• 제목/요약/키워드: Cd and Pb removal

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Effects of Cd substitution on the superconducting properties of (Pb0.5Cu0.5-xCdx)Sr2(Ca0.7Y0.3)Cu2Oz

  • Lee, Ho Keun;Kim, Jin
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.24-28
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    • 2018
  • To understand the effects of Cd substitution for Cu, $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ (x = 0 ~ 0.5) compounds were synthesized and the structural and superconducting properties of the compounds were characterized. Resistivity data revealed that superconducting transition temperature rises initially up to x = 0.25 and then decreases as the Cd doping content increases. Room-temperature thermoelectric power decreases at first up to x = 0.25 and then increases with higher Cd doping content, indicating that the change in $T_c$ is mainly caused by the change in the hole concentration on the superconducting planes by the Cd doping. The non-monotonic dependence of the lattice parameters and the transition temperature with Cd doping content is discussed in connection with the possible formation of $Pb^{+2}$ ions and the removal of excess oxygen caused by Cd substitution in the charge reservoir layer. A correlation between transition temperature and c/a lattice parameter ratio was observed for the $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ system.

Ulva pertusa 및 Sargassum horneri를 이용한 수중 Cd(II) 및 Pb(II) 이온의 제거 (Removal of Cd(II) and Pb(II) Ions in water by the Ulva pertusa and Sargassum horneri)

  • 김영하;박미아;박수인;김택제;이기창
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.803-809
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    • 1998
  • Heavy metal ions in water were removed using algal biomass as adsorbents. Absorbents were dried for 3 days, ground them by 40~60 mesh and then were swelled in a buffer solution for 1hr. After being packed in the column, commercially available standard solution of Cd(II) and Pb(II) ions were diluted to get the suitable concentration and then it was eluted with the rate of 1mι/min. Heavy metals on the adsorbents were recovered with nitric acid. More amounts of Cd(II) or Pb(II) ions in green algae, Ulva pertusa, than in brown algae, Sargassum horneri, were adsorbed. Pb(II) ion was adsorbed more than Cd(II) ion in both algae. The pH effect of adsorbed amounts of Cd(II), Pb(II) ions on the biomass was shown the following order ; pH 10.5 > 8.5 > 7.0 > 5.5 > 3.5. Recovery ratio of metal ions front algae is shown higher in acidic or neutral conditions than it in alkalic ones. Pb(II) ion is recovered relatively more than Cd(II) ion in our system.

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Preparation and characterization of green adsorbent from waste glass and its application for the removal of heavy metals from well water

  • Rashed, M. Nageeb;Gad, A.A.;AbdEldaiem, A.M.
    • Advances in environmental research
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    • 제7권1호
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    • pp.53-71
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    • 2018
  • Waste glass disposal causes environmental problems in the cities. To find a suitable green environmental solution for this problem low cost adsorbent in this study was prepared from waste glass. An effective new green adsorbent was synthesized by hydrothermal treatment of waste glass (WG), followed by acidic activation of its surface by HCl (WGP). The prepared adsorbent was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), and BET surface measurement. The developed adsorbent was used for the removal of heavy metals (Cd, Cu, Fe, Pb and Zn) from well water. Batch experiments were conducted to test the ability of the prepared adsorbent for the removal of Cd, Cu, Fe, Pb and Zn from well water. The experiments of the heavy metals adsorption by adsorbent (WGP) were performed at different metal ion concentrations, solution pH, adsorbent dosage and contact time. The Langmuir and Freundlich adsorption isotherms and kinetic models were used to verify the adsorption performance. The results indicated high removal efficiencies (99-100%) for all the studied heavy metals at pH 7 at constant contact time of 2 h. The data obtained from adsorption isotherms of metal ions at different time fitted well to linear form of the Langmuir sorption equation, and pseudo-second-order kinetic model. Application of the resulted conditions on well water demonstrated that the modified waste glass adsorbent successfully adsorbed heavy metals (Cd, Cu, Fe, Pb and Zn) from well water.

