• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.259-264
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• 2006

이 논문에서는 대전광역시 도심하천인 유등천 및 유등천이 합류된 갑천 하류 하상퇴적물의 물리화학적 특성을 분석하고 중금속에 의한 오염 정도를 평가하였다. 유등천 하천퇴적물은 약산성내지 약알칼리이며, 퇴적물 대부분은 모래가 약 80% 이상인 사질토로 양이온 보유능력과 수분보유 능력이 낮아 식물이 자라기에 부적합한 퇴적물임을 지시한다. 따라서 유등천변 소유역 퇴적물이 토양의 기능중 하나인 자정능력을 갖추기 위해서는 점토를 많이 객토하여 식생과 자정능력을 가지는 소유역 토양으로 전환해야 할 것으로 판단한다. 조사 지점별 중금속 성분의 함량변화 특성을 보면 유등천은 도심을 통과하면서 토사내 중금속(Pb, Cr, Cd)의 농도가 증가되는 경향을 보인다. 이러한 하천유역 토사내중금속 농도의 증가는 하천수의 수질과 관련이 있는 것으로 보인다. 하상퇴적물 깊이별 중금속의 농도는 일부지점에서 심도증가와 함께 증가하는 경향을 보인다. 하천수의 수질오염은 하천 퇴적물의 오염으로 이어지고 이는 궁극적으로 하천생태환경에 영향을 미치게 되므로 하천수의 수질에 대한 지속적인 감시와 오염된 하상퇴적물에 대한 정화작업이 필요하다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.345-353
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• 2022

본 연구는 합성 모데나이트(Na_6.6Al_6.6Si_41.4O₉₆·20.4H₂O, Na-MOR)를 이용한 다양한 중금속의 포획 연구를 하기 위한 기초 단계로, 고분해능 X-선 분말 회절을 이용하여 치환체의 격자상수 및 부피 변화를 이해하기 위한 목적으로 실험을 진행하였다. 열중량 분석법(Thermogravimetric analysis, TGA)으로 측정한 결과, 1가 양이온 치환체(Cs-MOR, Na-MOR)는 단위포 당 19.4, 20.4개의 물분자가 존재하였으며, 2가 양이온 치환체(Pb-MOR, Sr-MOR, Cd-MOR)는 단위포 당 21, 23.1, 23.2개가 존재하는 것을 확인하였다. 측정한 모든 물질은 사방정계에 속하는 Cmcm의 공간군을 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 치환 전 물질인 Na-MOR과 비교했을 때, 치환체의 (110)면과 (200)면의 회절강도가 명확하게 변화하였으나, 전체적인 피크의 위치는 거의 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Na-MOR에서는 확인이 되지 않았던 (220)면의 피크가 Pb-, Cd-, Sr-MOR에서 뚜렷하게 관찰되었다. 이를 통해서 양이온 치환에 따른 원자들의 분포 변화가 주로 ab-평면상에서 나타나지만, 격자상수의 변화는 미세할 것으로 짐작할 수 있었다. Whole profile fitting 방법을 사용하여 치환된 모데나이트의 미세한 격자상수의 변화를 관찰하였다. 치환체의 격자상수 및 격자부피의 변화는 치환된 양이온의 반경 및 전하수에 따라 서로 다른 경향성을 보였다. 1가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 a-축의 길이는 증가하지만, 반면에 b- 및 c-축의 길이는 감소하였다. 2가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 대체적으로 a-축의 길이가 감소하고, b- 및 c-축의 길이는 증가하였다. 격자부피는 1가 또는 2가 양이온 치환체들이 각각 독립된 경향성을 가지며, 이온반경에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제11권6호
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• pp.561-567
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• 2001

능이버섯[Sarcodon aspratus(Berk.)S.Ito]의 fibrin 분해 활성물질을 분리정제하기 위하여(N $H_4$)$_2$S $O_4$침전법, DE52 anion exchange column chromatography, Sephacryl-S2000 gel filtration chromatography 및 Mono S cation FPLC를 행하였으며 정제된 효소의 특성을 측정하였다. 혈전용해 요소의 활성물질은 DE52 anion exchange colum chroma-tography에 NaCI의 농도가 0.2M 정도에서 용출되었으며 계속된 Sephacryl-S200 gel fitration chromatography 및 Mono S cation EPLC를 실시한 결과 단일 Peak를 얻었고 혈전용해효소의 특이활성은 55.2 U/mg protein으로 조효소액으로 비하여 11.3 배 증가하였으며 수율은 49.5%이었다. 또한 Mono S cation EPLC에서 얻은 활성획분을 12% SDS-PAGE로 전기영동한 결과 단일 band를 얻었으며 gel filtration의 결과와 비교함으로서 정제된 능이의 혈전용해 효소의 분자량은 29.300 Da인 것으로 확인되었다. 능이로 부터 정제한 혈전용해효소는 pH가 높아질수록 효소활성이 증가하였으며 pH 10.5의 알카리성에서도 안정하였으며 6$0^{\circ}C$이상의 온도에서는 효소활성이 급격히 실활하기 시작하였지만 8$0^{\circ}C$에서 25%의 상대활성을 보였다. 또한 본 효소는 C $u^{2+}$이온 $Co^{3+}$ 이온 등 중금속에 의하여 68%및 38%활성이 저해되었으며 $Ca^{2+}$이온 또는 $Mg^{2+}$의 초딤색 인 EDTA및 serine protease inhibitor이 PMSF에 의하여 활성이 저해되었었다. 이러한 결과들은 능이의 혈전용해효소가 Ca.sup 2+/또는M $g^{2+}$에 의하여 활성이 증가하는 serine protease임을 암시해 주고 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.43-49
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• 1998

