• Environmental Engineering Research
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2005

Hexavalent chromium in aqueous solutions was successfully removed via sorption and reduction in the presence of waste leaves. Cr(VI) removal followed a first-order reaction, and removal rates were proportional to the amount of waste leaves used in the tests. Most of Cr(VI) were removed via sorption in early stages of the tests, but the reduction reaction played a significant role in Cr(VI) removal later. Solution pHs were continuously decreased due to the microbial activity, which was induced from the microorganisms attached on waste leaves. The decreased solution pHs further enhanced the sorption and reduction of Cr(VI). To characterize the microorganisms found in the tests, a denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) method was used. The majority of microorganisms were composed of Bacillus sp. which can reduce Cr(VI). Thus, waste leaves can be effective reactive media for the treatment of Cr(VI) in the subsurface.

• Advances in environmental research
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• 제1권2호
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• pp.167-179
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• 2012

Pistachio shell (Pistacia vera) (PS), a low-cost material, has been utilized for the removal of the Cr(VI) ions after treatment with citric acid. Batch experimental steps were applied to obtain Cr(VI) ion adsorption details for the equilibrium between Cr(VI) and modified pistachio shell (MPS). The influences of contact time, pH, adsorbent dose and initial chromium concentration on the adsorption performance of MPS was investigated in detail. The results displayed that adsorption of Cr(VI) by MPS reached to equilibrium after 2 h and after that a little change of Cr(VI) removal efficiency was observed. The sorption percent is higher at lower pH and lower chromium concentration. Two possible mechanisms for reduction of Cr(VI) to Cr(III) can be suggested in Cr(VI) removal. In the first mechanism, Cr(VI) is reduced to Cr(III) by surface electron-donor groups of the adsorbent and the reduced Cr(III) forms complexes with adsorbent or remains in the solution. This Cr(III) is not adsorbed by adsorbent at pH 1.8. But in second mechanism, the adsorption-coupled reduction of Cr(VI) to Cr(III) occurred on the adsorbent sites. The equilibrium sorption capacity of Cr(VI) ion after 2 h was 64.35 mg/g for MPS.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.113-116
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• 2000

Hexavalent chromium was removed by means of biosorption onto the protonated brown seaweed biomass. During the biosorption Cr(VI) was reduced to Cr(III), which resulted in accumulation of Cr(III) in the solution. The Cr(VI) reduction rate increased with increases of initial Cr(VI) and biosorbent concentrations and decrease of solution pH. Based upon the experimental results at various conditions, we suggested the mechanism for the chromium removal as following serial reactions: (1) sorption of anionic Cr(VI) onto the positively charged site of biomass, (2) reduction of Cr(VI) to Cr(III) on the positively charged site, (3) desorption of Cr(III) from the positively charged site, and (4) sorption of cationic Cr(III) onto the negatively charged site of biomass.

• 한국환경농학회지
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• 제27권1호
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• pp.60-65
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• 2008

현재 개발되어 사용되고 있는 중금속 오염의 복원기술들은 방법에 따라 상이하기는 하지만 일반적으로 비용이 많이 들고 처리시 이차적인 오염이 발생되거나 시간이 많이 소요되고, 외부 투입 에너지에 크게 의존하므로 실제 현장에 적용하기는 많은 문제점이 있다. 이러한 실정에서 오염물질을 완전히 분해시키거나 더 이상 독성을 야기하지 않고 원래의 물리화학적 특성을 상실한 다른 물질로 변환시킬 수 있는 처리 기술의 확보는 매우 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 Cr(VI)으로 오염된 토양에서 간단한 산화-환원 반응의 원리를 이용한 영가철 복원방법에 영향을 미치는 다양한 환경요인을 구명하여 향후 현장적용시 기본 자료로 활용하고자 하였다. Cr(VI)으로 오염된 토양에 영가철 만을 처리한 결과 반응 30일 후 Cr(VI)의 환원 정도는 영가철의 처리량이 증가할수록 증가하였다. 또한 유기물 함량이 증가할수록 Cr(VI)의 환원정도는 증가하였으며 반응속도 또한 유기물 함량에 따라 증가하였다. 또한 Cr(VI)농도가 반응5일 동안 90% 이상 감소하는 것으로부터 유기물에 의한 Cr(VI)의 환원 반응은 초기 반응이 우세함을 알 수 있었다. 수분함량의 경우 수분에 의한 직접적인 효과는 Cr(VI) 감소량 대비 4% 수준인 것으로 평가되었다. 유기물 함량이 영가철의 Cr(VI) 환원에 미치는 영향을 조사한 결과 Cr(VI) 농도는 50% 이상 감소하였으나 유기물 함량이 영가철의 이온화나 활동도에 직접적인 영향을 미치지는 않는 것으로 판단되었다. 특히 수분함량을 $15{\sim}30%$로 처리한 경우 영가철의 Cr(VI) 환원에 있어 반응 30일 후 초기 Cr(VI) 농도의 90% 정도가 제거되었다. 따라서 토양 수분 함량은 영가철의 이온화 및 활동도에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 인자로 판단되었다. 특히 영가철, 유기물, 수분함량을 개별적으로 처리하였을 경우에는 MCL 이하로 Cr(VI)의 농도를 저감시킬 수는 없었으나 이들을 동시에 처리하는 경우에는 MCL 이하로 Cr(VI)의 농도를 저감시킬 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.452-457
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• 2007

