• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권12호
• /
• pp.25-34
• /
• 2014

천연제올라이트와 제강전로슬래그를 목분과 함께 혼합 소성한 구형(Spherical type)의 다공성 ZSF 세라믹이 충진된 컬럼을 통해 산성광산배수의 처리 가능성을 파악하고 미세분석을 이용하여 산성광산배수 내 중금속의 제거기작을 연구하고자 하였다. 운전기간 110일(약 3.7개월) 동안 중금속의 평균 제거효율은 Al 98.7, As 98.7, Cd 96.0, Cu 89.1, Fe 99.5, Mn 94.4, Pb 96.3, Zn 80.8 %로서 높은 중금속 제거효율을 장기간 유지하는 것으로 나타났다. 컬럼연속 실험에서 다공성 ZSF 세라믹의 평균 중금속 제거능은 Al 21.76, As 1.52, Cd 1.27, Cu 3.41, Fe 44.83, Mn 3.48, Pb 2.36, Zn $3.76mg/kg{\cdot}day$로 파악되었다. SEM, EDS 및 XRD을 이용한 미세분석 결과 산성광산배수 내 중금속은 다공성 ZSF 세라믹에 의해 중화침전뿐만 아니라 흡착 및 이온교환 등 복합적인 기작에 의해 제거될 수 있다는 사실을 나타내고 있었다. 컬럼연속 실험을 통해 다공성 ZSF 세라믹은 산성광산배수 내 중금속을 장기간 안정적으로 제거할 수 있는 효과적인 처리제임을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제31권6호
• /
• pp.612-623
• /
• 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.

• 한국환경과학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.497-501
• /
• 2003

The new tridentate ligands of nitrogen donor atoms N,N-Bis(2-amino-ethyI)-benzyl-amine 2HCI(BABEA. 2HCI) and 2,6-Bis(amino-methyl)-pyridien. 2HCI(BAMP. 2HCI) were synthesized as their dihydrochloride salts and characterized by TA, IR. Mass and NMR spectroscopy. The protonation constants of the ligands and stability constants for Cd$^{2+}$, Pb$^{2+}$, Zn$^{2+}$and Cu$^{2+}$ ions were determined by potentiometric titration in aqueous solutions and compared with those of analogous ligands. The effect stability constants of ligands and metal ions for removal of heavy metals in aqueous solution were described.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제20권3호
• /
• pp.300-309
• /
• 1977

The information related to the heavy metal pollution in the environment was obtained from studies on the effects of pH, phosphate and soil properties on the adsorption of metal ions (Cd, Cu, Ni, and Zn) by soils. Three soil materials; soil 1 with low CEC (8.2 me/100g) and low organic carbon content (0.34%); soil 2 with high CEC (36.4 me/100g) and low organic carbon content (1.8%) and soil 3 with high CEC (49.9 me/100g) and high organic carbon content (14.7%) were used. Soils were adjusted to several pH's and equilibrated with metal ion mixtures of 4 different concentrations, each having equal equivalents of each metal ion (0.63, 1.88, 3.12 and 4.38 micromoles per one gram soil with and without 10 micromoles of phosphate per one gram soil). Reported here are the results of the equilibrium study on soil I. The rest of the results on soil 2 and soil 3 will be repoted subsequeutly. Generally higher metal ion concentration solution resulted in higher final metal ion concentrations in the equilibrated solution and phosphate had minimal effect except it tended to enhance removal of cadmium and zinc from equilibrated solutions while it tended to decrease the removal of copper and nickel. In soil 1, percentages of added metal ions removed at pH 5.10 were; Cu 97, Ni 69, Cd 63, and Zn 55, while increasing pH to 6.40, they were increased to Cu 90.9, Zn 99, Ni 96, and Cd 92 per As initial metal ion concentration increased, final metal ion concentrations in the equilibrated solution showed a relationship with pH of the system as they fit to the equation $p[M^{++}]=a$ pH+b where $p[M^{++}]=-log$[metal ion concentration in Mol/liter]. The magnitude of pH and soil effects were reflected in slope (a) of the equation, and were different among metal ions and soils. Slopes (a) for metal ions in the aqueous system are all 2. In soil 1 they were; Zn 1.23, Cu 0.99, Ni 0.69 and Cd 0.59 at highest concentration. The adsorption of Cd, Ni, and Zn in soil 1 could be represented by the Iangmuir isotherm. However, construction of the Iangmuir isotherm required the correction for pH differences.

• 환경위생공학
• /
• 제11권3호
• /
• pp.21-27
• /
• 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.

• 한국환경과학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.61-67
• /
• 1997

미생물에 의한 흡착법으로 중금속을 효과적으로 제거, 회수할 수 있다. 알콜 발효 후 부산물로 생성되는 폐 Saccharomyces cerevisiae는 비교적 가격이 저렴하고, 중금속 생체흡착에 유용한 자원으로 이용될 수 있다. 생체흡착 실험에 사용된 미생물은 부유 및 alginate에 고정화된 S. cerevisiae로 수행하였다. 회분식 실험에서 생체흡착량은 Pb > Cu > Cd의 순으로 이루어졌다. Pb 이온의 흡착 평형은 Freundlich와 Langinuir 모델로 설명하였고, Freundlich 모델이 실험자 료와 잘 부합되었다 고정화된 S. cerevisiae를 이용한 혼합용액( Pb, Cu, Cr 및 Cd )흡착 실험에서 각 중금속들은 선택적 흡착 특성을 나타내었다. 고정화 미생물을 고정층 반응기에 충진하여 혼합 중금속 용액의 생체흡착 실험을 수행한 결과 Pb 이온이 가장 많이 흡착을 하였다. 고정화된 미생물에 흡착된 Pb의 탈착실험에서 0.1M의 HCI 및 $H_2SO_4$가 효과적이었다.