Retardation effect of heavy metals in soils caused by adsorption onto the surfaces of solids particles is well known phenomena. The adsorption of metal ions has been recognized more strong in clay mineral and organic matter contents rather than sands and gravels. In this study, we investigated the retardation effect in two sandy soils by conducting batch and column tests. The column tests were conducted to obtain the relationship between concentration and time known as breakthrough curve (BTC). We applied pulse type injection of ZnCl$_2$solution on the inlet boundary and monitored the effluent concentration at the exit boundary under steady state condition using EC-meter and ICP-AES. Batch test consisted of an equilibrium procedure for fine fractions collected from two sandy soils for various initial ZnCl$_2$concentrations, and analysis of Zn ions in equilibrated solution using ICP-AES. The results of column test showed that i) the peak concentration of Zn analyzed by ICP was far less than that detected by EC-meter for both soils and ii) travel times for peak concentration were more less identical for two different monitoring techniques. The first result can be explained by ion exchange between Zn and other cations initially present in the soil particles since ICP analysis showed a significant amount of Ca, Mg ions in the effluent. From the second result, we found that retardation effect was not present in these soils due to strong cation exchange capacity of Zn ion over other cations since we did not apply a solution containing more adsorptive cations such as Al. The result of batch test also showed high distribution coefficients (K$_{d}$) for two soils supporting the dominant ion exchange phenomena. Based on the retardation factor obtained from the Kd, we predicted the BTC using CDE model and compared with the BTC of Zn concentration obtained from ICP The predicted BTC, however, disagreed with the monitored in terms of travel time and magnitude of the peak concentrations. The only way to describe the prominent decrease of Zn ion was to introduce decay or sink coefficient in the CDE model to account for irreversible decrease of Zn ions in liquid phase.e.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.239-246
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• 2007

[ $Co^{60}\;{\gamma}-ray$ ] 선원에 의한 그래프트 공중합 반응을 통해 설폰화 이온교환 섬유를 합성하였다. 그래프트 공중합 반응의 경우 총 조사선량이 증가할수록 그래프트율이 증가하였으며, 가교제인 divinylbenzene을 첨가하여 공중 합하였을 때 최대 1000%의 그래프트율을 보였다. 또한 이온교환 섬유의 설폰화율이 증가할수록 이온교환용량이 크게 증가하였고 가교제가 첨가된 설폰화 POF-co-St/DVB 이온교환 섬유의 이온교환용량이 5.06 meq/g로 설폰화 POF-co-styrene 이온교환 섬유에서 보다 높게 측정되었으며, 이온교환 섬유의 중금속 이온 흡착량은 섬유의 그래프트율이 증가함에 따라 증가하였다.

• 자원환경지질
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• 제28권5호
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• pp.455-467
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• 1995

In order to investigate the dispersion patterns and speciations of Cu, Pb, Zn and Cd in soils, stream sediments and stream waters, geochemical studies of soil, stream sediment and stream water samples collected in the vicinity of the Shi-Heung Cu-Pb-Zn mine was carried out Cation exchange capacity measurement, size analysis, X-ray diffraction analysis and batch test were performed to select applicable soil for adsorption treatment The average content of Cu, Pb, Zn and Cd in soils collected from tailings and ore dressing plant is 1084 ppm, 2292 ppm, 3512 ppm and 29.2 ppm, respectively, and therefore, tailings and ore dressing plant site may be the major contamination sources in this study area. The mean content of Cu, Pb, Zn and Cd in stream sediments is extremely high up to 794 ppm, 1633 ppm, 2946 ppm and 25.2 ppm, respectively. Tailing particles and heavy metal ions are dispersed along the tributary system. Results from the sequential extraction analysis indicate; (1) most of Cu is bound to organic matters and sulphides, (2) fraction of Pb is mainly bound to Fe and Mn oxides. Most of Zn is largely bound to Fe and Mn oxides and residual fraction. Ion exchangeable fraction of Cd is relatively higher than those of Cu, Pb and Zn. Batch test on soils collected from the kaolinite and/or pyrophyllite mines and from the control areas was carried out to select an applicable soil samples for adsorption treatment The sample, S10, collected from the control area 2 (clay content 33.2%) shows the highest $K_d$ (distribution coefficient). Organic content in soils and several clay minerals shows relatively good correlation with $K_d$. It means that applicable soils for adsorption treatment of heavy metals show high organic and clay content.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권1호
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• pp.46-53
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• 2014

