• 공업화학
• /
• 제29권5호
• /
• pp.571-580
• /
• 2018

본 연구에서는 수용액에서 Pb(II)를 흡착 제거하기 위하여 커피찌꺼기(spent coffee grounds; SCG)와 점토광물인 견운모(sericite)를 혼합하여 복합흡착제(SS)를 제조하였다. FT-IR 분석결과 SS의 주요 관능기는 O-H, C=O와 C-N 그룹이었다. SS의 비표면적, 기공직경 그리고 양이온 치환 용량은 SCG와 sericite보다 크고, 높았다. SS 흡착제 제조를 위한 최적의 조건은 소성온도 $300^{\circ}C$, SCG : sericite 비율 8 : 2, 입자의 크기는 0.3 mm이었다. SS 흡착제를 이용하여 Pb(II)를 제거하기 위한 실험에서는 Langmuir 흡착식이 Freundlich보다 적합하였으며, Langmuir 등온흡착식에 의한 Pb(II)의 최대 흡착용량은 44.42 mg/g이었다. 또한, 열역학 분석에 의하면 SS 흡착제를 이용한 Pb(II)의 흡착 공정은 물리적인 흡착이었으며, 자연적인 발열반응이었다. SS 흡착제의 흡착-탈착 실험에서는 88-92%를 회수할 수 있었으나, 탈착 횟수가 증가할수록 SS 흡착제의 활성사이트는 감소하였다. 위의 실험결과 SS 흡착제는 전처리 없이 저렴하고, 효율적으로 Pb(II)를 수용액에서 흡착 제거할 수 있다.

• Advances in environmental research
• /
• 제6권2호
• /
• pp.127-137
• /
• 2017

Cotton is the major fiber crop in Pakistan that accounts for 2% of total national gross domestic product (GDP). After picking of cotton, the dry stalks are major organic waste that has no fate except burning to cook food in villages. Present research focuses use of cotton stalks as feedstock for biochar production, its characterization and effects on soil characteristics. Dry cotton stalks collected from agricultural field of Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan were combusted under anaerobic conditions at $450^{\circ}C$. The physicochemical analysis of biochar and cotton stalks show higher values of % total carbon, phosphorus and potassium concentrations in biochar as compared to cotton stalks. The concentration of nitrogen was decreased in biochar. Similarly biochar had greater values of fixed carbon that suggest its role for carbon sequestration and as a soil amendment. The fourier transformation infrared spectroscopic spectra (FTIR) of cotton stalks and biochar exposed more acidic groups in biochar as compared to cotton stalks. The newly developed functional groups in biochar have vital role in increasing surface properties, cation exchange capacity, and water holding capacity, and are responsible for heavy metal remediation in contaminated soil. In a further test, results show increase in the water holding capacity and nutrient retention by a sandy soil amended with biochar. It is concluded that cotton stalks can be effectively used to prepare biochar.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제55권3호
• /
• pp.91-104
• /
• 2013

The objectives of this study were to monitor and assess the environmental impacts of indirect wastewater reuse on water quality and soil in paddy fields. Yongin monitoring site (YI) irrigated from agricultural reservoir and Osan monitoring site (OS) irrigated with treated wastewater diluted with stream water were selected as control and treatment, respectively. Monitoring results for irrigation water quality showed a significant statistical difference in salinity, exchangeable cation and nutrients. Pond water quality showed a similar tendency with irrigation water except for the decreased difference in nutrients due to the fertilization impact. Soil chemical properties mainly influenced by fertilization activity such as T-N, T-P, and $P_2O_5$ were changed similarly in soil profiles of both monitoring sites, while the properties, EC, Ca, Mg, and Na, mainly effected by irrigation water quality showed a considerable change with time and soil depth in treatment plots. Heavy metal contents in paddy soil of both control and treatment did not exceed the soil contamination warning standards. This study could contribute to suggest the irrigation water quality standards and proper agricultural practices including fertilization for indirect wastewater reuse, although long-term monitoring is needed to get more scientific results.