사용 후 유리세라믹(Lithium-Aluminum-Silicate)을 활용한 중금속 제거 기초 연구 (A Basic Study for Removal of Heavy Metal Elements from Wastewater using Spent Lithium-Aluminum-Silicate(LAS) Glass Ceramics)

  • 고민석;왕제필
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권4호
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    • pp.49-55
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    • 2022
  • 본 연구에서는 인덕션 탑플레이트(induction top plate) 소재로 사용된 후 폐기되는 사용 후 Li2O-Al2O3-SiO2계 결정화 유리를 활용하여 중금속 용액 내 존재하는 중금속(Pb, Cd, Cr6+, Hg) 이온들의 제거 실험을 진행하였다. 중금속 흡착제로 사용된 흡착제의 양, 흡착 반응 시간, 초기 중금속 원소의 농도, 초기 용액의 pH 등의 반응 조건에 따른 중금속 제거 효율의 변화를 조사하였다. 사용 후 LAS 첨가량이 증가할수록 중금속 제거 효율이 상승하였다. 흡착 반응 시간은 흡착 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 모든 중금속 원소들의 제거 효율이 상승하였다. 특히 반응 시간에 따라서 Cd의 경우 흡착제거 효율이 크게 개선되었다. 초기 중금속 용액 농도는 중금속 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 중금속 용액의 pH는 중금속 제거 효율에 영향을 미쳤는데, Cd의 경우 pH증가에 따라 중금속 제거 효율이 증가하였으며, Pb, Cr6+는 감소하였다. Hg는 pH가 흡착 특성에 큰 영향을 미치지 않았다.

유류와 중금속으로 오염된 토양에서 분리한 미생물의 Pb와 Cd 생물흡착 특성 (Biosorption of Pb and Cd by Indigenous Bacteria Isolated from Soil Contaminated with Oil and Heavy Metals)

  • 김상호;전효택;이종운
    • 자원환경지질
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    • 제42권5호
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    • pp.427-434
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    • 2009
  • 유류 및 중금속으로 오염된 토양에서 Pb 및 Cd에 내성을 갖는 미생물을 분리하여 미생물 내 중금속 흡착 특성을 조사하였다. 분리한 토착미생물의 Pb 및 Cd의 흡착특성과 흡착에 영향을 미치는 요인 중에 생장단계, 중금속 농도, 생물량, pH, 온도에 따른 영향을 비교하였다. 또한 흡착등온식을 적용하여 중금속의 흡착용량과 흡착강도를 알아보았다. 낮은 중금속 초기 농도와 높은 생물량에서 높은 중금속 제거 효율을 가지며 중금속 마다 다른 흡착 효율을 보여 주었다. 흡착 효율은 미생물 생장 말기, pH 5~9 조건에서 최적의 효율을 나타내었으나, 25~$35^{\circ}C$에서 온도 변화에 따른 영향은 미미하였다. 생물흡착 과정을 Langmuir 등온 흡착식에 적용하면, 이론적 최대 흡착량은 Pb와 Cd에 대해서 각각 62.11과 192.31 mg/g로 나타났고, $R^2$가 0.71과 0.98로 계산되었다. Cd는 세포 표면의 단일 층에 단분자 흡착에 의한 생물흡착이 진행되었으나, Pb는 미생물 대사 작용을 통한 세포 내로의 축적 작용과 미생물 내 음이온과의 반응에 의한 침전물 형성작용 둥을 통하여 생물흡착이 진행된 것으로 판단된다.

미생물 고정화법에 의한 중금속 제거, 회수 및 공정개발 (Removal, Recovery, and Process Development of Heavy Metal by Immobilized Biomass Methods)

  • 안갑환;신용국;서근학
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.61-67
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    • 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.

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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.

