• 자원환경지질
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• 제40권3호
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• pp.277-293
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• 2007

비소와 납 함유량이 높은 인대광산 지역에 분포하는 여러 폐광석 적치장으로부터 유출된 침출수와 광산배수에 영향을 받은 수계에서 미량원소, pH 및 산화환원전위차의 계절적 및 공간적인 변화가 관찰되었다. 채광활동이 약 40년전이었고 폐광석 적치장이 유실되었기 때문에 이 수계는 심각하게 오염된 상태이었다. 침출수와 광산배수의 유입으로 인하여 수계 상류구간의 지표수는 비교적 약 산성 및 강한 산화환경 특성이 있으며, 아연(최대 $5.830mg/{\ell}$), 구리(최대 $1.333mp/{\ell}$), 카드뮴(최대 $0.031mg/{\ell}$) 및 황산염(최대 $173mg/{\ell}$) 함량의 계절적 및 공간적인 변화가 큰 특징이 있었다. 침출수에서 가장 함량이 높은 원소의 순서로 나열하면 아연($0.045-13.909mg/{\ell}$), 철($0.017-8.730mg/{\ell}$), 구리($0.010-4.154mg/{\ell}$) 및 카드뮴($n.d.-0.077mg/{\ell}$)이며, pH는 낮으며 황산염 함량(최대 $310mp/{\ell}$)은 높았다. 광산배수도 아연, 구리, 카드뮴 및 황산염 함량이 높았으며, pH는 연중 중성으로 일정하게 유지되었다. 침출수와 광산배수가 단기적인 수계 유량의 변동에 영향을 줄 수 없을 지라도 수계의 화학원소 함량에 강한 영향을 주었다. 수계 내 철(수)산화광물이 풍부하다는 것과 화학적 특성은 철(수)산화광물의 침전이 이 수계의 지표수로부터 미량원소를 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 지시하였다. 이 수계의 하류 구간에서의 공간적 및 계절적인 변화는 오염되지 않은 지류로부터 유입되는 지표수에 의해 크게 기인하였다. 또한, 이 구간에서의 미량원소의 함량은 어떠한 인위적인 처리 없이도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리에서 지류와 수리학적으로 혼합되어진 후 배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 비보존성 반응(즉 침전, 흡착, 산화, 용해 등)과 보존성 반응(예: 수리학적 혼합)은 미량원소가 강으로 이동되는 것을 크게 감소시키는 효과적인 자연저감 기작이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.3-9
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• 2007

생활 폐기물은 대부분 유리류와 자기류뿐만 아니라 많은 양의 iron을 함유하고 있으며 약 $3{\sim}11%$에 달한다. 대부분의 iron은 Ni-Fe와 Ni-Cr-Fe 같은 합금으로 존재하거나, 부식방지와 광택을 위해 Ni와 Cr로 도금된 iron으로 존재하고 있기 때문에 소각로에서 소각될 경우 철 재품 표면에 심하게 파손된 $Fe_3O_4$층과 함께 $NiFe_2O_4$와 FeCr_2O_4$을 형성하게 되어 바닥재에 존재하게 되어 중금속산화물 층을 형성시킬 수 있다. iron은 자력이 매우 강해 자력선별에 의해 쉽게 선별되며 이러한 효과로 인해 중금속 산화물의 선별까지 얻을 수 있다. 또한 바닥재는 다양한 Ni와 Cr 산화물들을 함유하고 있으며, Ni와 Cr은 강자성을 띈 물질이기 때문에 자력선별에 의해 큰 영향을 받을 수 있다. 따라서 자력선별에 따른 Ni와 Cr의 거동에 대해 조사하였으며 그 밖의 다른 중금속(Cu, Pb, Cd, As)들의 거동 또한 확인해 보았다. 그 결과 Ni와 Cr은 약 $45{\sim}50%$의 선별율을 보였으며, Cu와 Pb는 $15{\sim}20%$을 나타냈다. 또한 자력선별 전과 후의 바닥재에 대해 Ni와 Cr의 용출량을 확인해본 결과 자력선별 후 바닥재의 용출량이 더 낮음을 확인할 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제15권1호
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• pp.23-32
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• 1999