• 농촌계획
• /
• 제9권2호
• /
• pp.19-28
• /
• 2003

It is the purpose of this study to investigate the change of stream water quality in upper stream of Dongjin river, and to give the basic information for the conservation of water quality. Water samples were taken periodically at 9 sampling sites during 8 months from March to October in 2002. The results of this study were as follows : 1. The water temperature and pH of stream water were ranged $9.0{\sim}29.4^{\circ}C,\;6.48{\sim}9.33$, respectively. The COD values of stream water was ranged from 0.60 to 19.06. The contents of T-N and T-P mainly affected by the livestock wastes, and agricultural activity were $1.88{\sim}6.74\;mg/L$, ND(not deleted)${\sim}0.50\;mg/L$, respectively. 2. The SS, DO and BOD values of stream water were ranged $0.4mg/L{\sim}274.0mg/L$, $0.5{\sim}6.0\;mg/L$, and $7.3{\sim}13.7\;mg/L$ respectively. 3. The cation is one of the important components in analysis of stream water quality. The contents of analysis, $Ca^{++},\;Mg^{++},\;Na^+$ and $K^+$ were ranged $1.96{\sim}11.08\;mg/L$, $1.21{\sim}6.16\;mg/L$, $3.38{\sim}18.44\;mg/L$, $1.12{\sim}7.96\;mg/L$, respectively. SAR was ranged $0.31{\sim}1.63$ below 2.0. The contents of cation showed in the order $Na^{++}>Ca^{++}>K^+>Mg^+$. 4. The contents of heavy metal Zn, Cu, and Pb were $ND{\sim}0.071\;mg/L$, $ND{\sim}0.012\;mg/L$, and $ND{\sim}0.043\;mg/L$, respectively. Cd was not detected in all samples. 5. As a result of these researches showed water quality in upper stream watershed of Dongjin river more affected by livestock wastes and living sewage than agricultural activity.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제47권4호
• /
• pp.390-395
• /
• 2004

토마토 뿌리에 존재하는 이온채널의 특성을 조사하기 위하여, 마이크로솜을 분리하고 전기생리용 분석장치가 연결된 인공지질 이중막에 유입하였다. 그 결과 다섯 종류의 이온채널을 확인하였고, 이들 중 450 pS의 전기전도도를 갖는 비선택성 양이온채널을 가장 자주 관측하였다. 이 채널은 세 가지의 subconductance 상태를 보였으며, 이들의 전기전도도는 450, 257, 105 pS으로 측정되었다. 모든 subconductance 상태는 막전위 변화에 따른 전류변화가 직선적으로 나타났다. 채널의 활성은 양의 막전위에서 열림과 닫힘이 반복되는 전이상태를 보였지만, 음의 막전위에서는 평균 열림시간과 함께 열림확률도 증가하였다. 막전위 -40mV에서 측정한 채널의 열림확률은 0.83이었다. 이온선택성을 측정하기 위하여 지질막의 한쪽에만 50mM의 $K^+$ 또는 $Na^+$을 가하여 비대칭 이온조건을 만들었을 때, 두 경우 모두에서 전류역전전위는 동일하게 약 -l0mV 이동하였다. 이것은 450 pS채널이 $K^+$과 $Na^+$을 구별없이 통과시킴을 나타낸다. 중금속 이온들 중, $100\;{\mu}M$ 농도의 $La^{3+}$과 $Ba^{2+},\;Zn^{2+}$는 채널의 활성을 크게 저해하여 열림확률을 0.2 이하로 감소시켰다. 그러나, $Al^{3+}$과 $Cd^{2+}$은 활성을 약 20% 저해하였다. 흥미롭게도, 각각의 중금속 이온은 서로 다른 형태로 채널활성을 저해하였다. $La^{3+}$은 $500\;{\mu}M$ 농도에서 모든 subconductance 상태를 저해하였으나, $Zn^{2+}$는 1 mM의 농도에서도 105 pS의 subconductance 상태는 저해하지 않았다. 또한 $Cd^{2+}$은 음의 막전위에서도 채널의 열림을 long-opening상태에서 전이상태 열림으로 전환시켰다. 이러한 결과는 중금속 이온들이 채널단백질에 각각의 결합부위를 가질 수 있을 가능성을 의미하여, 식물 뿌리의 생리현상에서 450 pS 채널의 기능적 역할 뿐 만아니라 구조적 특징을 탐색할 수 있는 유용한 조절자나 탐색자로 이용될수 있음을 시사한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제10권3호
• /
• pp.32-37
• /
• 2005

