• 한국재료학회지
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• 제30권9호
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• pp.447-452
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• 2020

In this work, α-Fe₂O₃ nanocrystals are synthesized by co-precipitation method and used as adsorbent to remove Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ from wastewater at room temperature. The prepared sample is evaluated by XRD, BET surface area, and FESEM for structural and morphological characteristics. XRD patterns confirm the formation of a pure hematite structure of average particle size of ~ 40 nm, which is further supported by the FESEM images of the nanocrystals. The nanocrystals are found to have BET specific surface area of ~ 39.18 m² g^-1. Adsorption experiments are carried out for the different values of pH of the solutions, contact time, and initial concentration of metal ions. High efficiency Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ removal occur at pH 3, 7, and 5.5, respectively. Equilibrium study reveals that the heavy metal ion adsorption of the α-Fe₂O₃ nanocrystals followed Langmuir and Freundlich isotherm models. The Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ adsorption equilibrium data are best fitted to the Langmuir model. The maximum adsorption capacities of α-Fe₂O₃ nanocrystals related to Cr⁶⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ are found to be 15.15, 11.63, and 20 mg g^-1, respectively. These results clearly suggest that the synthesized α-Fe₂O₃ nanocrystals can be considered as potential nano-adsorbents for future environmental and health related applications.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1063-1070
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• 2011

본 연구는 수용액 내 존재하는 Cd, Pb을 다양한 화학적 안정화제를 이용하여 안정화 효율성을 평가하였다. 연구에 사용한 안정화제는 중금속 이온과의 반응특성 별로 석회물질, 광물질 등으로 구분하여 문헌조사를 바탕으로 5종을 선정하여 사용했다. 안정화 효율성 평가방법은 용액 내 중금속 함량을 단계적으로 제조하여 안정화 효율성, 반감기 및 반응속도 산정 및 반응 후 안정화제의 반응생성물 확인의 순으로 진행했다. 안정화 효율성 평가결과 석회물질 ($CaCO_3$)을 다량 함유하여 기본적으로 pH를 8이상으로 교정하는 안정화제의 경우 처리량에 상관없이 대부분 불용화되는 것으로 나타났으며, 낮은 산도교정 물질은 50% 수준의 효율성을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 효율성이 크게 나타난 물질을 대상으로 반응속도상수 (K)를 산출한 결과 Cd의 경우 처리량에 따라 증가하였지만, Pb의 경우 초기에 반응속도가 빠르게 일어나 처리량에 따른 평가는 불가능 하였다. 다량의 중금속 이온과 반응시킨 안정화제의 표면관찰을 통한 생성물 검정 결과 SEM 사진으로 반응 전 후의 생성물 확인을 간접적으로 확인하였다. 또한, SEM-EDS 분석결과 반응 후 물질 표면에서 Cd과 Pb의 성분 검출을 확인하였다. 그리고 XRD 분석을 통해 효율성이 좋았던 물질에서 Cd과 Pb 성분의 검출이 확인되어 수용액 상에 이온형태로 존재하는 중금속의 복원에 안정화제를 이용한 저감은 효율적일 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.61-68
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• 2009

본 연구에서는 팽창질석을 이용하여 중금속 흡착 제거능을 평가 하고자 하였다. 먼저 XRF를 사용하여 질석의 화학적 조성을 분석하였고, 시료중의 중금속 농도분석은 ICP-AES를 사용하여 이루어졌다. 수용액 상의 중금속 제거 특성을 살펴보기 위해 Batch kinetic test와 batch sorption test가 실시되었으며 그 결과, 시료용액의 pH가 증가하는 양상을 보이다가 약 5시간 경과 후 pH가 평형상태에 도달함을 알 수 있었다. 그리고 $3mg\;L^{-1}$의 초기농도로 실시된 실험에서 평형농도(1680분 후)에서의 제거율이 각각 Pb: 98.54%, Cd: 96.82%, Cu: 96.08%, Zn: 96.71%, Cr: 36.23%로 크롬을 제외한 모든 중금속 성분이 90% 이상의 높은 제거율을 나타내어 선별적이지만 중금속이 효과적으로 제거됨을 확인 할 수 있었다. 최종적으로 batch sorption test를 통해 얻은 결과를 각각 Freundlich와 Langmuir 등온흡착식에 대입한 결과 두 가지 등온흡착식 모두에서 흡착용량이 Pb>Cd>Cu>Zn>Cr의 순서로 나타났으며, Langmuir model을 통해 알아낸 최대흡착용량(Qmax)은 Pb $725.4mg\;kg^{-1}$, Cd $568.8mg\;kg^{-1}$, Zn $540.2mg\;kg^{-1}$, Cu $457.2mg\;kg^{-1}$ Cr $0.9mg\;kg^{-1}$로 나타나 크롬을 제외한 나머지 중금속에 대한 높은 흡착 제거능을 보임으로써 흡착제로써의 적용이 가능하다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 환경위생공학
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• 제13권1호
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• pp.112-122
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• 1998