Deposition is one of the important removal mechanisms for the ambient aerosol, and it also leads to adverse environmental and economic impacts. The purpose of this study was to investigate chemical compositions and spatial distributions of fall-out aerosols. A total number of 340 samples were collected at 35 sampling sites in Suwon area from January to November, 1996. Twelve inorganic elements (Al, Ba, Cd, Cr, K, Pb, Sb, Zn, Cu, Fe, Ni, and V) and eight ionic components ($F^-$, Cl, $NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, $Na^+$, $NH_4^+$, $Mg^{2+}$, and $Ca^{2+}$) were analyzed by AAS and IC, respectively. The monthly variation showed that the flux of fall-out particles was increased in the spring season(March, April, and May) and decreased from August to October. Arithmetic mean flux of fall-out particles was 176.8 kg/$ extrm{km}^2$/day during the study period. The fluxes of each chemical species were $SO_4^{2-}$ 12.414, $Ca^{2+}$ 7.369, $NO_3^-$ 5.812, $Cl^-$ 3.566, $NH_4^+$ 3.176, Fe 3.107 kg/$\textrm{km}^2$/day, and so on. By using a kriging analysis, spatial distribution pattern of those fluxes was intensively studied. Total fluxes estimated in Suwon city were 8424.72t/y of fall-out particles, 519.27t/y of $SO_4^{2-}$, 336.79t/y of $Ca^{2+}$,267.34 t/y of $NO_3^+$, 155.36t/y of $Cl^-$, 147.79t/y of Fe.

• 한국환경과학회지
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• 제7권1호
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• pp.57-61
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• 1998

중금속 폐수를 처리하는 활성슬러지로 부터 Arthrobactor sp.를 부터 분리하여 생체흡착 실험에 사용하였다. Aythrobactor sp.의 납 흡착량은 초기농도 500 mg/L에서 146.9 mg Pb/g dry biomass로 Sacchuomyces ceieuslae와 Sacchuomyces uvuum보다 약 4배 더 많은 흡착량을 보여주었다. pH가 1.8, 3.0 및 4.0으로 골아 질수록 납의 홉착량은 증가하였고, biomass의 양이 많아질수록 단위 미생물당 납 흡착량은 감소하였다. Biomass에 0.1M KOH, $CaCl_2$및 NaOH로 4시간 동안 전 처리하여 흡착실험을 수행한 결과 KOH로 전 처리된 biomass의 납 흡착량은 1.26배 증가하였으나 NaOH로 처리한 것은 납의 흡착량이 감소하였다. Polyacrylamide에 고정화된 biomass를 반응기에 충진한 연속실험에서, 유속 2.12 $m^3/m^2/$day 에서 15시간 동안 납 제거효율이 99%이상 되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권6호
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• pp.539-546
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• 2002

The physicochemical properties of solid wastes generated from seven highway service areas, four branch offices, and one construction site were analyzed in concert with air pollutants including heavy metals emitted from near-by small-scale incinerators. The amount of solid wastes generated from highway areas has been increasing with recent increases in the number of highways and passengers. Twelve incinerators examined in this study generally had capacity smaller than 100 kg/hr, most of which were equipped with cyclone for dust removal. It was seen that the concentrations of the gas-phase air pollutants (e.g., SO$_2$, NO$_{x}$, HCl and H$_2$S) were above the acceptable emission standards except one or two sites. CO concentrations at all incinerators were also higher due to incomplete combustion. In addition, particulate matters showed concentration six times higher at their maximum. The results of heavy metal analysis showed that the concentrations of Cu, Cd, and Ni satisfied the emission standards. whereas Pb at one site and Zn at five sites exceeded the standards. Cr measurement results indicated that 9 of 12 incinerators had higher values than the standard; especially one branch office showed nine times higher than normal concentration. In order to satisfy more stringent emission standards in the near future, it is necessary to install air pollution control system and to develop an intensified management plan.n.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제32권4호
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• pp.267-275
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• 2009

