Studies were carried out on the speciation of heavy metals (Zn, Cu, Mn, Fe, Ni, Pb, Cd, and Cr) during rotary drum composting of water hyacinth (Eichhornia crassipes) for a period of 20 days. Five different proportions of cattle manure, water hyacinth and sawdust were prepared for composting. This study concluded that, rotary drum was very efficient for the degradation of organic matter as well as for the reduction of mobility and bioavailability of heavy metals during water hyacinth composting. The results from the sequential extraction procedure of heavy metals shows that rotary drum composting changed the distribution of five fractions of Zn, Cu, Mn, Fe, Ni, Pb, Cd, and Cr. The highest reduction in the bioavailability factors of Pb and Cd was observed during the process. The total concentration of Cu, Cr, and Cd was very low compared to the other metals (Zn, Mn, Fe, Ni, and Pb); however, the percentage of exchangeable and carbonate fractions of these metals was similar to other metals. These results confirmed that the bioavailability of metals does not depend on the total concentration of metals. From this study, it can be concluded that the addition of an appropriate proportion of cattle manure significantly reduced the mobile and easily available fractions (exchangeable and carbonate fractions) during water hyacinth composting in rotary drum.
중수는 경수와 다른 물리화학적 특징으로 다양한 생물화학적 변화를 유도할 수 있다. 기존 분리공정의 단점인 에너지소비량을 줄이고자 전기방사 폴리아마이드 분리막을 이용하여 정삼투공정을 이용하였다. 유도용액으로 NaCl과 인산을 사용하였다. 중수농도를 정량화하기 위해 FT-IR 분광법을 활용하였다. 인산과 수소/중수소의 특별한 상호작용력을 분광학적으로 확인하였으며, 정삼투공정으로 농축이 가능할 수 있다는 것을 관찰하였다.
The statistical thermodynamical properties of heavy water are calculated according to the transient state theory of significant liquid structure. The calculated values are shown to be in good agreement with the observed ones. The grand canonical ensemble partition function for the adsorbed phase of heavy water on graphite surface is derived using the theory. The adsorption isotherm, the surface pressure, the molar entropy and the molar internal energy for the adsorbed phase and then the molar heat of adsorption are calculated according to the derived partition function. The thermodynamic properties of the adsorbed water are also calculated and the results are compared with those of heavy water and discussed in view of the experimentally observed phenomena.
The changes on community structures of benthic macroinvertebrates, relevance to the environment and interrelationship between benthos were studied over two years in stream with large environmental disturbance, which caused by localized heavy rain during Typhoon Chaba in October 2016. As a result, the number of species and individuals were increased after localized heavy rain, especially numbers of individuals of Ephemeroptera and Plecoptera were greatly increased. On the contrary, those of Semisulcospira libertina and Semisulcospira forticosta of Mesogastropoda were greatly decreased. Dominant species was Baetis fuscatus of Ephemeroptera, numbers of species and individuals of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera(EPT group) were dramatically increased from 26 species, 110 individuals to 32 species, 365 individuals respectively. This suggests that the change of river bed and flow velocity due to heavy rain provided a suitable environment for the EPT group that preferred the rift of a stream. In the functional feeding group, only gathering collectors and filtering collectors were identified in autumn of 2017 because some functional groups preferentially adapted to the changed environment. The interspecific competition and environmental condition were the worst in autumn after heavy rain due to the increase individuals of some species. The ecological score of benthic macroinvertebrate community(ESB) was higher after the heavy rain than before. Results of the Group Pollution Index(GPI), Korean Saprobic Index(KSI) and Benthic Macroinvertebrate Index(BMI) were similar to those before and after heavy rainfall. Therefore, ESB was the most discriminating method for estimating the biological water quality in this study. Some species that are sensitive to water quality changes still appear or increase individuals in the area under investigation after the heavy rain. On the other hand, the individuals of some pollutant species decreased. This is thought to be because the habitat fluctuation caused by heavy rainfall has improved the water environment.
Enoronmental problems caused by certain geologic conditions Include pollution of soil by heavy metal, acidization of souls , acid mine drainage, Pound-water pollution, and natural radioactivity, as well as zoo-logical hazards such as landslide and subsidence. The acrid mine drainage contains large amount of heavy metals nO, therefore. cause serious pollution onto the nearby drainage systems and soils. In spite of this prospective environmental danger, few studies have been done on the acid mine drainage derived from non-metallic ore deposits such as pyrophyllitefNapseok) deposits. The sudo-bearing pyrophyllite ores, alteration zones, and mine talllngs of pyrophylllte deposits produce acrid mine drainage by the okidation of weathering. Compared to the fresh host rocks, the ores and altered rocks of pyrophyllite deposits produce acidic solution which contain higher amount of heavy metals because of OeP lower buffering capacity to acrid solution. The pus of urine water and nearby stream water of pyrophyllite deposits are 2.1~3.7, which are strong- ly acidic and much lower than that (6.2~7.2) of upstream water and than that (6.8~7.6) of the stream water derived from the non-mineralized area. This study reveals that this acrid mine drainage can affect the downstream area which is 8km far from the pyrophyllite deposits, even though the drain Is diluted with abundant non-contaminated river water This suggmists that not only acid mine drainage but also the sulfide-bearing sediments originated from the pyrophyllite deposits move downstream and form acidic water through continuous oxidation reaction. The heavy metals such as Pb, Zn, Cu, Cd, Nl, Mn and Fe are enriched In the mine water of low pH, and their contents decrease as the pH of mine water Increases because of the Influx of fresh stream wainer. SoUs of the Pyrophyulte deposits are characterized by high contents of heavy metals. The stream sediments containing the yellowish brown precipitates formed by neutralization of acid mine drainage occur in all parts of the stream derived from the pyrophyllite deposits, and the sediments also contain high amounts of heavy metals. In summary, the acid mine drainage of the pyrophyllite deposits is located in the upstream part of Hoidong water reservoir in Pusan contains large amounts of heavy metals and flows into the Holdong water reservoir without any purification process. To protect the water of Holdong reservoir, the acid mine drainage should be treated with a proper purification process.
