• 한국환경과학회지
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• 제1권2호
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• pp.167-175
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• 1992

This study was conducted for an efficient utilization of waste fly ash obtained from the power plant. Fly ash was used for synthesizing zeolite. Na-Pl zeolite could be easily synthesized from waste fly ash and showed the potential to remove heavy metal ions. The synthetic zeolite showed good adsorption property for heavy metal much better than raw fly ash and natural zeolites. Na-Pl exhibited the high adsorption efficiency with a maximum value of 260 Pb mg/g and strong affinity for Pb2+ ion. The metal ion selectivity of Na-Pl was determined in a decreasing order : $Pb^{2+}$>$Cd^{2+}$>$Cu^{2+}$+>$Zn^{2+}$>$Fe^{3+}$

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제1권2호
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• pp.167-175
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• 1997

This study was conducted for an efficient utilization of waste fly ash obtained from the power plant. Fly ash was used for synthesizing zeolite. Na-P1 zeolite could be easily synthesized from waste fly ash and showed the potential to remove heavy metal ions. The synthetic zeolite showed good adsorption property for heavy metal much better than raw fly ash and natural zeolites. Na-P1 exhibited the high adsorption efficiency with a maximum value of 260 Pb mg/g and strong affinity for $Pb^{2+}$ ion. The metal ion selectivity of Na-P1 was determined in a decreasing order : $Pb^{2+}>Cd^{2+}>Cu^{2+}>Zn^{2+}>Fe^{3+}$.

• 한국환경농학회지
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• 제32권2호
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• pp.108-116
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• 2013

BACKGROUND: Certain crop-based waste materials have been recognized as cost-effective and highly efficient adsorbents for removal and recovery of different kind of heavy metals from aqueous solutions. The ability is strongly attributed to the carboxyl functional group of some pectin substances such as galacturonic acid often found in fruit peels. The present manuscript was aimed at assessing the potential applicability of banana peel for metal removal from contaminated waters. METHODS AND RESULTS: As revealed by laboratory investigations, banana peel contains pectin (10-21%), lignin (6-12%), cellulose (7.6-9.6%), and hemicelluloses (6.4-9.4%). The pectin extraction is reported to have glucose, galactose, arabinose, rhamnose, xylose, and galactouroninc acid. Several studies conducted under different conditions proved that banana peel is capable of adsorbing 5.71, 2.55, 28.00, 6.88, 7.97, and 5.80 mg/g of $Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, and $Zn^{2+}$, respectively, from aqueous solutions. Adsorption capacity is, however, dependent upon several factors including solution pH, dose of adsorbent and metal concentration, contact time and shaking speed. CONCLUSION(S): Since the annual world production of banana exceeds 100 million tons, about 40 million tons of banana peel (40% of total weight of the fresh fruit) remains vastly unused. Exploring a sound technology with banana peel would therefore, not only address the much needed sustainable tool for cleaning contaminated waters, but of course bring an additional value to the banana industry worldwide.

• 한국환경과학회지
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• 제10권4호
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• pp.269-273
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• 2001

Biosorption of Pb was evaluated for plants, Persicaria chinensis, Oenanthe javanica and Salvinia natnas. The adsorption equilibrium was reached in about 1hr for Pb and the highest adsorption capacity was 150mg Pb/g biomass at S.natans. Pb adsorption process showed a pseudo second order irreversible reaction. The highest initial adsorption rate was 2000mg pb/g biomass/hr at O.javanica. In spite of pH variation, Pb adsorption capacity by was selection, Pb was selectively adsorved. The selectivity of mixture solution showed the adsorption order of Pb>Cu>Cr>Cd. The Pb adsorption capacity of P. chinensis pretreated with NaOH was increased by 30% in comparison with that of no treatment.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.158-164
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• 2009