서울 및 경기지역의 문화재청 관할(창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉) 왕릉지역에 대한 토양조사를 실시하여 산림환경변 화가 토양 이화학성에 미치는 영향을 연구하였다. 창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉의 4개 왕릉 지역의 토양화학성을 비교하기 위하여 pH, 유기물, 유효인산, 치환성 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 양이온치환용량, 염기포화도, 전질소를 분석하였고 토양 내 오염도를 측정하기 위해 토양 내 중금속(Cd, Ph, Cu) 함량을 분석하였다. 또한 토양의 답압정도를 평가하기 위하여 토양경도, 통기성, 공극율, 기상율, 가비중을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 토양의 답압정도를 나타내는 지표인 토양경도와 통기성은 종묘와 서오릉지역이 창덕궁과 동구릉지역보다 불량하였으며 이는 출입하는 내방객의 증가와 지속적인 토양관리의 차이로 나타나는 현상으로 사료된다. 특히 서오릉지역의 토양경도와 통기성을 산림지역, 출입통제지역, 답압지역으로 구분하여 조사한 결과 산림지역이 답압지역보다 양호한 것으로 나타나 지속적인 토양관리를 위한 안식년제를 도입할 필요성이 제기 되었다. 2) 4개지역의 토양 pH는 표토가 심토보다 높게 나타났으며, 종묘와 서오릉지역의 토양 pH가 창덕궁 및 동구릉지역 보다 높게 나타난 것은 시비에 기인한 것으로 판단된다. 서오릉의 산림지역의 경우 토양 pH와 유기물 함량이 답압지역보다 높게 나타나 시비 등 토양관리가 식물생육환경으로서의 토양개선에 효과적임을 반영하였다. 3) 4개지역의 토양 내 중금속함량은 서오릉 및 동구릉지역에 비해 창덕궁 및 종묘지역에서 높게 나타나 서울 도심권에 위치할수록 대기로부터 유입된 중금속류의 축적이 많음을 시사하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제7권2호
• /
• pp.63-71
• /
• 2002

