• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권5호
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• pp.917-924
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• 2010

The practicability of transgenic tobacco engineered to express bacterial native mercuric reductase (MerA), responsible for the transport of $Hg^{2+}$ ions into the cell and their reduction to elemental mercury ($Hg^0$), without any codon modification, for phytoremediation of mercury pollution was evaluated. Transgenic tobacco plants reduce mercury ions to the metallic form; take up metallic mercury through their roots; and evolve the less toxic elemental mercury. Transformed tobacco produced a large amount of merA protein in leaves and showed a relatively higher resistance phenotype to $HgCl_2$ than wild type. Results suggest that the integrated merA gene, encoding mercuric reductase, a key enzyme of the bacterial mer operon, was stably integrated into the tobacco genome and translated to active MerA, which catalyzes the bioconversion of toxic $Hg^{2+}$ to the least toxic elemental $Hg^0$, and suggest that MerA is capable of reducing the $Hg^{2+}$, probably via NADPH as an electron donor. The transgenic tobacco expressing merA volatilized significantly more mercury than wild-type plants. This is first time we are reporting the expression of a bacterial native merA gene via the nuclear genome of Nicotiana tabacum, and enhanced mercury volatilization from tobacco transgenics. The study clearly indicates that transgenic tobacco plants are reasonable candidates for the remediation of mercurycontaminated areas.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.238-248
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• 2008

This study investigated mercury emission at various combustion conditions and analyzed mercury species in flue gas from coal combustion at a laboratory scale furnace in coal. The results of this study can be used to predict and to assess mercury emission at coal boilers and power plants. The coal used in the plants generally contains about $0.02{\sim}0.28\;mg$ of mercury per kg. Bituminous and anthracite coal used for the experiment contained 0.049 and 0.297 mg/kg of mercury, respectively. Mercury emissions during coal combustion at temperatures range of $600^{\circ}C$ to $1,400^{\circ}C$ was measured and analysed using Ontario Hydro method; the speciation changes were also observed in mercury emissions. The results showed higher fraction of elemental mercury than that of oxidised mercury at most temperatures tested in this experiment. The fraction of elemental mercury was lower in combustion of anthracite coal than in bituminous combustion. As expected, equilibrium calculations and real power plants data showed good similarity. The distribution of particle size in flue gas had the higher peak in size above $2.5\;{\mu}m$. However the peak of mercury enrichment in dust was at $0.3\;{\mu}m$, which could be easily emitted into atmosphere without filtration in combustion system. When the CEA(Chemical equilibrium and Application) code was used for combustion equilibrium calculation, Cl was found to be the important component effecting mercury oxidation, especially at the lower temperatures under $900^{\circ}C$.

• Carbon letters
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• 제15권4호
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• pp.238-246
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• 2014

People have been concerned about mercury emissions for decades because of the extreme toxicity, persistence, and bioaccumulation of methyl Hg transformed from emitted Hg. This paper presents an overview of research related to mercury control technology and identifies areas requiring additional research and development. It critically reviews measured mercury emissions progress in the development of promising control technologies. This review provides useful information to scientists and engineers in this field.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.38-45
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• 2022

HCl에 의한 원소수은 산화활성을 크게 억제하는 것으로 잘 알려진 NH₃가 존재하는 SCR조건에서도 CuCl₂가 담지된 V₂O₅-WO₃/TiO₂ 촉매는 원소수은의 산화에 우수한 활성을 나타내었다. 더구나, HCl과 함께 SO₂가 반응가스에 존재할 경우에 촉매표면에 담지된 CuCl₂가 CuSO₄로 변환되는데도 불구하고 뛰어난 원소수은 산화활성이 유지되는 것이 확인되었다. 이는 HCl 뿐만 아니라 촉매 표면에 생성된 SO₄ 성분이 원소수은의 산화를 촉진시키기 때문으로 판단된다. 그러나 SO₂ 존재 하에서는 촉매반응 전후의 전체 수은 수지가 맞지 않는 현상이 나타나는데 특히 SO₂ 농도가 높을수록 심하게 나타났다. 이의 원인 파악을 위해서는 수은 종 분석 방법으로 적용된 SnCl₂ 수용액에서 SO₂의 영향과 촉매표면에 생성되는 황산이온이 원소수은 산화에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 필요하다. SO₂는 NO_x 제거 활성도 촉진시키는 것으로 확인되는데 이는 SO₂에 의해 촉매 표면에 생성된 SO₄에 의한 산점 증가가 NH₃ 흡착을 용이하게 하기 때문으로 판단된다. 다양한 반응조건에서 촉매 성분의 조성과 구조 변화는 XRD와 XRF로 측정하였으며 이들 측정 결과는 SO₂가 본 촉매시스템에서 원소수은의 산화 활성과 NOx 제거 활성을 증진시키는 현상을 합리적으로 설명하는 근거로 제시되었다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.207-216
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• 2021