In recent years the accumulation of heavy metals in microorganisms, the biosorption has received much attention because of various environmental application. We have been to research the biosorption characteristics using algae, Spirulina, for the removal of heavy metal ions in industrial and polluted waters. In the adsorption of single heavy metal ions, the adsorption equilibrium was reached within 10min., and optimum pH and reaction temperature were 4.5-5 and 30-35$\circ $C, respectively. Under the above conditions, the maximum amounts of Pb, Cu, and Cd adsorbed to the unit weight of Spirulina were 107.6mg/g, 78.0mg/g, and 65.6mg/g, and three values were 1.45, 1.56, and 1.26 times higher than those adsorbed to the unit weight of activated carbon under same conditions. The adsorption kinetics of Pb, Cu, and Cd were fitted very well to the Freundlich isotherm and BET isotherm. Biosorption experiments in single ion solutions and binary ions solutions showed higher removal efficiency in the single ion solutions than in binary ions solutions.

• 동아시아식생활학회지
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• 제9권3호
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• pp.363-369
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• 1999

The heavy metal removability of four kinds of tea was investigated in the various conditions: particle size of tea(10, 35. 70, 100 mesh), concentration of heavy metal(25, 50, 100ppm) and extraction temperature(30. 50, 70. 10$0^{\circ}C$). The removabilities by the tea solids were increased as the particle size decreased, concentration of heavy metal increased, and extracting temperature increased. Of the four kinds of tea Pb, Cd and Cu removability by Eucommia ulmoides Oliv tea was the highest. In addition, heavy metal removability by Schizandra chinensis Baillon tea was better than that of other tea as extraction temperature was increased.

• Carbon letters
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• 제4권1호
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• pp.14-20
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• 2003

Based on the previous results of the equilibrium and batch adsorptions, the removal efficiency of the two-step surface-modified activated carbon ($2^{nd}AC$) for heavy metal ions such as Pb, Cd, and Cr in fixed column was evaluated by comparing with that of the as-received activated carbon (AC) and the first surface-modified activated carbon ($1^{st}AC$). The order of metal removal efficiency was found as $2^{nd}AC$ > $1^{st}AC$ $\gg$ AC, and the efficiency of the $2^{nd}AC$ maintained over 98% from the each metal solution. Increase of the removal efficiency by the second surface modification was contributed to maintain favorable pH condition of bulk solution during adsorption process. The removal of the heavy metals on the $2^{nd}AC$ was selective with Pb being removed in preference to Cr and Cd in multicomponent solutions and slightly influenced by phenol as the organic material.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권3호
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• pp.203-210
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• 2016

본 연구는 국내에서 유통되고 있는 해조류(김, 다시마, 미역)와 양식장에서 채취한 미가공 김에서 9종의 중금속 함량을 분석하고, 해조류 섭취에 따른 식품 위해성평가를 실시하였다. 가공된 해조류에서의 중금속 함량은 Fe>As>Zn>Cu>Cd>Pb>Cr>Ni>Hg 순으로 높게 나타났다. 미가공 김과 가공 김의 중금속 농도를 비교한 결과 미가공 김이 가공된 김보다 Cd과 Zn을 제외한 7종의 중금속 농도가 높게 나타났다. 해조류에서 검출된 중금속 성분간 상관관계는 미가공 김에서 Cr-Fe간에 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내었고, 가공된 김에서 Cu-Cd, Cu-Zn, Cd-Zn, Pb-Ni간에 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내었으며, 다시마에서 Cu-Cr, Cu-Zn, Cd-Cr, Ni-Fe간에 높은 상관관계를 나타내었고 미역에서는 Cu-Cd, Cu-Pb, Cd-Ni, Cr-Zn, Cr-Fe, Zn-Fe간에 높은 상관관계를 나타내었다. 미가공 김과 가공 김에서 중금속의 농도차이나 중금속간에 상관관계의 양상이 다른 것을 고려하면 가공과정 중에 중금속에 따라 제거효율이 다른 것으로 예상되어졌다. 해조류를 통한 Cu, Cd, Zn, Fe, Hg의 주간섭취량은 잠정주간섭취허용량의 0.1~7.6%에 해당되므로 해조류 내 중금속 함량은 매우 안전한 농도수준으로 판단된다.

