• Applied Biological Chemistry
• /
• 제37권6호
• /
• pp.480-486
• /
• 1994

상수원으로 유입될 가능성이 있는 몇가지 농약과 중금속 및 계면활성제를 상수처리 과정을 달리하였을 때 효율적인 제거 정도를 알아보기 위하여 상수처리시 많이 사용되는 여러 산화제를 처리하고 응집제 및 수중의 유기물의 농도를 변화시켰을 때 이들 오염물질들의 제거에 미치는 영향을 조사하였다. IBP, diazinon과 CNP의 경우에는 $Cl_2$ 처리에 의해 $68{\sim}100%$ 제거되었으며 diazinon은 모든 산화제에 의해 매우 잘 산화되는 것으로 나타났으며 butachlor은 모든 산화제 처리에 의해 $20.3{\sim}26.7%$ 정도로 영향을 적게 받았다. 계면활성제인 sodium dodecylbenzenesulfonate는 오존처리에 의해 효과적으로 산화 제거되었으나 다른 산화제에 대해서는 매우 안정하였다. 중금속(Cd, Pb, Cu, Zn)의 경우에는 산화제에 대해 아무런 영향을 받지 않았다. 수중에 유기물의 농도와 응집제의 투여량을 변화시켰을 때 농약과 계면활성제는 아무런 영향을 받지 않은 반면 중금속의 경우 응집제 투여량이 증가함에 따라 그 제거량이 증가하였으나 수중 유기물의 농도를 증가시켰을 때에는 중금속의 응집제에 의한 제거효율이 감소되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권12호
• /
• pp.25-36
• /
• 2017

본 연구에서는 천연 제올라이트와 제강전로슬래그를 혼합 소성한 ZS 세라믹을 이용한 산성광산배수 내 중금속 및 황산이온의 제거 특성을 파악함으로써 산성광산배수 처리를 위한 ZS 세라믹의 적용 가능성을 평가하고자 하였다. 펠렛형 ZS(Zelolite-Slag) 세라믹을 이용한 회분식 실험에서 ZS 세라믹 내 천연 제올라이트에 대한 제강전로슬래그의 배합비가 증가할수록 중금속 제거효율 및 황산이온의 제거효율은 증가하였다. ZS 세라믹의 결합력 및 알칼리 공급능력, 중금속 및 황산이온 제거능력, 에너지 비용 측면에서 평가할 때 산성광산배수의 처리를 위한 ZS 세라믹의 최적의 제작 조건은 Z:S 배합비 1:2~1:3, 소성온도 $600{\sim}800^{\circ}C$, 소성시간 2시간인 것으로 파악되었다. 최적의 조건에서 제작된 ZS 세라믹에 의한 산성광산배수 처리 실험결과 중금속(Al, As, Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn)은 거의 100%에 가까운 매우 높은 제거효율을 얻을 수 있었으며, 황산이온에 대해서는 77.1%의 제거효율을 나타내고 있었다. 본 연구의 실험결과를 통해 판단해 볼 때 천연 제올라이트와 제강전로슬래그를 혼합 소성한 ZS 세라믹은 산성광산배수의 효과적인 처리제로서 적용될 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제26권2호
• /
• pp.11-17
• /
• 2017

시멘트 공정에서는 산업부산물 및 생활폐기물 적용에 따른 여러 문제점들이 발생한다. 이들 폐기물 사용에 따라 발생하는 염소 바이패스 더스트의 주성분은 칼륨과 염소이며, 소량의 중금속이 함유되어 있다. 따라서 폐기물 재활용 측면에서, 염소 바이패스 더스트 내 중금속 제거가 필요하다. 본 연구에서는 염소 바이패스 더스트를 용해하여 제조되는 염화칼륨 내 중금속 제거 실험을 진행하였다. 최적의 중금속 제거 조건을 도출하기 위해 증류수 함량, 침전제 투입량을 제어하였다. 이에 따라 제조된 염화칼륨 분말 내 존재하는 중금속 종류 함량 등을 분석하였다. 침전제 투입량 증가에 따라 중금속 Pb의 함량이 감소하였다. A더스트와 증류수의 배합비 1:2, 침전제(NaOCl) 3%, B 더스트와 증류수의 배합비 1:2, 1:3.5, 침전제 3% 조건에서 중금속 Pb, Cd 및 As가 모두 불검출 되었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.47-54
• /
• 1999