본 연구에서는 점토차수재의 대체물질로서 매립지 현장토에 첨가재(시멘트, 벤토나이트 고화제)를 혼합하는 방법인 개량혼합토 공법을 대상으로 하여, 토목 환경적인 연구로서 차수/강도 효과 및 회분식/컬럼식 테스트를 통한 중금속의 고정능력에 관한 평가를 수행하였다. 지반공학적 연구(투수계수/압축실험)를 실시한 결과, CL 계열의 현장토(CL)에 첨가재(시멘트, 벤토나이트: 팽윤도로 구분하여 고품위 벤토나이트 B\circled1. 저품위 벤토나이트 B\circled2. 고화제)를 혼합함으로써 폐기물 매립지의 법적 기준(1x10-7cm/sec 이하)을 만족하였다. 또한 개량혼합토 제조시 시멘트 : 벤토나이트 : 고화제 = 90 : 60 : 1의 비율이 가장 적합하였으며, 팽윤도로 구별된 저품위 벤토나이트(B\circled2)의 사용가능성을 보여주었다. 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)의 양이온교환능력(Cation Exchange Capacity, CEC) 측정 결과, 현장토와 비교하여 약 1.5배 정도 CEC가 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 첨가재에 따른 큰 차이점은 보이지 않았다. 화학구성과 결정구조의 변화를 살펴보기 위한 XRF와 SEM측정 결과, 첨가재에 따른 고화토의 결정구조의 큰 변화 양상을 확인할 수 없었다. 컬럼을 사용하여 중금속($Pb^{2+}$ $Cu^{2+}$ , $Cd^{2+}$ , $Zn^{2+}$ l00mg/L)을 혼합한 인공침출수를 현장토(columnl)와 첨가재의 종류에 따른 개량혼합토(column2, 3, 4)에 적용시킨 결과, 현장토의 경우, 유출수의 pH가 감소됨과 동시에 $Cd^{2+}$ 와 $Zn^{2+}$가 유출되어 거의 파과점까지 도달하였으며, 현장토의 중금속 고정능력은 $Pb^{2+}$ ≒$Cu^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Cd^{2+}$ 순으로 나타났다. 개량혼합토의 경우, 동일한 시점에서 column l에서 보여졌던 파과 현상은 나타나지 않았고, 팽윤도가 높은 B\circled1(column 2)보다 저급의 B\circled2(column 3)를 첨가한 개량혼합토가 화학적으로 훨씬 안정함을 보여주었으며, 시멘트, 벤토나이트와 함께 보조적으로 고화제(column 4)를 첨가했을 경우, 이러한 결과가 한층 더 두드러진다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.735-742
• /
• 2009

척추동물의 뼈는 hydroxylapatite [$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$, HAp]로 이루어져 있어서 용액중에 존재하는 중금속이온들의 훌륭한 이온교환제로서 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 하소시켜 얻은 소뼈, 돼지뼈, 생선뼈를 이용한 회분식 반응조에서의 구리이온의 제거성능을 조사하였으며 이러한 결과로부터 중금속이온을 제거하기 위한 흡착제로서의 재이용성을 평가하였다. 온도를 달리하여 하소시켜 얻은 세 종류의 뼈 시료들의 표면특성은 SEM, XRD 및 FT-IR 분석을 통하여 측정하였다. SEM 촬영결과 하소온도가 높아질수록 표면이 불규칙해졌으며 작은 기공이 발달하였다. XRD 분석에서는 하소 온도가 높아질수록 피크가 발달되는 경향을 보였는데 이와 같은 현상은 HAp가 열처리에 의해 무정형 형태에서 결정형으로 바뀌었음에 기인한 것으로 여겨진다. FT-IR 분석결과 하소온도가 높아질수록 흡착된 물과 골격 내 유기물의 흡수밴드의 강도는 점차 감소되는 것을 알 수 있었다. 구리이온 제거 결과 뼈를 넣지 않은 바탕실험에서는 15% 이하의 제거율을 보였는데 하소된 뼈를 사용한 경우에는 제거율이 부가적으로 40% 이상 상승하였다. 세 종류의 동물뼈 모두에서 하소온도를 높일수록 구리에 대한 제거율은 감소하였다. 용액의 pH가 상승할수록 양이온 교환 및 침전반응을 형성할 수 있는 유리한 조건에 의해 구리이온의 제거율이 상승하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제35권4호
• /
• pp.325-337
• /
• 2002