To investigate the possible applications of plants to remediate heavy-metal-contaminated soil, a pilot experiment was performed for four years in a reclaimed dredging area using two Alnus species, i.e., Alnus firma and Alnus hirsuta. In a comparison of phytomass of the two species at two different planting densities, the phytomass of Alnus planted at low density was twice as high as that of Alnus planted at high density after four years. The Alnus species showed active acclimation to the heavy-metal-contaminated soil in a reclaimed dredging area. A. hirsuta showed greater accumulation of phytomass than A. firma, indicating that it is the better candidate for the phytoremediation of heavy-metal-contaminated soils. In the pilot system, Alnus plants took metals up from the soil in the following order; Pb > Zn > Cu > Cr > As > Cd. Uptake rates of heavy metals per individual phytomass was higher for Alnus spp. planted at low density than those planted at high density in the pilot system. Low plant density resulted in higher heavy metal uptake per plant, but the total heavy metal concentration was not different for plants planted at low and high density, suggesting that the plant density effect might not be important with regard to total uptake by plants. The quantity of leached heavy metals below ground was far in excess of that taken up by plants, indicating that an alternative measurement is required for the removal of heavy metals that have leached into ground water and deeper soil. We conclude that Alnus species are potential candidates for phytoremediation of heavy-metal- contaminated surface soil in a reclaimed dredging area.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권6호
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• pp.57-62
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• 2010

본 연구는 자유수면형 인공습지에서의 시기적인 중금속 제거율의 변동을 평가하기 위하여 수행되었다. 대상 인공습지의 유입수는 하수처리수가 포함된 하천수이다. 인공습지에는 갈대 (Phragmites australis)와 부들 (Typha latifolia)이 주로 분포하며, 이들 두 종은 습지의 95 % 이상을 차지하는 우점종이다. 2009년 5월부터 9월까지 습지의 유입과 유출부분에서 유입수와 유출수를 시료 채취하였다. 채취된 시료는 ICP-AES 방법을 이용하여 6가지 중금속을 분석하였으며, 위해성 평가를 이용하여 카드뮴 (Cd), 크롬 ($Cr^{+6}$), 비소 (As), 납 (Pb), 니켈 (Ni), 구리 (Cu)의 분석 결과를 평가하였다. 위해성평가는 농부와 레크리에이션에 대한 두가지 시나리오를 바탕으로 이루어졌다. 연평균 중금속 제거율은 계절적인 변화 측면에서 큰 변화를 나타내지 않았다. 위해성 평가 결과 시료가 채취된 부분 및 계절적인 변화 대부분에서 US EPA의 기준인 $10^{-4}$를 초과하지 않는 수준으로 허용가능한 수준이었다. 하지만, 봄철 농부에 대한 위해성평가 결과 위해도가 $10^{-4}$ 수준이며, $10^{-6}-10^{-8}$ 수준은 질병의 이동이 우려되는 수준 (US EPA)임을 감안하여, 인공습지에 중금속 농도 저감 시설의 설치를 고려해야 한다. 본 연구에서는 위해성 평가를 가상의 시나리오에 적용하여 평가를 시도함으로서, 수치적인 자료로 제시할 수 있을 뿐만 아니라 중금속의 정량적인 평가를 수행할 수 있었다. 따라서 위해성 평가는 인공습지의 안전성에 대하여 대중과 소통할 수 있는 도구로서 이용할 수 있으며, 인공습지의 효율적인 운영 및 현장 적용에 있어서 스크리닝 도구로서의 역할이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.575-585
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• 2007