안동호와 임하호의 수환경내 중금속의 오염정도와 서식 어종간의 중금속 축적 정도를 알아보기 위해 양호수의 수질, 저니 및 서식어종인 붕어를 이용하여 중금속 함량을 비교 분석하였다. 안동호와 임하호 수질과 저니내 중금속 함량은 안동호에서 높은 함량을 보이며, As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 중금속 함량의 경우 안동호에 서식하는 붕어에서 높은 함량을 보이며, Cr, Cu, Cd 및 As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 또한 비늘, 근육, 뼈 조직은 안동호와 임하호의 함량차이가 크며, 안동호에서 높은 함량을 나타냈다. 본 연구의 결과 안동호와 임하호의 수질과 저니 및 서식어종인 붕어의 중금속 함량은 안동호에서 임하호보다 중금속 함량이 높게 나타났으며, 안동호와 임하호의 함량차이도 큰 것으로 나타났다. 이는 안동호의 경우 안동호 상류 지점의 폐광산과 농경지로부터 하상퇴적물이 유입되어 하상퇴적물 속에 포함된 유기물을 붕어가 먹이로 섭취함으로써 중금속 함량에 영향을 미친 것으로 생각된다.
Heavy metals in water systems are being managed on the concentration-based guidelines in Korea. However, various chemicals present in water can interact with heavy metals affecting their toxicity. Such interactions are not considered in the concentration-based guidelines. This study investigated the effect of hardness and coexisting heavy metals on heavy metal toxicity to emphasize the importance of having the effect-based guidelines together with the concentration-based guidelines in water management. The toxic effects of Cd, Zn, or mixtures of Cd and Zn were studied with Daphnia magna as a test species following the standard test method at different hardness conditions (100, 200, and $300mg\;L^{-1}$ as $CaCO_3$). The toxicities of single metal solutions and mixtures showed a decreasing trend with increasing hardness, and this can be attributed to the competition between heavy metals and cations such as calcium ions ($Ca^{2+}$) that cause hardness. The predicted toxicities of the heavy metal mixtures from the single metal toxicity deviated from the measured toxicities, and the predicted toxic effects tend to be greater than the measured toxic effects suggesting that Cd and Zn are in competition. This shows the limitations of using predicted toxic effects and the needs for further studies on mixture toxicities. Overall, this study shows that the management of heavy metals in waters needs to employ the effect-based guidelines together with the concentration-based guidelines.
본 연구에서는 기존의 정량적인 강수량 정보를 제공하는 방식에서 벗어나 호우발생에 따른 생활환경의 변화에 끼치는 영향을 고려한 호우영향예보서비스의 필요성을 기반으로 호우위험영향도 평가가 가능한 호우재해 위험영향 매트릭스를 개발하고, 이를 통해 호우위험영향을 평가하는 방법을 제시하였다. 사당동 일대를 대상으로 실제 발생 호우사상(2011년 7월 27일)을 적용하였으며, 호우에 의한 침수로 영향을 받는 대상별(사람, 교통, 시설) 호우위험영향평가를 수행하였다. 이를 위해 1 km 격자기반으로 호우위험정도(Impact Level)를 산정하고, 침수심 결과를 조합하여 격자기반의 잠재호우위험영향(Potential Risk Impact)을 산정하였다. 여기에 강우발생가능성 Likelihood와의 조합을 통해 호우영향예보가 가능한 호우위험영향(Heavy Rainfall Risk Impact) 값을 산정하여 사당동 지역의 호우영향정도를 격자기반으로 4개의 등급으로 분석, 제시하였다.
The anomalies that appear at every multiple of 15 ℃ in the viscosity of a thin liquid film of water and of water near solid interfaces are explained in this paper by comparing the thermal wavelength and molecular free volume of water, and quantum numbers are found. The possibility that these anomalies are related to the preferred and/or lethal temperatures of organisms is considered. The toxicity of heavy water (D₂O) can also be explained with this approach.
The Bark lignin(alkali- and acid lignin), bark extractives(hot water-and $Na_2SO_3$ extractives) of Quercus acutissima and Pinus densiflora, and flavonoids were used to detect heavy metal adsorption. The adsorption ratio of heavy metals by lignin was assigned for 40 to 50%, but was not dependent on lignin kinds. However, in case of the addition of light metals such as $Ca^{++}$ and $Mg^{++}$ to lignin the adsorption ratio was increased by 20 to 40%, and $Pb^{++}$ was almost completely adsorbed. On hot water extractives, the adsorption ratio was very low because the substrate was water-soluble, so the substrate should be water-insoluble to adsorb the heavy metals. However, the adsorption ratios of $Cd^{++}$ and $Pb^{++}$ on $Na_2SO_3$ extractives were significantly increased, while those of $Zn^{++}$ and $Cu^{++}$, were similar to lignin. When four kinds of heavy metals were treated to $Na_2SO_3$ extractives together, more than 97% of $Pb^{++}$ and $Cu^{++}$ was adsorbed_ and $Zn^{++}$ was more adsorbed by 40%, and $Cd^{++}$ was not changed, comparing with the case that on kind of heavy metal was treated. There were differences between adsorption ratio of the kinds of flavonoids and heavy metals, and the adsorption ratio of heavy metals was assigned to 20 to 45% per 0.1g flavonoid.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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