백운 폐광산 주변에 방치된 폐석으로 인한 하천수 및 하상퇴적물의 중금속오염정도를 알아보고자 하였다. 광산활동과 관련되어 발생하는 주변 하천수의 Al 및 Pb, Zn, Cu, Cd, Mn, Fe 등의 중금속 및 기타 이온의 부화현상은 하천수의 TDS를 높이며 또한, 수질을 악화시키는 요인이 된다. 백운광산 주변의 하천수는 Ca와 SO$_4$가 주를 이루는 Ca-SO$_4$형을 보이며, 부분적으로 황화광물의 화학적 풍화로 인한 중금속부화현상을 보인다. 광산을 경유해서 흐르는 하천수는 알카리 및 알카리 토류원소에 의한 중화작용의 영향으로 pH는 6.S-7.1의 약산성내지 중성을 띤다 폐갱구로부터 홀러나오는 갱내수 또한 약산성 내지 중성을 띠며, 광산내의 광석과 맥석광물과의 화학적 풍화로 인해 높은 원소함량을 보인다. 백운 폐광산 주변의 하천수는 갱내수가 유입되는 지역에서 높은 농도를 보이다 하류로 갈수록 농도가 급격히 낮아진다. 이온농도가 낮아지고 pH가 중성을 띠는 것은 자연적으로 오염을 조정해주는 희석 및 침전, 흡착 등으로 인한 완충작용의 결과이다. 토양내에서 중금속의 이동성이나 생물학적 이용능력을 알아보기 위하여 단계별 추출법을 이용하여 하상퇴적물에서 Cd, Cu, Zn, Pb의 존재형태를 5가지 단계로 분류하였다: 이온교환형태, 탄산염형태, 철-망간 산화물형태, 유기물형태, 잔류상형태. 대부분의 퇴적물에서 Cu(21-92%) 및 Zn(28-89%), Pb(23-94%)는 잔류상형태가 우세하였으며, Cd는 퇴적물에서 다른 원소에 비해 낮은 농도(2.7-52.8 mg/kg)를 보여주었으나 대부분 불안정한 형태(68-97%)가 우세하였다. 상류 퇴적물에서는 폐석으로 인해 Pb의 농도가 높게 나타나며, 하류 퇴적물은 Zn이 높은 농도를 보여, Zn 과 불안정한 형태가 우세한 Cd이 이동성이 높은 원소임을 알 수 있었다.thing construction. The presentation coverages and relative difficulties of textbooks were, however, diverse. It is somewhat noticeable that, while fewer professors majoring in clothing construction participated in writing, generally more pages were allocated to clothing construction than other areas. While presentations on anthropometrics method, construction theory, draft theory, usage of sewing machine and fitting theory were insufficient most textbooks were dealing with drafting of basic slopers and sewing procedure, etc. Making-up techniques on the apparels items such as Korean traditional men's pants, pajamas, shirt vest skirt, pants, apron and Korean pouch were handled closely in each textbook.different from the one in the l980s worn by the demonstrators of popular movements and democratic movements, and it emerged as a new symbol with the characteristics of cultural movement like community consciousness and nature affiliation.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.640-647
• /
• 2006

도금공장에서 발생하는 폐수에는 니켈 등 중금속이 고농도로 함유되어 있어 그 처리가 매우 어려운 편이며, 최근에는 공해물질의 발생을 사전에 예방하는 공정을 도입하거나, 발생된 폐수 및 폐기물을 적절히 처리하여 재활용하는 청정기술이 도입되는 추세이다. 본 연구에서는 니켈 도금 공정에서 발생되는 폐수를 대상으로 이온교환과 전기투석 공정을 이용하여 니켈의 회수가능성 및 효율을 평가하였다. 이온교환수지 5 종을 이용한 이온교환 실험결과 S 1467(gel-type 강산성 양이온 교환수지)의 교환용량이 가장 높았으며 재생실험결과 4 N HCl을 재생재로 사용한 경우에서 재생율 및 재생농도가 가장 높았다. 전류밀도, 전극액 농도, 농축액 및 전극액 유량을 변화시켜가며 운전한 전기투석 실험결과 최적의 운전조건은 전류밀도 $250A/m^2$, 전극액 농도 2 N $H_2SO_4$, 전극액 및 농축액 유량 30 mL/min였다. 이온교환수지 500 mL를 사용한 이온교환 scale-up 실험결과 S 1467 수지의 교환용량은 1.88 eq/L resin, 재생율은 93.7% 이었고 cell pair 수를 2개로 증가시킨 전기투석의 scale-up 실험결과, 농축 및 희석효율은 증가하였으나, 전류효율은 일정하였다.