• 제목/요약/키워드: Heavy metals (Pb, Cd, As)

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ICP법에 의한 도시대기중 중금속 농도 측정: 중앙대학교를 중심으로 (Determination of Heavy Metals Concentrations in Urban Air using ICP Method : in the Area of Chung-Ang University)

  • 손동헌;신혜숙;정성윤;정원태
    • 한국대기환경학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.222-229
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    • 1993
  • Total suspended particles in the atmosphere were collected on the quartz fiber filters using an ANdersen Hi-volume air sampler from March 1989 to October 1989 and from June 1990 to February 1991, at Chung-Ang University in Seoul. A total amount of eight heavy metals (Cr, Zn, Cd, Pb, Fe, V, Ti, Mn) in total suspended particles were determined by ICP spectrophotometer. The annual arithmetic mean concentration of total suspended particle was 162.3$\mug/m^3$ and eight metals(Cr, Zn, Cd, Pb, Fe, V, Ti, Mn) were 11.6, 609.2, 3.5, 337.1, 2739.5, 15.1, 89.4 and 100.5ng/$m^3$, respectively. The concentration of total suspended particle was highest in the spring(343.7$\mug/m^3$) and lowest in the summer(91.8$\mug/m^3$). These heavy metals were distinguished into two groups in terms of their particle size distribution. The contents of first-group heavy metals (Fe, Ti, Mn) were increased in accordance with the growth of the particle size. The contents of the second-group ones such as Pb, Cd, V, and Zn, on the contrary, came to increase according as the particle size reduced. Statistical analysis indicated that there was a correlation between total suspended particle and Fe in coarse particles, and between total Suspended Particle and Zn, Pb in fine particle.

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우리나라 토양중 토지용도 및 시험방법별 중금속 분포 특성

  • 김태승;김동호;윤정기;박종겸;정일록;김종하;김혁
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.242-246
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    • 2006
  • Background level of heavy metals In soils (316 points by 15 classifications of land use) was investigated by two test methods, 0.1N HCl(1N HCl for As) extraction and aqua regia extraction methods. The average concentrations of aqua regia extractable heavy metals in soil(n=316) was 6.24(As), 0.25(Cd), 37.99(Cr), 24.10(Cu), 0.04(Hg), 25.68(Pb), 22.59(Ni), 106.11(Zn) mg/kg, respectively. Also the average concentrations of 0.1N HCl extractable heavy metals was 0.06(As), 0.08(Cd), 0.27(Cr), 3.78(Cu), 4.02(Pb), 12.5(Zn), 0.58(Ni) mg/kg, respectively. The ratio of soluble contents and total contents were 2.6%(As), 32.7%(Cd), 0.7%(Cr), 15.7%(Cu), 15.7%(Pb), 2.6%(Ni), 11.8%(Zn), and the correlation coefficient of soluble contents and total contents were 0.26(As), 0.27(Cd), 0.22(Cr), 0.57(Cu), 0.42(Pb), 0.23(Ni), 0.72(Zn).

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Quantifying the Interactive Inhibitory Effect of Heavy Metals on the Growth and Phosphorus Removal of Pseudomonas taeanensis

  • Yoo, Jin;Kim, Deok-Hyun;Oh, Eun-Ji;Chung, Keun-Yook
    • 한국토양비료학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.35-49
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    • 2018
  • This study was initiated to quantitatively evaluate the effects of five heavy metals (Cd, Cu, Zn, Pb, and Ni) on growth and P removal efficiencies of Pseudomonastaeanensis, known as the phosphorus accumulating microorganism. The heavy metals were added individually and with the binary mixture to the batch culturing system of Pseudomonastaeanensis. $IC_{50}$ and $EC_{50}$ were used to quantitatively evaluate their effects on the growth and phosphorus removal efficiency of Pseudomonas taeanensis in those treatments. Additionally, additive index value method was used to evaluate the interactive effects of heavy metals for Pseudomonas taeanensis in this study. As those heavy metals were singly added to Pseudomonastaeanensis, the greatest inhibitory effect on its growth and P removal efficiency was observed in Cd, whereas, the smallest effect was found in Ni. As the concentrations of all heavy metals added were gradually increased, its growth and P removal efficiency was correspondingly decreased. Specifically, $IC_{50}$ of Pseudomonas taeanensis for Cd, Cu, Zn, Pb, and Ni were $0.44mg\;L^{-1}$, $5.12mg\;L^{-1}$, $7.46mg\;L^{-1}$, $8.37mg\;L^{-1}$ and $14.56mg\;L^{-1}$, respectively. The P removal efficiency of Pseudomonas taeanensis was 81.1%. $EC_{50}$ values of Pseudomonas taeanensis for Cd, Cu, Zn, Pb, and Ni were $0.44mg\;L^{-1}$, $4.08mg\;L^{-1}$, $7.17mg\;L^{-1}$, $8.90mg\;L^{-1}$ and $11.26mg\;L^{-1}$, respectively. In the binary treatments of heavy metals, the lowest $IC_{50}$ and $EC_{50}$ were found in the Cd + Cu treatment, whereas, the highest $IC_{50}$ and $EC_{50}$ were found in the Zn + Pb and Pb + Ni treatments, respectively. Most of the interactive effects for the binary mixture treatments of heavy metals were antagonistic. Based on the results obtained from this study, it appears that they could provide the basic information about the toxic effects of the respective individual and binary treatments of heavy metals on the growth and P removal efficiency of other phosphorus accumulating organisms.