The purpose of this study is to promote utilization of paper mill sludge as an adsorbent for stabilizing heavy metals in contaminated water by measuring the adsorption capacity of paper mill sludge for cadmium and arsenic. To measure adsorption capacity of paper mill sludge, sorption isotherm experiments were analyzed by Langmuir and Freundlich isotherm models. Also, two methods of chemical modifications were applied to improve the adsorption capacities of paper-mill-sludge: the first method used sodium hydroxide (NaOH), called PMS-1, and the second method used the NaOH and tartaric acid ($C_4H_6O_6$) together, called PMS-2. For Cd adsorption, PMS-1 presented the increase of reactivity while PMS-2 presented the decline of reactivity compared to that of untreated paper-mill-sludge. In case of As adsorption, both PMS-1 and PMS-2 showed the decrease of adsorption capacities. This is because zeta-potential of paper mill sludge was changed to more negative values during chemical modification process due to the hydroxyl group in NaOH and the carboxyl group in $C_4H_6O_6$, respectively. Therefore, we may conclude that the chemical treatment process increases adsorption capacity of paper mill sludge for cation heavy metals such as Cd but not for As.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.101-109
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• 2008

국내 화학회사에서 발생되는 연마분진 폐기물에 대한 흡착제로서의 재이용성을 평가하기 위하여 연마분진을 $550^{\circ}C$에서 하소시켜 얻어진 무정형 알루미늄 산화물(AMA-L)을 이용하여 양이온 중금속인 구리, 카드뮴, 납 등에 대한 흡착특성을 파악하였으며 MINEQL + 프로그램을 적용하여 AMA-L과 양이온 중금속 이온간의 표면흡착결합 반응을 모사하여 흡착실험결과와 비교하였다. 구리와 카드뮴, 납의 단일성분에 대한 AMA-L의 흡착실험결과, 납 > 구리 > 카드뮴의 순서로 친화력의 차이가 발생하는 것을 확인하였다. 구리와 카드뮴의 농도변화에 따른 AMA-L 흡착실험 결과 구리와 카드뮴의 농도를 증가시킴에 따라 두 성분의 흡착효율은 모두 감소되는 것으로 나타났으며 구리와 카드뮴이 동시에 존재하는 이성분계 흡착의 경우에는 단일성분으로 존재하는 경우와 유사한 흡착율을 나타내었으며 경쟁이온의 영향을 거의 받지 않는 것으로 확인이 되었다. 또한, AMA-L에 대한 흡착특성에 대한 MINEQL+를 이용한 모사결과 단일성분과 이성분계 흡착에 대한 흡착특성은 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• Carbon letters
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• 제18권
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• pp.49-55
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• 2016

Refuse-derived fuel (RDF) produced using municipal solid waste was pyrolyzed to produce RDF char. For the first time, the RDF char was used to remove aqueous copper, a representative heavy metal water pollutant. Activation of the RDF char using steam and KOH treatments was performed to change the specific surface area, pore volume, and the metal cation quantity of the char. N₂ sorption, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES), and Fourier transform infrared spectroscopy were used to characterize the char. The optimum pH for copper removal was shown to be 5.5, and the steam-treated char displayed the best copper removal capability. Ion exchange between copper ions and alkali/alkaline metal cations was the most important mechanism of copper removal by RDF char, followed by adsorption on functional groups existing on the char surface. The copper adsorption behavior was represented well by a pseudo-second-order kinetics model and the Langmuir isotherm. The maximum copper removal capacity was determined to be 38.17 mg/g, which is larger than those of other low-cost char adsorbents reported previously.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.105-113
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• 2018

In this study physical and chemical characteristics of rice straw ash (RSA) were analyzed in agricultural by-products such as the characteristics of soil pH, electric conductivity (EC), total phosphorus (T-P), available phosphate (Avail-P), and cation exchange capacity (CEC). The results showed that RSA is of mainly C in 95.74% and followed by Si > Al > P > Mg > K > Ca. The pH of RSA was high near 11 and the T-P concentration was $2,322.38{\pm}10.35mg/kg$. The specific surface area of RSA was $123.50m^2/g$, which was much lower than that of biochar. The X-ray diffraction (XRD) analysis indicated that RSA were C and Si based crystalline. TCLP and KSLT test results implied that the heavy metal concentrations were below the environmental standards and would not impose the risks. T-P concentration increased from $225.59{\pm}12.69mg/kg$ to $593.39{\pm}17.36mg/kg$ along with RSA mixing ratio to soil from 0% to 15%. Both pH and EC values were increased with the increase of RSA ratio. The changes in Avail-P and CEC were not when RSA mixing ratio was 1%. whereas the Avail-P concentration was slightly increase when the mixing ratio was more than 5%. Additional investigation considering receiving soil characteristics based on the results of this study would help effective application of RSA to soil.