석탄화력발전소로부터 배출되는 질소산화물(NO + NO₂ = NO_x)은 NH₃를 환원제로 사용하여 선택적으로 환원시키는 SCR(selective catalytic reduction) 탈질촉매시스템에서 효과적으로 제거될 수 있다. 이 SCR 촉매공정에서 원소수은을 산화시켜 후속공정에서 제거하기 위하여 수많은 산화촉매들이 제안되었으나 MW급 석탄연소시설이나 상업운전 중인 석탄발전소 탈질시스템에서 원소수은 산화성능을 실증한 사례들은 매우 드물다. 실배가스에서 수행한 실증연구들을 심층적으로 조사·분석한 바는 기존 SCR 탈질촉매뿐 아니라 수은산화능을 향상시킨 신촉매의 원소수은 산화활성은 석탄연소, 실배가스 등의 특성에 따라 매우 복잡한 양상을 띤다는 점이다. 그럼에도 불구하고 석탄연소시설에 사용하는 원료탄, 탈질시스템과 실증조건이 원소수은 산화능에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 요소이다. 특히, 원료탄에 함유된 할로겐 함량은 탈질촉매공정의 중요성을 넘어서는 것으로 보여진다. 석탄에 존재하는 대표적인 할로겐 성분은 Cl, Br과 F이고 이들 중에서 Cl이 지배적이며 다른 할로겐계처럼 염으로 존재하지만 석탄연소 과정에서 미량의 Cl₂와 함께 HCl로 전환된다. 이러한 HCl은 원소수은 산화에 있어서 강력한 산화제로 작용하지만 석탄마다 Cl 함량이 다르기 때문에 HCl 농도 또한 강하게 의존한다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권5호
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• pp.479-484
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• 2006

Removal of elemental mercury $(Hg^0)$ with the reactive species produced from dielectric barrier discharge (DBD) was studied. We investigated the effect of operating parameters such as the applied voltage, residence time, initial concentration and co-existence of other pollutants. The removal of $(Hg^0)$ was significantly promoted by an increase in the applied voltage of the DBD reactor system. It is important to note that at the same input power, the removal efficiency of $(Hg^0)$ was much higher than that of NO gas. These results imply that if the DBD system is used as a NOx treatment facility, it is capable of removing $(Hg^0)$ simultaneously with NOx.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제49권4호
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• pp.245-247
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• 2011

There were only a few reports of mercury on pulmonary artery. However, there is no data on surgery related mercury dissemination. The objective of the present article is to describe one case of postoperative injected mercury dissemination. A 19-year-old man presented severe neck pain including meningeal irritation sign and abdominal pain after injection of mercury for the purpose of suicide. Radiologic study showed injected mercury in the neck involving high cervical epidural space and subcutaneous layer of abdomen. Partial hemilaminectomy and open mercury evacuation of spinal canal was performed. For the removal of abdominal subcutaneous mercury, C-arm guided needle aspiration was done. After surgery, radiologic study showed disseminated mercury in the lung, heart, skull base and low spinal canal. Neck pain and abdominal pain were improved after surgery. During 1 month after surgery, there was no symptom of mercury intoxication except increased mercury concentration of urine, blood and hair. We assumed the bone work during surgery might have caused mercury dissemination. Therefore, we recommend minimal invasive surgical technique for removal of injected mercury. If open exposures are needed, cautious surgical technique to prohibit mercury dissemination is necessary and normal barrier should be protected to prevent the migration of mercury.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.269-276
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• 2014