계면활성제 거품(Foam)을 이용한 토양칼럼 내 유류 및 중금속 동시 제거 연구 (Simultaneous Removal of Heavy Metals and Diesel-fuel from a Soil Column by Surfactant Foam Flushing)

  • 허정현;정승우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권5호
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    • pp.90-96
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    • 2011
  • Simultaneous removal of heavy metals (Cd, Pb) and diesel-fuel from a soil column was evaluated by respectively flushing with sodium dodecyl sulfate (SDS) solution, mixture of SDS and sodium iodide (SDS + NaI), and surfactant foam (SDS + NaI foam). First, this study evaluated these flushing methods to the heavy metals only-contaminated soil for removal of heavy metals from the heavy-metal only contaminated soil column. After 7 pore volume flushing of the soil column, Cd removal efficiencies from the soil were 40% by SDS solution, 50% by SDS + NaI mixture, and 60% by surfactant foam. The flushing results implied that anionic surfactant and ligand can be efficiently applied to extraction of Cd from the heavy metal contaminated soil. Furthermore, surfactant foam flushing showed an increased flushing efficiency with enhancing the contact between surfactant solution and soil. However, Pb removal efficiency by these flushing methods did not show any difference unlike those of Cd. Second, this study eventually evaluated flushing methods for simultaneous removal of heavy metals and diesel-fuel from the soil column with 7 pore volume flushing. Diesel-fuel removal efficiencies were 50% by SDS + NaI flushing and 90% by SDS + NaI foam flushing. Cd removal efficiency by the foam flushing reached to 80% which was higher than the result of the previous heavy metals onlycontaminated soil experiment. This result implied that diesel-fuel could act as a metal-solvent while it contacted to heavy metals present in the soil. This study clearly showed that surfactant foam flushing simultaneously removed heavy metals and diesel fuel from the soil column.

수생식물(水生植物)을 이용(利用)한 수질오염원제거(水質汚染源除去)에 관(關)한 연구(硏究) - 제2보(第2報) 부레옥잠의 영양염류(營養鹽類) 및 중금속(重金屬) 제거효과(除去效果) (Studies on Removal of Water Pollutants by Aquatic Plants II. Removal of Water Polluted Nutrients and Heavy Metals by Water Hyacinth)

  • 이규승;김문규;변종영;이종식
    • 한국잡초학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.149-154
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    • 1985
  • 열대성(熱帶性) 수생식물(水生植物)인 부레옥잠(Eichhornia crassipes)의 오염물질(汚染物質) 제거효율(除去效率)에 관한 실험(實驗)을 통해 나타난 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 초기농도(初期濃度) 10, 25 및 50 ppm 용액(溶液)에 대해 처리(處理) 3일후(日後) 질산성질소(窒酸性窒素)는 0.7, 0.9 및 1.2ppm 그리고 인산염(燐酸鹽)은 0.1, 0.2 및 0.5ppm 으로 제거(除去)되었으며, 이러한 영양염류(營養鹽類)의 제거능력(除去能力)은 초기(初期)에서 더욱 높았다. 2. 중금속(重金屬)의 제거(除去)는 Cu, Pb에서 컸으며, 중금속(重金屬)에 의한 부레옥잠 피해는 Cu, C에서 심하였고, 식물체에 의한 중금속(重金屬) 제거경향(除去傾向)은 대상 중금속의 종류(種類)에 따라 서로 달랐다. 3. 식물체(植物體)로 흡수(吸收) 제거(除去)된 중금속량(重金屬量)은 농도(濃度)가 높을수록 많았고, 중금속별(重金屬別)로는 Cu, Pb, Cr, Cd의 순이었으며, 식물체내(植物體內)에서의 분포는 뿌리 부분에 많았다. 4. 부레옥잠 처리(處理) 10일후(日後)의 식물체내(植物體內)로의 중금속(重金屬) 흡수(吸收)와 뿌리에 흡착(吸着)은 모두 Cu와 Pb는 Cr과 Cd에 비하여 컸으며, 뿌리에의 흡착량(吸着量)은 농도(濃度)가 높을수록 많았고, 중금속별(重金屬別)로는 Cu, Pb, Cd, Cr 순(順)이었다.

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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.