• 환경위생공학
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• 제11권3호
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• pp.21-27
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• 1996

Chitosan is a natural polyelectrolytic compound. Researches of adsorption capacity using chitosan have been doing actively. We prepared bead type gel, simple modifier of chitosan, And then experimented adsorption test of heavy metals (Cd etc) using it. According to the result adsorption capacity of chitosan bead was five times higher than chitosan powder. Removal rate of cadmium resulted 90% over in the test that initial concentration of Cd was 100mg/L and bead dosage was 6g/100mL. Adsorption type of heavy metals was similar to general adsorption curve. And optical pH range was 4 - 10 in the adsorption test. In the experiments of other heavy metals (Pb, Zn, Cu, Mn) adsorption types had two stages, highly removal rate-stage at the short time (20minutes) and then slow rate-stage at the after. And removal efficiency at the variable pH ranges revealed relatively good.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.612-623
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• 2020

본 연구는 Alcaligenes sp.와 Pseudomonas sp. 균주를 2종 혼합 배양 시, 혼합균주의 생장 및 인 제거에 5종의 중금속(Cd, Cu, Zn, Pb, Ni)이 미치는 저해효과를 정량적으로 평가하고자 수행되었다. 단일 중금속 처리 시 중금속별 Alcaligenes sp.와 Pseudomonas sp. 균주의 IC50는 Cd 0.75 mg/L, Cu 10.93 mg/L, Zn 7.08 mg/L, Pb 13.3 mg/L, Ni 15.78 mg/L 인 것으로 나타났다. 중금속 2종 처리 시 IC50는 Cd + Cu 처리구에서 가장 낮은 농도를 보였고, Ni + Pb 처리구에서 가장 높은 농도를 보였다. 단일 중금속 처리 시 중금속별 EC50 값은 Cd 0.54 mg/L, Cu 11.08 mg/L, Zn 6.14 mg/L, Pb 9.33 mg/L 및 Ni 13.81 mg/L이었다. 2종의 중금속 혼합 처리구별 EC50은 Cd + Zn 처리구에서 가장 낮은 농도, Zn + Ni 처리구에서 가장 높은 농도를 보였다. 2종 혼합 균주에 대한 2종 중금속 처리 결과 도출된 IC50 및 EC50 값을 기반 중금속 별 상호작용 평가 결과, 대부분 길항작용을 보이는 것으로 나타났으나, Cu + Ni 처리구에서는 상승작용을 보이는 것이 확인되었다. 따라서 본 연구 결과는 미생물을 이용한 오폐수 정화 처리 시 미생물의 성장 및 인 제거에 미치는 중금속의 독성으로 인한 저해효과에 대한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권1호
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• pp.19-31
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• 2011

This study had been carried out to investigate spatial and temporal variations of the concentrations of trace metals for contaminated surface water in creek affected by leachate from the tailings impoundment of the Yeonhwa II mine for about 2 years. It was also to ascertain the metal removal efficiency for potentially deleterious metals by the artificial and natural attenuation processes such as retention ponds and hydrologic mixing of uncontaminated tributaries. The concentrations of As, Pb, Cd, and Cu for leachate in the rainy season were not detected. On the other hand, the concentrations of Zn, Fe, Mn, Al, and $SO_4^{2-}$ in the rainy season for leachate were 2-66 times higher than those in the dry season, due to the oxidation of the sulfide minerals and the dissolution of the secondary minerals. The concentrations of Zn and Cd for leachate and surface water of the upper creek in the rainy season exceeded the criteria of River Water Quality and Drinking Water Quality but in the dry season, those of analyzed all the metals (As, Pb, Cd, Cu, Zn, Cd, Fe, Mn, and Al) for surface water sampled at the study area were below the criteria of River Water Quality and Drinking Water Quality. In regard of the attenuation efficiency for the concentrations of metals, Fe, Mn, Al, Zn, Cd, As, and Cu were removed highly at retention ponds, while the removal efficiency for major cations and sulfate ($SO_4^{2-}$) were related to mixing of the uncontaminated tributaries. Therefore, the major attenuation processes of the metal and sulfate contents in creek affected by leachate from a tailing dump were precipitation (accompanied by metal co-precipitation and sorption), water dilution, and neutralization.