• 제목/요약/키워드: Cd and Cu removal

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국내 가공 해조류와 미가공 김의 중금속 함량 및 식품 안전성평가 (Heavy Metal Contents and Food Safety Assessment of Processed Seaweeds and Cultured Lavers)

  • 양원호;이효진;이상용;김성길;김기범
    • 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.

Peat-Humin 충전 칼럼을 이용한 수용액 중의 중금속 제거 (Removal of Heavy Metals from Aqueous Solution by a Column Packed with Peat-Humin)

  • 신현상;이창훈;이요상;강기훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.535-541
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    • 2005
  • 본 연구에서는 피트모스(Canadian Sphagnum peat moss)로부터 추출한 피트-휴민 (p-Humin)입자를 충전한 칼럼의 연속흐름 조건하에서의 중금속 이온(Cd, Cu, Pb)의 흡착 및 탈착효율을 조사하였다. p-Humin 충전 칼럼은 단일 성분 및 혼합 중금속 용액 모두에서 높은 중금속 제거효율을 보였으며, 실험 결과는 Thomas 모델식을 적용하여 p-Humin의 중금속 흡착특성에 대한 기초 자료를 산출하였다. 단일 성분 중금속 용액을 대상으로 한 실험 결과, p-Humin 단위 그램당 Cd, Cu 및 Pb의 최대 흡착량($q_0$)은 각각 138.8, 44.66 및 41.61 mg/g으로 나타났다. 혼합 중금속 용액을 대상으로 각 중금속 이온의 경쟁흡착 반응실험 결과, p-Humin에 대한 중금속 이온의 친화력 세기는 Pb $\gg$ Cu > Cd이었다. 흡착된 금속이온은 0.05 N $HNO_3$ 용액을 사용하여 쉽게 탈착시켜 회수할 수 있었으며, 회수율은 약 95% 이상을 나타냈다. 본 연구를 통해 p-Humin은 친환경적이고 경제적인 생흡착제로서 폐수 중 중금속 이온의 제거에 활용 가능함을 확인하였다.

Apatite를 이용한 중금속 제거 (The Removal of Heavy Metals in Aqueous Solution by Hydroxyapatite)

  • 강전택;정기호
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.325-330
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    • 2000
  • The hydroxyapatite (HAp) for the present study was prepared by precipitation method in semiconductor fabrication and the crystallized at ambient to 95$0^{\circ}C$ for 30min in electric furnace. The ion-exchange characteristics of HAp for various heavy metal ions such as $Cd^{2+}, Cu^{2+}, Mn^{2+}, Zn^{2+}, Fe^{2+}, Pb^{2+}, Al^{3+}, and Cr^{6+}$ in aqueous solution has been investigated. The removal ratio of various metal ions for HAp were investigated with regard to reaction time, concentration of standard solution, amount of HAp and pH of solution. The order of the ions exchanged amount was as follws: $Pb^{2+}, Fe^{3+}>Cu^{2+}>Zn^{2+}>Al^{3+}>Cd^{2+}>Mn^{2+}>Cr^{6+}. The Pb^{2+}$ ion was readily removed by the Hap, even in the strongly acidic region. The maximum amount of the ion-exchange equilibrium for $Pb^{2+}$ ion was about 45 mg/gram of HAp. The HAp would seem to be possible agent for the removal of heavy metal ions in waste water by recycling of waste sludge in semiconductor fabrication.

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다양한 중금속이 인 축적 미생물 (Pseudomonas sp.)의 생장과 인 제거에 대한 효과 (Effect of the Various Heavy Metals on the Growth and Phosphorus (P) Removal Capacity of the Phosphorus Accumulating Microorganism (Pseudomonas sp.))

  • 김희정;유리비;한석순;우선희;이문순;백기태;정근욱
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.189-196
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    • 2010
  • The removal of phosphorus (P) in the wastewater is essential for the prevention of eutrophication in the river and stream. This study was initiated to evaluate the effect of the various heavy metals on the growth and P removal capacity of Pseudomonas sp., which was well known as phosphorus accumulating microorganism(PAO's) in the EBPR(Enhanced Biological Phosphorus Removal) process. The five heavy metals used in the study were Cu, As, Zn, Ni, and Cd. The growth rate of Pseudomonas sp. was the greatest at $25^{\circ}C$, but the removal efficiency of P was the highest at $30^{\circ}C$. The $IC_{50}$ (median Inhibition Concentration) values of Pseudomonas sp. for the Cu, As, Zn, Ni, and Cd were 2.35, 11.04, 1.80, 4.92, and 0.24 mg/L, respectively. Therefore, it appears that the sensitivity of the heavy metals to Pseudomonas sp. was in the following order: Cd> Zn> Cu> Ni> AS. Also, the P removal efficiencies by Pseudomonas sp. were correspondingly decreased as the concentrations of heavy metals were increased.

