its associations which intruded above mentioned meta-sediments and meta-volcanics. This study was focused to know the Woelagsan granite and its metasomatic effects to the country rocks petrographically and petrochemically. According to the field survey, microscopic work and some chemical analysis, the granite is a "normal granite" based on the Streckeisen's classification and belongs to a mass of the Central-zone younger group in Ogcheon geosynclinal belt. The granite metasomatized the country rocks along its northern contact zone. Zone of calcareous and cherty rocks (Majeonri formation) was silicified partly and skarned locally at the contact with the granite. The chemical analysis of the zone show no difinite variations in contents of $SiO_2$ and CaO with the distance from the granite. It seems to be indicated that the silicification of this part was not so metasomatized by the granite body, but thermally affected as much as to be partially remelted in the specific parts of the formations. Meta-volcanic rock zone was slightly chloritized near contact with the granite. Limestone of Samtaesan Formation was silicified and skarned along the contact zone by the granite body. The chemical analysis of the zone show some noticiable changes in compositions of $SiO_2$ and CaO with distance from the granite boundary. It can be imagined that the silicification of this zone was metasomatically originated by Woelagsan Granite. According to chemical analysis on several trace elements, the ratio of Zn/Cr and Ni/Cr are relatively higher than that of Cu/Cr in the above mentioned silicified zones. Generally the variation of these metal elements in the zones tend to be regular with distance from the granite body.

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국내산 발효차의 이화학적 성분에 관한 연구 (A Study on the Physicochemical Properties of Korean Teas according to Degree of Fermentation)

  • 정영희;신미경
    • 한국식품영양학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.94-101
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    • 2005
  • 녹차와 발효 정도에 따른 발효차에 대한 이화학적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 녹차의 수분함량은 2.04% 이었으며, 각각 발효된 차의 수분함량은 2.01∼2.02%로 나타났고, 총질소 함량은 3.49∼3.5%로 나타났다. 무기질 함량은 Ca, Mg이 가장 높게 나타났으며, Na, K, Al, Fe, Zn, Cu, Ni 등 대부분의 무기질이 홍차에서 가장 높은 함량을 보였다. Vitamin C 함량은 녹차가 670.62 mg으로 169.70∼85.03 mg을 보인 발효차에 비해 높은 함량을 보였다. Vitamin E와 β-carotene 함량은 녹차> 청차> 황차> 홍차 순으로 나타났다. Rutin함량은 녹차가 0.12%, 홍차가 1.37%로 발효가 많이 된 차일수록 함량이 증가되었다. 녹차에는 총 아미노산이 2,270.96 mg이 함유되어 있었으며, 주요 아미노산은 Glu, Asp, Leu로 각각 342.01 mg, 165.32 mg, 161.69 mg이 함유되었고, Glu 함량이 가장 높았다. 발효된 차의 총 아미노산 함량은 홍차가 2,219.08 mg으로 가장 높았고, 청차가 1,963.22 mg, 황차가 1,618.76mg으로 홍차> 청차> 황차 순으로 발효가 가장 많이 된 홍차가 가장 높았다. Caffeine 함량은 녹차 1.17%, 각각의 발효차는 1.15, 1.32, 1.05%로 발효에 따른 함량 변화는 일어나지 않았다. Theanine 함량은 녹차 0.95%, 발효차는 0.73∼l.42%를 나타내었다. 총 Catechin함량은 녹차 12.84%로 가장 높고, 발효를 많이 시킨 차일수록 현저하게 감소하였다. Flavonoid 함량은 녹차가 1.05%로 가장 높은 함량을 나타냈다. 항산화 활성의 지표인 DPPH radical 소거능은 녹차 4.73%, 청차 4.86%, 황차 19.5%, 홍차 8.43%로 나타나 황차가 항산화성이 가장 높은 경향을 보였다.

구룡산(九龍山)(옥천(決川)) 함(含)우라늄 흑색(黑色) 점판암(粘板岩)의 지화학(地化學) 및 성인(成因) (Geochemistry and Genesis of the Guryonsan(Ogcheon) Uraniferous Back Slate)

  • 김종환
    • 자원환경지질
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    • 제22권1호
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    • pp.35-63
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    • 1989
  • 구룡산(九龍山)(또는 옥천(沃川)) 함(含)우라늄 흑연질점판암(黑鉛質粘板岩)은 옥천대(沃川帶) 서북부(西北部)에 따라 증상(層狀) 또는 부딘상(狀)으로 90km이상(以上) 연장(延長) 분포(分布)한다. 함(含)우라늄점판암(粘板岩)의 오토레디오그라프에 나타나는 퇴적(堆積), 속성(續成), 변성구조(變成構造)는 우라늄과 동시퇴적물(同時堆積物)로서 속성작용과정(續成作用過程)에서 전혀 이동(移動)하지 않고 황성변성(廣域變成) 초기(初期)에 제자리에서 미립(微粒)우라니나이트로 재결정(再結晶)하였음을 보여준다. 동시(同時)에 유기물(有機物)은 미세환장흑연(微細環狀黑鉛)으로 되었다. 라미나구조(構造)의 발달(發達)과 평균(平均) 19.64% C, 2.32% S의 함유(含有)는 함(含)우라늄흑니(黑泥) 퇴적(堆積)의 일반조건(一般條件)으로서의 극(極)히 낮은 퇴적화(堆積比), 고유기물함유(高有機物含有), 염기성황경등을 충족(充足)하였으며 Th/U가 0.07로서 해수원(海水源)임을 뜻한다. 지역별(地域別) CaO, $P_2O_5$의 평균치(平均値)가 매우좁은 범위(範圍)의 일정치(一定値)이며 높은 CaO 평균치(平均値)를 나타내어 전퇴적(全堆積)분지를 통(通)하여 동일(同一) pH(7.8-8.0)조건(條件)의 환경(環境)에서 퇴적(堆積)하였음을 나타낸다. 함(含)우라늄점판암(粘板岩)은 같은 성인(成因)의 타산장(他産狀)에 비(比)하여 미량원소(微量元素) 부화도(富化度)가 매우 높다. 고부화(高富化)의 중요(重要)한 원인(原因)으로서 미량원소(微量元素)의 소스(source)인 해수(海水)의 주기적(週期的) 교체(交替)가 요구(要求)되는데 사이크릭퇴적구조(堆積構造)는 그러한 현상(現象)을 뒷받침하여 준다. 흑니(黑泥)의 성인별(成因別) 구성광물(構成鑛物)과 원소(元素)의 수반관계(隨伴關係)에서 쇄설성광물(鑛物)에는 Si, Al, K, Na, Ti, Zr, Th, Be, B, Li, 유기물(有機物)후락숀에, U, Ni, Cu, Co, Zn, Ag, Mo, Pb, Sn, Cd, S, Fe, V, Cr, Y, 탄산염광물(炭酸鹽鑛物)에 Ca, Mg, Mn, P, Ba가 높은 상관(相關)을 나타낸다. 유기물(有機物)의 우라늄고정심전능력(固定沈澱能力)에 있어 사프로페릭(Sapropelic)형(型)보다 휴믹(Humic)형(型)에서 더 높다. 육성식물(陸性植物)의 분해물(分解物)인 휴무스(Humus)는 고대성(古生代) 중기(中期)에 출현(出現)한다. 우라늄 함유(含有) 흑니(黑泥)는 이 시대(時代)의 형성물(形成物)로서 이런 형(型)의 광상(鑛床)은 생물상(生物相)의 진화(進化)에 규제(規制)된 광화작용(鑛化作用)의 산물(産物)이다.

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