왕겨와 톱밥 3종(미송, 참나무, 포플러)을 sodium hydroxide(NaOH)와 tartaric acid($C_4H_6O_6$)를 처리한 후 중금속 흡착특성을 평가한 결과 모든 소재에서 중금속 선택성은 Pb > Cu > Cd > Zn 순으로 나타났다. 참나무 톱밥(NaOH로 개질)은 Pb(19.36 mg $g^{-1}$)과 Cu(13.47 mg $g^{-1}$)에 대해 그리고 왕겨(tartaric acid로 개질)는 Cd(5.37 mg $g^{-1}$)과 Zn(2.24 mg $g^{-1}$)에 대해 뛰어난 흡착능을 나타내었다. SEM 분석결과 4가지 소재에서 모두 NaOH 개질 후에 표면의 불순물이 제거됨이 확인되었고 흡착표면이 매끄럽게 안정화 된 것을 관찰할 수 있었다. FT-IR 분석결과 왕겨는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group 등의 관능기가 존재함을 확인하였고 tartaric acid로 개질한 경우 1184 $cm^{-1}$와 1735 $cm^{-1}$에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등의 새로운 관능기가 생성됨을 확인하였다. 3종의 톱밥(미송, 참나무, 포플러)에 대한 FT-IR 분석결과 왕겨와 유사한 peak가 관찰되었는데 1030 $cm^{-1}$에서 carbonyl group과 hydroxyl group, 1200 $cm^{-1}$과 1700 $cm^{-1}$ 사이에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등이 이에 해당하였다. 한편 NaOH로 개질한 경우 peak에서 큰 변화를 나타내지 않았으나 흡착량이 증가한 것은 표면개질로 새로운 관능기가 생성되지는 않았으나 표면의 불순물이 제거.안정화됨으로써 흡착 표면적이 증가되었기 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권10호
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• pp.1147-1154
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• 2008

Road runoff, one of non-point source pollutants, contains various heavy metals, most of which flow into discharge waters without being treated. The mechanism of removing the heavy metals in water is similar to that of removing micro-particles. Therefore, it is considered that it is possible to remove a lot of the heavy metals contained in the road runoff by filtering or absorbing them. In this paper, performed has been a basic study on the characteristics of UNFS (Up Flow Non-Point Source Filtering System) using carbide pellet and zeolite pellet as double-layer filtering mediums to treat the road runoff. The removal rate with filtering and absorption time has been shown as follows: 29.0% for Cr; 27.8% for Cd; 25.7% for Fe; 25.4% for Co; 21.2% for Pb; ]9.6% for Zn; 18.2% for Al; 17.0% for Mn; 11.3% for Ni; 7.5% for Cu. The overall removal rate according to influx change has been shown to be approximately 30%, and the load of heavy metals flowing out in initial precipitation could be reduced by using carbide as a recycling filtering medium. When the removal as coarse particles settle is added up, it is expected that UNFS will result in a higher removal rate.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권3호
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• pp.61-68
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• 2010

Phytoextraction, one type of phytoremediation processes, has been widely used in the removal of heavy metals from polluted soil. This paper reviewed literature on metal uptake by plants and characterized the metal uptake by types of metals (Zn, Cu, Pb, Cd, and As), plant species, initial metal concentrations in soil and the distribution of metals in different parts of plants. The potential of metal accumulation and transport by plants was closely related to plants species, types of metals, and initial metal concentrations in soil. The plants belonging to Brassicaceae, Solanaceae, Poaceae, and Convolvulaceae families have shown the high potential capacity of Cd accumulation. The Gentianaceae, Euphorbiaceae, and Polygonaceae families have exhibited relatively high Pb uptake potential while the Pteridaceae and Cyperaceae families have shown relatively high Zn uptake potential. The Pteridaceae family could uptake a remarkably high amount of As compared with other plant families. The potential metal accumulation per plant biomass has increased with increasing initial metal concentration in soil up to a certain level and then decreased for Cd and Zn. For As, only Pteris vittata had a linear relationship between initial concentration in soil and potential of metal uptake. However, a meaningful relationship for Pb was not found in this study. Generally, the plants having high metal uptake potential for Cd or Pb mainly accumulated the metal in their roots. However, the Euphorbiaceae family has accumulated more than 80% of Pb in shoot. Zn has evenly accumulated in roots and stems except for the plants belonging to the Polygonaceae and Rosaceae families which accumulated Zn in their leaves. The Pteridaceae family has accumulated a higher amount of As in leaves than roots. The types of metals, plant species, and initial metal concentration in soil influence the metal uptake by plants. It is important to select site-specific plant species for effective removal of metals in soil. Therefore, this study may provide useful and beneficial information on metal accumulation by plants for the in situ phytoremediation.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.63-71
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• 2002