Quantifying the Interactive Inhibitory Effect of Heavy Metals on the Growth and Phosphorus Removal of Pseudomonas taeanensis

  • Yoo, Jin;Kim, Deok-Hyun;Oh, Eun-Ji;Chung, Keun-Yook
    • 한국토양비료학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.35-49
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    • 2018
  • This study was initiated to quantitatively evaluate the effects of five heavy metals (Cd, Cu, Zn, Pb, and Ni) on growth and P removal efficiencies of Pseudomonastaeanensis, known as the phosphorus accumulating microorganism. The heavy metals were added individually and with the binary mixture to the batch culturing system of Pseudomonastaeanensis. $IC_{50}$ and $EC_{50}$ were used to quantitatively evaluate their effects on the growth and phosphorus removal efficiency of Pseudomonas taeanensis in those treatments. Additionally, additive index value method was used to evaluate the interactive effects of heavy metals for Pseudomonas taeanensis in this study. As those heavy metals were singly added to Pseudomonastaeanensis, the greatest inhibitory effect on its growth and P removal efficiency was observed in Cd, whereas, the smallest effect was found in Ni. As the concentrations of all heavy metals added were gradually increased, its growth and P removal efficiency was correspondingly decreased. Specifically, $IC_{50}$ of Pseudomonas taeanensis for Cd, Cu, Zn, Pb, and Ni were $0.44mg\;L^{-1}$, $5.12mg\;L^{-1}$, $7.46mg\;L^{-1}$, $8.37mg\;L^{-1}$ and $14.56mg\;L^{-1}$, respectively. The P removal efficiency of Pseudomonas taeanensis was 81.1%. $EC_{50}$ values of Pseudomonas taeanensis for Cd, Cu, Zn, Pb, and Ni were $0.44mg\;L^{-1}$, $4.08mg\;L^{-1}$, $7.17mg\;L^{-1}$, $8.90mg\;L^{-1}$ and $11.26mg\;L^{-1}$, respectively. In the binary treatments of heavy metals, the lowest $IC_{50}$ and $EC_{50}$ were found in the Cd + Cu treatment, whereas, the highest $IC_{50}$ and $EC_{50}$ were found in the Zn + Pb and Pb + Ni treatments, respectively. Most of the interactive effects for the binary mixture treatments of heavy metals were antagonistic. Based on the results obtained from this study, it appears that they could provide the basic information about the toxic effects of the respective individual and binary treatments of heavy metals on the growth and P removal efficiency of other phosphorus accumulating organisms.

반변천 상류 주변 토양의 중금속 이온 흡착제거 특성 (Adsorptive Removal Properties of Heavy Metal Ions By Soils from the Upper Banbyun Stream)

  • 김연정;황해연;김윤회;류상훈;백승철;서을원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.5-9
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    • 2007
  • 본 연구는 반변천 상류에 위치한 현동, 산성, 금촌 그리고 금학 지역의 토양을 이용하여 물속에 존재하는 Cu(II), Zn(II) 및 Cd(II)과 같은 중금속 이온의 제거능을 조사하였다. 조사 지역에서 채취한 토양의 pH는 8.8~9.2로서 약알칼리성을 나타냈으며, 토양의 화학적 구성 성분 중 $SiO_2$, $Al_2O_3$$K_2O$는 양적으로 비슷한 분포를 보였으나, $Na_2O$, $TiO_2$ $Fe_2O_3$ CaO 및 MgO는 토양마다 약간의 차이를 나타냈다. 이 지역의 토양을 XRD로 측정 결과, 석영과 장석은 공통된 광물질로 확인되었으나, 카올린, 일라이트, 몬모릴로나이트, 버뮤큘라이트 및 칼사이트는 토양에 따라 다소의 정성적 차이를 나타냈다. 또한 이들 지역의 토양을 사용하여 중금속 제거 실험을 한 결과 Cu(II), Zn(II) 및 Cd(II)의 제거 효율은 98% 이상으로 나타났으며, 특히 다른 중금속에 비하여 Cu(II)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로 보아 본 조사지역의 토양을 폐광과 같은 중금속 상시 유출 지역의 제방 및 복토재로 활용할 경우 폐광 유출수내 중금속을 보다 효율적으로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

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새우껍질로부터 얻어진 키토산을 이용한 중금속 흡착에 관한 연구 (A Study on the Adsorption of Heavy Metals by Chitosan Obtained from Shrimp Shell)

  • 차월석;김종수;조배식;김종균
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.504-508
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    • 1998
  • 새우껍질로부터 얻어진 키토산을 이용하여 중금속 흡착상태를 알아 보기 위해 $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cr^{6+}$ 등의 중금속을 pH변화, 최적 pH에서 시간변화 시킨 후 원자 흡광 광도계를 분석한 결과는 8개 중금속들의 최적 흡착율에 대한 pH는 7.0~9.0 범위이었으며, 최대의 흡착시간은 $Fe^{2+}$가 15분, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cr^{6+}$가 25분임을 알 수 있었다. 또한 키토산에 의한 중금속들의 흡착된 량의 순서는 $Fe^{2+}>Cu^{2+}>Pb^{2+}>Zn^{2+}>Cd^{2+}>Mn^{2+}>Ni^{2+}>Cr^{6+}$순으로 나타났다.