본 연구는 수은연속측정시스템의 가장 중요한 구성 요소의 하나인 산화수은을 원소수은으로 환원시킬 수 있는 건식 환원촉매시스템 개발을 목적으로 수행되었다. 산화-환원 표준전위를 기준으로 산화수은의 원소수은으로의 환원반응을 자발적으로 일으킬 수 있는 촉매 대상물질로 Fe, Cu, Ni 및 Co 4종류의 전이금속이 선택되었다. 이들 전이금속 촉매들은 산소가 없는 반응가스 조성에서 산화수은의 원소수은으로의 환원반응에 대해 높은 활성을 보였다. 그러나 산소가 존재하는 경우 환원 활성이 크게 감소하는데 이는 산소에 의해 해당 전이금속이 산화수은 환원 활성이 낮은 전이금속산화물로 변환되기 때문이다. 반응가스에 산소가 존재하여도 수소를 공급하면 산화수은 환원 활성이 크게 증가되는데 이는 산화수은의 환원반응이 진행되는 고온에서 산소와 수소 사이의 연소반응에 의해 산소가 소모되기 때문으로 확인되었다. Fe를 환원촉매로 하고 배기가스에 수소를 공급하는 산화수은 환원촉매시스템은 $SnCl_2$ 수용액을 사용하는 습식화학 환원기술에 필적할 수준의 활성을 나타내기 때문에 상업적으로 적용 가능한 산화수은 환원시스템으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.172-180
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• 2017

HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응에 대한 열역학적 검토 결과 수십 ppm 수준의 HCl이 존재하는 경우에 SCR 반응 온도범위에서 원소수은의 염화수은으로의 전환은 100% 가능한 것으로 확인하였다. SCR공정 운전 온도범위에서 Cu, Fe, Mn의 염화물이 담지된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 우수한 NO 제거 활성을 보였다. $NH_3-TPD$ 측정결과 $NH_3$의 흡착강도를 나타내는 탈착온도가 높은 촉매가 우수한 NO 제거활성을 나타내었다. 반응가스에 HCl을 공급할 경우 원소수은의 산화반응이 촉진되는 결과를 얻을 수 있었다. 그러나, NO와 함께 $NH_3$가 존재하는 SCR반응 조건에서는 촉매표면에 강하게 흡착되는 $NH_3$에 의해 촉매표면에 HCl의 흡착이 방해를 받기 때문에 HCl에 의한 원소수은의 염화수은으로의 산화반응 활성이 억제되는 것으로 나타났다. SCR반응 조건에서 금속염화물이 담지된 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매가 금속염화물이 담지되지 않은 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ 촉매에 비해 우수한 수은 산화활성을 보이는데 이는 촉매 표면에 존재하는 금속염화물의 염소기가 수은 산화반응에 참여하여 활성을 증가시키기 때문으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4258-4264
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• 2011

The total mercury concentration ($Hg_T$) of surface snow samples collected along a ~1500 km transect in east Queen Maud Land was determined using inductively coupled plasma sector field mass spectrometry to address the behavior of Hg on the Antarctic Plateau. Due to the volatile nature of mercury, measures were taken against Hg loss from standard solutions by choosing appropriate container material and stabilizing agents. Glass bottles with Teflon-lined caps were superior to Teflon and polyethylene containers in protecting against Hg loss, but addition of gold chloride ($AuCl_3$) or bromine chloride (BrCl) was necessary to ensure preservation of Hg. As Hg loss was also observed in snowmelt samples, our analysis may underestimate the actual amount of HgT in the snow. Even so, the measured HgT was still very low (< 0.4-10.8 pg $g^{-1}$, n = 44) without a signal of depositional enhancement accompanying photo-oxidation of atmospheric elemental mercury in austral midsummer. Moreover, the dynamic variation along the traverse implies spatial and temporal heterogeneity in its source processes.