지하 심부 토양 및 퇴적물 내 토착 미생물의 활성화에 따른 중금속 거동을 이해하기 위하여, 독성 중금속으로 오염된 국내 일부 지역의 시료를 대상으로 혐기적 환경에서 유산염(lactate)을 탄소원으로 투입한 후 약 25일간에 걸친 비소 및 중금속(카드뮴, 구리, 납, 아연) 함량 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 미생물이 투입된 시료의 경우 미생물이 투입되지 않은 비교시료에 비하여 용존 카드뮴, 납, 아연이 효과적으로 제거되었으며, 이는 토착 황산염 환원(sulfate-reducing) 박테리아의 활성화로 인해 생성된 환원상태의 황이 이들 중금속과 황화물을 형성하며 침전시켰기 때문으로 여겨진다. 비소의 경우, 미생물을 투입한 시료 중 황산염의 함량이 높은 덕음 토양에서는 제거율이 높은 반면 황산염의 함량이 상대적으로 낮은 화북 토양, 동두천 퇴적물에서는 지속적으로 그 함량이 증가하였다. 적절한 탄소원 및 황산염을 투입해 독성 중금속으로 오염된 지질 매체 내의 토착 미생물을 활성화시킨다면 이들 중금속의 원위치(in situ) 고정화를 통한 이동도 감소의 효과를 볼 수 있을 것으로 여겨지나, 비소로 동시에 오염된 경우 발생할 수 있는 비소 용출 가능성에 대한 고려가 필요하다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권1호
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• pp.11-17
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• 1999

본 연구는 폐기물로 발생되는 제강 슬래그와 제강분진을 수처리재로 활용하기 위한 기초실험으로 중금속 제거능을 조사하였다. 실험은 초기농도(5, 25, 50 mg/L), pH(3, 7, 11), 온도 (25, 37, $50^{\circ}C$)를 달리하여 회분식 실험을 시행하였으며 또한 EDTA 착물형성의 유무에 따른 제거능의 차이를 비교.분석하였다. 실험결과 pH 7과 pH 11에서는 흡착 기작 뿐만 아니라 폐기물 성분중 CaO의 수화.분해작용으로 인한 수산화물 침전이 유도되어 90%이상의 제거능을 보여 주었다. pH3에서는 20~30%의 제거율을 보여주고 있다. 제철산업에서 부산물로 발생하는 제강 슬래그와 제강 분진을 대상으로 이들이 폐기물 매립장의 점토차수재의 보조재료로 활용될 때 단순 침출수 이동 억제 기능외에 침출수내 중금속의 제거효과도 기대될 뿐 아니라 경제적/기술적 문제점이 없어 활용가치가 향상될것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.19-28
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• 2009

폐금속광산과 비위생매립지로 인하여 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위해 FeS를 이용한 투과성반응벽체(Permeable Reactive Barriers; PRBs)를 이용한다면 효과적인 결과를 보일 것으로 예상되어 FeS를 PRB 매질로 사용하기 위한 연구를 수행하였다. 컬럼 실험에 앞서 반응 매질들의 중금속 제거 특성을 알바보고자 합성 나노 FeS, 원석 FeS, 경량기포콘크리트에 대하여 96시간까지 인공중금속오염지하수와 반응을 시키는 회분식 실험을 수행하였다. 3가지 매질 모두 pH 6 이상에서 평형을 이뤘으며, 합성 나노 FeS는 반응 1시간 이후부터 평형상태에 가까워졌다. 중금속 제거효율은 합성 나노 FeS가 반응 1시간에 As와 Ni를 제외한 모든 중금속 제거율이 99% 이상으로 다른 매질에 비하여 상대적으로 빠른 제거 속도와 높은 효율을 나타내었다. 컬럼실험 결과 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트로 충진된 컬럼은 회분식 실험과 같은 결과로 나타났으며, 원석 FeS로 충진된 컬럼에서는 초반에 Ni을 제외한 모든 중금속이 99%이상 제거되었으나 pH는 약 9.20에서 평형을 이루었다. 본 연구에서 나타난 결과를 종합하였을 때 다양한 중금속으로 오염되어 있는 지하수를 처리하기 위한 방법으로 별도의 pH 조절이 필요 없는 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트를 이용한 투과성반응벽체의 적용은 매우 효과적인 것으로 판단된다.