SRB(Sulfate Reducing Bacteria) converts sulfate into sulfide using an organic carbon source as the electron donor. The sulfide formed precipitates the various metals present in the AMD (Acid Mine Drainage). This study is the fundamental research on heavy metal removal from AMD using SRB. Two completely mixed anaerobic reactors were operated for cultivation of SRB at the temperature of $30^{\circ}C$ and anaerobic batch reactors were used to evaluate the effects of carbon source, COD/sulfate($SO_4^=$) ratio and alkalinity on sulfate reduction rate and heavy metal removal efficiency. AMD used in this study was characterized by low pH 3.0 and 1000mg/l of sulfate and dissolved high concentration of heavy metals such as iron, cadmium, copper, zinc and lead. It was found that glucose was an organic carbon source better than acetate as the electron donor of SRB for sulfate reduction in AMD. Amount of sulfate reduction maximized at the COD(glucose)/sulfate ratio of 0.5 in the influent and then removal efficiencies of heavy metals were 97.5% of Cu, 100% of Pb, 100% of Cr, 49% of Mn, 98% of Zn, 100% Cd and 92.4% of Fe. Although sulfate reduction results in an increase in the alkalinity of the reactor, alkalinity of 1000mg/1 (as $CaCo_3$) should be should be added continuously to the anaerobic reactor in order to remove heavy metals from AMD.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제33권7호
• /
• pp.895-908
• /
• 2023

Disposal of waste containing heavy metals into the environment is a major threat to human health and can result in toxic or chronic poisoning in aquatic life. In the current study, metal-resistant Raoultella ornithinolytica was isolated from metal-contaminated samples collected from the Tanjaro River, located southwest of Sulaymaniyah, Iraq. R. ornithinolytica was identified by partial amplification of 16S rRNA. The uptake potency of heavy metals was assessed using inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES) and indicated that R. ornithinolytica removed 67, 89, 63.4, 55.6, 56.5, 65, and 61.9% of Cd, Pb, Cr, Ni, Zn, Co, and Fe, respectively. These removal rates were influenced by temperature, pH, and contact time; at 35℃ and pH 5 with a change in the incubation time, the reduction rate improved from 89 to 95% for Pb, from 36.4 to 45% for Cu, and from 55.6 to 64% for Ni. Gene analysis indicated that R. ornithinolytica contained pbrT, chrB, nccA, iroN, and czcA genes, but the pcoD gene was absent. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) images showed evidence of metal ion binding on the cell wall surface with different rates of binding. Transmission electron microscopy (TEM) detected different mechanisms for metal particle localization; cell surface adsorption was the main mechanism for Pb, Zn, and Co uptake, while Cd, Ni, and Fe were accumulated inside the cell. The current study describes, for the first time, the isolation of R. ornithinolytica from metal-contaminated water, which can be used as an eco-friendly biological expedient for the remediation and detoxification of metals from contaminated environments.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제58권3호
• /
• pp.29-38
• /
• 2016

There have been only a few studies focused on the stabilization of metal (loid)s in anaerobic soils such as paddy soils. In this study, laboratory-scale column tests were conducted to artificially manipulate anoxic conditions in submerged paddy fields and we observed the release behavior of As, Cd, Pb, and Zn, as well as to examine the stabilization effect of steel refining slag (SRS) on the metal(loid)s. The leachate samples were collected and chemical parameters were monitored during the test period. Results suggest that anoxic conditions were developed during submersion, and that As or heavy metals (particularly Cd) fractions bound to ferrous (Fe) /manganese (Mn) oxides were easily dissociated. Moreover, As is also reduced by itself to a trivalent form with higher mobility in the reducing environment of rice paddy soil. However, it was also shown that SRS significantly decreased the dissolution of Zn, Pb, Cd, and As in the the leachates; their removal rates in the SRS-treated soil were 66 %, 45 %, 24 %, and 84 %, respectively, of those in the control soil.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.132-139
• /
• 2004