• 환경위생공학
• /
• 제13권1호
• /
• pp.112-122
• /
• 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.

• 환경생물
• /
• 제22권1호
• /
• pp.120-126
• /
• 2004

수경 재배된 케냐프의 중금속 축적량 및 제거량을 파악하고 서로의 관계를 도출하기 위하여 Cd, Cu, Cr, Ni 및 Zn이 포함된 반응조에 노출시켰다. 대상식물의 최적성장을 위한 pH, DO, 전도도 및 영양염의 농도조절은 액체비료를 이용하여 조정하였다. 8일의 수리학적 체류시간을 적용했을 때 Cr, Cd, Cu, Ni 및 Zn의 제거율은 각각 90.5%, 80.5%, 66.1%, 71.1% 및 79.4%였고 그 농도는 각각 2.34에서 0.54 mg $L^{-1}$까지, 3.37에서 1.07 mg $L^{-1}$까지, 4.92에서 3.19 mg $L^{-1}$까지, 6.31에서 4.41 mg $L^{-1}$까지, 6.27에서 2.09 mg $L^{-1}$까지 줄었다. 특히 Cr, Cd, Cu, Ni 및 Zn의 축적율은 각각 원소별로 347.32 and 275.39, 157.52, 50.48 및 211.01 mg DW kg $L^{-1}d^{-1}$로 나타남으로써 본 연구의 결과 케냐프는 Cr, Cd과 Zn을 효율적으로 제거하는 식물임을 확인할 수 있었다. 최대제거율을 나타냈던 시점에서 Cr, Cd, Cu, Ni 및 Zn의 제거량에 대한 축적비율은 43.4%, 39.9%, 21.4%, 5.6% 및 14.5%로 나타났으며, 이와같은 생체내로의 축적과 더불어 rhizosphere에서나 잎을 통한 또 다른 기작에 의해 제거되는 것을 추정할 수 있으며 이는 밝혀야할 숙제로 대두되었다. 원소별로는 다른 원소에 비해 Cr, Cd및 Zn이 효율적으로 축적됨을 알 수 있었다.

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

• 한국광물학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.283-293
• /
• 2003

국내 정수장에서는 여과사를 이용하여 원수를 정수하는 급속 및 완속 여과시스템을 이용하고있다. 대부분의 여과사는 해사인 규사로써, 구성광물의 광물학적 특성이 매우 제한되어 중금속이나 유기 오염물의 여과능력이 높은 편이 아니다. 따라서 항상 예기치 않게 발생될 수 있는 오염된 원수를 효율적이고 경제적으로 여과할 수 있는 여과물질 개발이 요구되고 있다. 따라서 이 연구에서 해사를 대체할 수 있는 화강암 풍화산물인 장석질 모래에 일정량의 불석을 혼화하여 원수를 여과하였을 때 일어나는 지화학성의 변화 및 Cd, Cu, Pb와 같은 중금속의 제거능력을 시험하였다. 시험 대상 물질은 현재 정수장에서 사용하는 주문진 규사와 이 연구에서 제조된 장석질 여과사, 장석질 혼합사 I(불석 10% 혼화), 장석질 혼합사 II(불석 20% 혼화)이다. 장석질 혼합사 I 및 II는 주문진 규사와 장석질 여과사에 비해 대부분의 양이온 및 음이온이 높게 용출되었으며, Si, Ca, $SO_4$ 이온 용출은 Al,$ NO_3$, Fe, K, Mg, P 에 비해 높게 일어났다. 제올라이트의 함량을 높인 혼합사 II가 혼합사 I 비해 Na, Ca, Al과 같은 양이온의 용출농도가 보다 높게 일어났으며, 이 양이온들은 크리높틸로라이트 계열의 제올라이트로부터 주로 용출되었다. 주문진 규사와 장석질 여과사는 Cd, Cu, Pb에 대해 제거능이 거의 없거나 약한 제거율을 보였다. 이에 반하여 장석질 혼합사I, II는 Cd과 Cu에 대해 낮은 제거율을 보였으나 Pb에 대해서는 상대적으로 매우 높은 제거율을 보였다. 장석질 혼합사 I, II는 저농도(100 ppm)의 Cd, Cu, Pb에 대하여 비교적 높은 제거율을 보이는 것으로 나타났으며, 장석질 혼합사 II는 저농도(100 ppm)의 Pb 용액과 반응시킨 경우 상당히 높은 제거율 (90.7%)을 보였다. 고농도(500 ppm) 영역에서는 장석질 혼합사 I, II는 Cd의 흡착량이 Cu, Pb에 비하여 높게 나타났으며, 제거율도 각각 24.0%, 28.2%로 가장 높게 나타났다. 제올라이트의 혼합비가 10%에서 20%로 증가할수록 중금속의 흡착량과 제거율이 향상되었다. 이는 장석질 혼합사를 여과사로 이용 할 경우 제올라이트를 적정 비율로 혼화하면 높은 중금속 제거 효과가 있는 것으로 판단된다.