Titanium foil and mesh(anodized tubular $TiO_2$ electrode, ATTE) were anodized in a bath at $5^{\circ}C$ with 20V external bias applied, then annealed at different temperatures($450^{\circ}C{\sim}850^{\circ}C$) to obtain tubular $TiO_2$ on the Ti substrate. The prepared sample was used to investigate rate of hydrogen production as well as Cr(VI) reduction. The ATTEs annealed at relatively lower temperatures showed higher activity than those at relatively higher temperatures. In particular, the Cr(VI) reduction was pH-dependent. To improve photocatalytic Cr(VI) reduction with the ATTEs, two configurations, fixing foil type and rotating mesh type, were also compared. As a result, the rotating mesh type was much more effective for Cr(VI) reaction than the former due to the more efficient use of the light. In the rotating type reactor, as the rotating speed increased, the rate of the Cr(VI) reduction was getting faster.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.780-786
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• 2005

The biomass of the brown seaweed, Ecklonia, was used to remove Cr(VI) from wastewater. Previously, Cr(VI) was removed through its reduction to Cr(III) when brought into contact with the biomass. In this study, the effects of ionic strength, background electrolytes, and Cr(III), Ni(II), Zn(II), and Fe(III) on the Cr(VI) reduction were examined. An increased ionic strength inhibited the Cr(VI) reduction. The presence of other heavy metals, such as Cr(III), Ni(II), or Zn(II), only slightly affected the Cr(VI) reduction, while Fe(III) enhanced the reduction. Although the above various parameters could affect the reduction rate of Cr(VI) by Ecklonia biomass, these effects were relatively smaller than those of pH and temperature. In addition, the previously derived rate equation was found to be applicable over a range of ionic strengths and with different background electrolytes. In conclusion, Ecklonia, bioniass may be a good candidate as a biosorbent for the removal of Cr(VI) from wastewaters containing various other impurities, and scale-up to a practical process may be accomplished using the previously derived rate equation.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.11-31
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• 1999

회분식 및 연속류 주상 실험을 통해 인공 조제 지하수로부터 입상활성탄에 의한 6가크롬 (Cr(VI)) 제거에 대한 연구를 수행하였다. 실험에 적용된 변수로는 용액의 pH, 용존산소의 존재여부를 사용하였고 2가철(Fe(II))로 활성탄을 전처리한 것을 처리하지 않은 활성탄과 그 결과를 비교하였다. 용액의 pH를 4.0에서 7.5로 증가 시킴에 따라 무처리 및 Fe(II)로 전처리한 활성탄 모두에 흡착된 Cr(VI)의 양이 현저히 감소하였다. 용존산소가 배제 (무산소조건) 되었을 경우 Cr(VI) 제기량이 증가하였는데, 이는 Cr(VI)의 Cr(III)로의 환원 때문으로 추측된다. 그러나, Fe(II)에 의한 활성탄의 전처기는 Cr(Vl)제거에 거의 영향을 미치지 않았다 흡착된 Cr(VI)를 추출하기위해 0.01M $K_2$$HPO_4$와 침전 또는 흡착된 Cr(III)를 제거하기위해 0.02N $K_2$$HPO_4$로 세척하였는데, 이는 Cr(VI)로 흡착능이 고갈된 활성탄 재생의 한 방법으로 고려될 수 있으리라 사료된다. 재생된 활성탄은 본래의 활성탄보다 큰 흡착능을 보였는데, 그 이유는 Cr(VI)가 낮은 pH에서 흡착이 잘되며 또 Cr(III)로 환원되기 때문으로 사료된다. 산세척수중의 Cr(III)의 존재는 비교적 산성 조건하에서 Cr(VI)의 Cr(III)로의 환원을 보여주는 증거로 사료된다. 5회의 재생 및 재사용 실험에서 이 재생방법이 흡착능을 악화시키는 것 없이 지속적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권4호
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• pp.547-554
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• 2012