As measure against the environmental pollution, maximum efforts to improve of the environmental pollution have also been made; removal of the contaminated sediments of the bay and the coastal area, monitoring of several heavy metal levels in fishes, shell fishes, sea water and sediment, and so on. The objective of this research is to investigate how much metals are included in the sea water, sediment, fishes and shell fishes in kyeongnam coastal area. Specifically, we are investigating the relationships between the metal included in fishes and sea water, and shell fishes and sediment, and heavy metals and heavy metals respectively. Heavy metal over the studied component and area, the average concentrations of Pb, Cd, Cr and Hg in sea water were 0.0029 mg/L, 0.005 mg/L, 0.0016 mg/L and ND, those of sediment were 11.9583 mg/kg, 0.2136 mg/kg, 1.9158 mg/kg and Hg 0.0108 mg/kg, those of fishes were 0.4358 mg/kg. 0.0726 mg/kg, 1.1188 mg/kg and Hg 0.0622 mg/kg, and those of shellfishes were Pb 0.6738 mg/kg, Cd 0.2223 mg/kg, Cr 0.5516 mg/kg and Hg 0.0117 mg/kg respectively. In the relationship test, Cd was significant in the relationship between fishes and sea water, and Hg was significant in the relationship between sediment and shellfishes.

• 자원환경지질
• /
• 제43권6호
• /
• pp.555-564
• /
• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• 자원환경지질
• /
• 제38권5호
• /
• pp.563-570
• /
• 2005

본 연구의 목적은 일광폐동광산에서 유출되는 산성광산배수(AMD)내의 중금속에 대한 천연물질인 인회석 및 생선뼈의 현장에서의 제거효율을 평가하고 실내실험 견과와 비교하는 것이다. 현장실험 기간은 약 한 달이었으며 유속은 2.53-12.8 l/min 이었다. 현장실험 결과, 중금속 제거율의 경우 실내실험 결과와 유사하게 As, Fe 및 Pb는 인회석 및 생선뼈와 반응한 물 모두 높은 제거율을 보였으며 그 외 Al, Cd, Cu 및 Zn은 생선뼈와 반응한 물이 인회석과 반응한 물보다 높게 나타났다. 특히, 비소의 경우 실내실험 결과와 마찬가지로 비소의 경우 평균제거율이 $84\%$로 생선뼈의 평균제거율 $75\%$보다 높게 나타났다 인회석/생선뼈 및 AMD와 화학반응에 의해 형성된 인산염 침전물의 경우, 인회석 및 AMD와의 반응생성물은 가루형태이나, 생선뼈 및 AMD의 반응생성물은 슬러지 형태를 나타냈다. 기존 연구결과에 의하면 인회석은 광범위한 pH영역에서 광산배수의 침전제로 사용될 수 있고, 생선뼈는 pH가 낮은 고농도로 오염된 AMD에 사용하는 게 타당하다고 생각된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제3권2호
• /
• pp.100-109
• /
• 2016

도시 지역의 물순환 구축과 비점오염물질 저감을 위해 구축되는 LID 시설의 지속적 효율은 주요 내부 구성요소(식물, 토양, 여재, 미생물 등)의 최적화된 상호작용에 의하여 나타난다. 본 연구는 식생이 조성된 4가지 LID 기술 (식생체류지, 소규모 인공습지, 빗물정원 및 나무여과상자)의 실제 도시 강우유출수의 유입으로 인한 식물의 성장상태 변화와 물순환 효과 및 비점오염물질 저감능력을 평가하기 위하여 수행되었다. 도시지역의 강우유출수의 약 40% 이상의 유출저감을 위한 적정 SA/CA (facility surface area / catchment area) 비는 시설마다 차이는 있지만 1~5% 범위가 적당한 것으로 평가되었다. 강우시 LID 시설에서의 유출저감은 비점오염물질 저감효율 향상에 중요한 영향을 끼치는 기작으로 나타났으며, SA/CA는 LID 시설의 중요한 설계인자로 도출되었다. 유출저감에 효과적인 시설은 빗물정원 > 나무여과상자 > 식생체류지 > 소규모 인공습지 순으로 나타났으며 입자상 물질 (TSS)의 제거능력은 빗물정원 > 나무여과상자 > 소규모 인공습지 > 식생체류지 순으로 분석되었다. 유기물 (COD, TOC), 영양물질 (TN, TP) 및 중금속 (Cu, Pb, Cd, Zn) 제거에는 빗물정원 > 나무여과상자 > 식생체류지 > 소규모 인공습지 순으로 조사되었으며 이러한 결과들은 향후 도시지역의 물순환 구축 및 비점오염물 제거에 적용되는 LID 시설의 설계에 중요한 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.