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Bacillus sp.의 생장과 인 제거능에 대한 단일 및 2종 혼합 중금속의 독성 평가 (Toxicity Evaluation of Single and Binary Mixture of Heavy Metals on the Growth and Phosphorus Removal Ability of Bacillus sp.)

  • 김덕원;박지수;오은지;유진;김덕현;정근욱
    • 한국환경과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.945-956
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    • 2021
  • In this study, the effects of single and binary heavy metals toxicity on the growth and phosphorus removal ability of Bacillus sp.. known as be a phosphorus-removing microorganism, were quantitatively evaluated. Cd, Cu, Zn, Pb, Ni were used as heavy metals. As a result of analysis of variance of the half of inhibition concentration and half of effective concentration for each single heavy metal treatment group, the inhibitory effect on the growth of Bacillus sp. was Ni < Pb < Zn < Cu < Cd. And the inhibitory effect on phosphorus removal by Bacillus sp. was Ni < Pb < Zn < Cu < Cd. When analyzing the correlation between growth inhibition and phosphorus removal efficiency of a single heavy metal treatment group, a negative correlation was found (R2 = 0.815), and a positive correlation was found when the correlation between IC50 and EC50 was analyzed (R2 = 0.959). In all binary heavy metal treatment groups, the interaction was an antagonistic effect when evaluated using the additive toxicity index method. This paper is considered to be basic data on the toxic effects of heavy metals when phosphorus is removed using phosphorus removal microorganisms in wastewater.

볏짚 및 우분을 이용한 산성광산배수 정화 (A Treatment of Acid Mine Drainage Using the Rice Stalk and Cow Manure)

  • 정영욱;민정식;이현주;권광수
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.116-121
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    • 1997
  • 정화 효율과 운영상의 문제점을 파악하였다. 반응조 유입수 및 방류수에 대하여 현장에서 pH 및 Eh(산화환원전위)를 측정하였고 Cd, Pb, As, Zn, Cu, Fe, Al 및 Mn 등을 실험실에서 분석 하였다. 반응조 방류수에 대한 수질분석 결과 우분 및 석회석이 섞인 볏짚 반응조의 Cu, Zn, Fe, Cd, Al, Mn및 Pb의 정화효율(최대)은 98%, 100%, 99%, 100%, 97%, 61% 및 100%였고 이때 반응조의 수질환경은 pH 6 그리고 Eh 값이 -300 mV부근의 환원환경이었다. 그러나 시간이 경과함에 따라 Eh 값은 상승하였고 Al을 제외한 금속성분의 정화효율도 낮아져 반응조의 혐기환경유지는 금속성분의 정화에 매우 중요하였다. 반응조 시설을 운영한 결과 배관내의 산화물 Scale 및 기질물질의 부피 변화는 광산배수의 흐름을 방해하는 요소로 나타났다.

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하수 슬러지 건조장치 운전시 하수슬러지 함수율 및 조성 분석연구 (The study of sewage sludge moisture content and composition analysis for sewage sludge dryer)

  • 이건주
    • 유기물자원화
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    • 제22권3호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • 본 연구에서는 A 지역의 하수슬러지 건조장치가 설치되기 전과 후 탈수슬러지의 조성 및 성상, 중금속함유량 등을 측정 및 조사 분석을 하였다. 분석결과 건조로 설치전보다 약 95.7%의 제거효율을 보였으며, 설계값으로 1차건조로 35%, 2차건조로 10% 함수율을 제거하지만, 측정해본결과 1차건조로 20.8%, 리본 3.3%로 실제 운전효과가 더 좋은 것으로 나타났다. 중금속 함유량은 건조장치 설치 전 Cu : 352~614ppm, Hg : 1.3~1.44ppm, Cd : 1.1~1.86ppm, Pb : 17.25~ 28.93 ppm, As : 1ppm 이고 설치 후 Cu : 340~350 ppm, Hg : 0 ppm, Cd : 0~0.021 ppm, Pb : 0 ppm, As : 0~0.043 ppm으로 건조장치설치 전과 후 모두 법정 기준치에 초과하지 않음을 확인하였다. 또한 건조장치를 통과한 하수슬러지는 평균적으로 ${\frac{1}{4}}$의 건조슬러지가 발생하였다.