본 연구에서는 점토차수재의 대체물질로서 매립지 현장토에 첨가재(시멘트, 벤토나이트 고화제)를 혼합하는 방법인 개량혼합토 공법을 대상으로 하여, 토목 환경적인 연구로서 차수/강도 효과 및 회분식/컬럼식 테스트를 통한 중금속의 고정능력에 관한 평가를 수행하였다. 지반공학적 연구(투수계수/압축실험)를 실시한 결과, CL 계열의 현장토(CL)에 첨가재(시멘트, 벤토나이트: 팽윤도로 구분하여 고품위 벤토나이트 B\circled1. 저품위 벤토나이트 B\circled2. 고화제)를 혼합함으로써 폐기물 매립지의 법적 기준(1x10-7cm/sec 이하)을 만족하였다. 또한 개량혼합토 제조시 시멘트 : 벤토나이트 : 고화제 = 90 : 60 : 1의 비율이 가장 적합하였으며, 팽윤도로 구별된 저품위 벤토나이트(B\circled2)의 사용가능성을 보여주었다. 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)의 양이온교환능력(Cation Exchange Capacity, CEC) 측정 결과, 현장토와 비교하여 약 1.5배 정도 CEC가 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 첨가재에 따른 큰 차이점은 보이지 않았다. 화학구성과 결정구조의 변화를 살펴보기 위한 XRF와 SEM측정 결과, 첨가재에 따른 고화토의 결정구조의 큰 변화 양상을 확인할 수 없었다. 컬럼을 사용하여 중금속($Pb^{2+}$ $Cu^{2+}$ , $Cd^{2+}$ , $Zn^{2+}$ l00mg/L)을 혼합한 인공침출수를 현장토(columnl)와 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)에 적용시킨 결과, 현장토의 경우, 유출수의 pH가 감소됨과 동시에 $Cd^{2+}$ 와 $Zn^{2+}$가 유출되어 거의 파과점까지 도달하였으며, 현장토의 중금속 고정능력은 $Pb^{2+}$ ≒$Cu^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Cd^{2+}$ 순으로 나타났다. 개량혼합토의 경우, 동일한 시점에서 column l에서 보여졌던 파과 현상은 나타나지 않았고, 팽윤도가 높은 B\circled1(column 2)보다 저급의 B\circled2(column 3)를 첨가한 개량혼합토가 화학적으로 훨씬 안정함을 보여주었으며, 시멘트, 벤토나이트와 함께 보조적으로 고화제(column 4)를 첨가했을 경우, 이러한 결과가 한층 더 두드러진다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 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.

• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.341-347
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• 2008

포항지역 널리 분포하고 있는 규질이암으로부터 상업화를 위한 50리터 bench scale 수열장치를 사용하여 Na-A형 제올라이트의 합성을 성공적으로 수행하였고 또한 이 제올라이트를 이용하여 환경 개선재로 활용하는 연구를 수행하였다. 초기물질로 사용된 규질이암은 제올라이트의 주요 성분인 $SiO_2$ 및 $Al_2O_3$가 각각 70.7% 및 10.0% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 이전의 실험실적 규모에서 수행된 동일한 조건인 $Na_2O/SiO_2\;=\;0.6$, $SiO_2/Al_2O_3\;=\;2.0$, $H_2O/Na_2O\;=\;98.6$의 조성비로 $80^{\circ}C$에서 18시간 동안 합성한 결과, Na-A형 제올라이트의 결정도 및 결정형태는 실험실적 규모와 유사하였고, 회수율 및 양이온 교환능은 각각 95% 및 215 cmol/kg으로 실험실적 규모에서 보다 약간 우수한 결과를 나타냈다. 합성된 Na-A형 제올라이트를 이용하여 모사폐액(Pb, Cd, Cu, Zn 및 Mn)에 중금속 제거율을 조사한 결과, 중금속 제거율은 Pb > Cd > Cu = Zn > Mn의 순서이었다. Mn을 제외한 다른 중금속들은 1500 mg/L에서 99% 이상의 제거율을 보였고, Mn의 경우도 98%의 제거율을 보여 합성된 Na-A형 제올라이트는 중금속 흡착제로서 우수한 특성을 나타냈다.