Chromium is generated from several industrial processes. It occurs in different oxidation states, but Cr(III) and Cr(VI) are the most common ones. Cr(VI) is a toxic, soluble environmental contaminant. Some bacteria are able to reduce hexavalent chromium to the insoluble and less toxic Cr(III), and thus chromate bioremediation is of considerable interest. An indigenous chromium-reducing bacterial strain, Rb-2, isolated from a tannery water sample, was identified as Ochrobactrum intermedium, on the basis of 16S rRNA gene sequencing. The influence of factors like temperature of incubation, initial concentration of Cr, mobility of bacteria, and different carbon sources were studied to test the ability of the bacterium to reduce Cr(VI) under variable environmental conditions. The ability of the bacterial strain to reduce hexavalent chromium in artificial and industrial sewage water was evaluated. It was observed that the mechanism of resistance to metal was not due to the change in the permeability barrier of the cell membrane, and the enzyme activity was found to be inductive. Intracellular reduction of Cr(VI) was proven by reductase assay using cell-free extract. Scanning electron microscopy revealed chromium precipitates on bacterial cell surfaces, and transmission electron microscopy showed the outer as well as inner distribution of Cr(VI). This bacterial strain can be useful for Cr(VI) detoxification under a wide range of environmental conditions.

• 지질공학
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• 제3권2호
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• pp.191-201
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• 1993

환원은 심층 지하처분되는 Cr(VI)의 양을 줄이는데 중요한 수단의 하나이다. 이 반응은 pH와 온도에 따라 민감하게 작용하며, 지하심층 처분장의 낮은 pH와 높은 온도는 토양 유기질, 높은 염소이온 농도와 더불어 Cr(VI)의 환원에 좋은 환경을 제공한다. 본 연구에서는 다양한 환경 조건에 따른 토양 유기질과 염소이온에 의한 Cr(VI)의 환원이 조사 되었다. aquifer와 aquitard 샘플은 각각 미국 루이지애나주 세인트 촬스군의 심층 처분장에서 채취되었다. 본 연구에서는 심층처분장을 대표하는 pH(-0.81~2.0), 온도($50^{\circ}C와{\;}70^{\circ}C$), 염소이온 농도(0, 0.26, 0.52 몰)를 이용하였다.

• 미생물학회지
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• 제36권4호
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• pp.279-284
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• 2000

페놀을 유일한 탄소 및 에너지원으로 이용할 수 있는 Rhodococcus sp. CP01을 침출수로부터 분리하고 회분식 및 연속배양 체제에서 크롬(VI)을 동시에 환원시키는 능력을 추정하였다. 크롬(VI) 환원의 최적 pH 7.0과 페놀 농도 1,000 mg/L에서 최소배지에 주어진 0.25 mM의 크롬(VI)은 CP01 균주에 의해 60시간만에 완전히 환원되었으며, 이때 크롬의 환원속도는 4.17 $\mu$M/hr, 페놀의 분해속도는 38.4 mg.$L^{-1}$.$hr^{-1}$로 측정되었다. 수리학적 체류시간을 100hr으로 유지한 호기성 연속배양 체제에서 크롬(VI)의 농도를 0.0625, 0.125, 그리고 0.25 mM로, 페놀 농도를 1,000~4,000 mg/L까지 변화시키면서 46인간 운전한 결과, 크롬(VI) 0.125 mM과 페놀 3,000 mg/L일 때 유사 steady state에 이르렀으며 이때 크롬의 환원율은 거의 100%로 일정하게 유지되었다. 이 구간에서 계산된 specific reduction rate는 0.34 mg Cr(VI).g $protein^{-1}$.$hr^{-1}$로서 glucose를 생장기질로 이용한 기존의 연구 결과와 유사한 수준으로 나타났다. 이상의 결과로부터 본 연구는 중금속 크롬(VI)과 방향족 화합물인 페놀을 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 생물학적 처리 가능성을 보여 주었다.