Heavy Metals Biosorption from Aqueous Solution by Endophytic Drechslera hawaiiensis of Morus alba L. Derived from Heavy Metals Habitats

  • El-Gendy, Mervat Morsy Abbas Ahmed;Hassanein, Naziha M.;El-Hay Ibrahim, Hussein Abd;El-Baky, Doaa H. Abd
    • Mycobiology
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    • 제45권2호
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    • pp.73-83
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    • 2017
  • The ability of dead cells of endophytic Drechslera hawaiiensis of Morus alba L. grown in heavy metals habitats for bioremoval of cadmium ($Cd^{2+}$), copper ($Cu^{2+}$), and lead ($Pb^{2+}$) in aqueous solution was evaluated under different conditions. Whereas the highest extent of $Cd^{2+}$ and $Cu^{2+}$ removal and uptake occurred at pH 8 as well as $Pb^{2+}$ occurred at neutral pH (6-7) after equilibrium time 10 min. Initial concentration 30 mg/L of $Cd^{+2}$ for 10 min contact time and 50 to 90 mg/L of $Pb^{2+}$ and $Cu^{2+}$ supported the highest biosorption after optimal contact time of 30 min achieved with biomass dose equal to 5 mg of dried died biomass of D. hawaiiensis. The maximum removal of $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$ equal to 100%, 100%, and 99.6% with uptake capacity estimated to be 0.28, 2.33, and 9.63 mg/g from real industrial wastewater, respectively were achieved within 3 hr contact time at pH 7.0, 7.0, and 6.0, respectively by using the dead biomass of D. hawaiiensis compared to 94.7%, 98%, and 99.26% removal with uptake equal to 0.264, 2.3, and 9.58 mg/g of $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$, respectively with the living cells of the strain under the same conditions. The biosorbent was analyzed by Fourier Transformer Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis to identify the various functional groups contributing in the sorption process. From FT-IR spectra analysis, hydroxyl and amides were the major functional groups contributed in biosorption process. It was concluded that endophytic D. hawaiiensis biomass can be used potentially as biosorbent for removing $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$ in aqueous solutions.

참깨 부산물 Biochar의 중금속 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Heavy Metals using Sesame Waste Biochar)

  • 최익원;서동철;강세원;이상규;서영진;임병진;허종수;조주식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.8-15
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    • 2013
  • 참깨 부산물의 중금속 흡착제로서 가능성을 검토하기 위해 $600^{\circ}C$에서 1시간동안 열분해 한 참깨 부산물 biochar를 이용하여 중금속 오염폐수 중의 중금속 흡착특성을 조사하였다. Biochar의 중금속 제거효율은 Pb>Cu>Cd>Zn 순으로 Pb의 흡착효율이 가장 높게 나타났다. 참깨 부산물 biochar를 이용한 흡착실험 결과를 Freundlich와 Langmuir 등온흡 착식에 적용하여 각각의 중금속 인자를 산출한 결과 Langmuir와 Freundlich 등온흡착식 모두에서 Pb의 흡착능력이 Cu, Cd 및 Zn에 비해서 우수한 것으로 나타났다. Pb의 경우는 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 더 적합하였으나 Cu, Cd 및 Zn의 경우 저농도에서 약간 차이는 있었으나 두 등온흡착식 모두 적합하였다. 전자현미경 (SEM)을 이용하여 중금속 흡착 전 후의 biochar 표면을 관찰한 결과 중금속 흡착 후에 각각의 중금속이 흡착되어 있는 것을 관찰 할 수 있었다. FT-IR 분석결과 중금속은 주로 방향족 C=O ring stretching ($1160cm^{-1}$ $1384cm^{-1}$$1621cm^{-1}$)에서 흡착되는 것으로 관찰되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 참깨 부산물로 제조한 biochar는 중금속 흡착제로서의 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

국내 삼천포와 하동 석탄 화력발전소 주변 토양 내 중금속의 지구화학적 특성 조사 (Investigation on Geochemical Characteristics of Heavy Metals in Soils in the Vicinity of Samcheonpo and Hadong Coal-Fired Power Plants in Korea)

  • 송창우;한협조;이종운
    • 자원환경지질
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    • 제52권2호
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    • pp.141-158
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    • 2019
  • 경남에 소재하는 삼천포 및 하동 석탄 화력발전소 인근 농경지 토양을 대상으로 중금속 함량을 측정하였다. 삼천포지역 48개, 하동 지역 61개의 표토 및 심토를 대상으로 분석한 결과, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn는 모두 토양오염 우려기준 미만으로 나타났으나 Cd는 삼천포 38개, 하동 13개 시료에서 우려기준을 초과하였다. 지질부하지수와 농축계수를 구한 결과 Cd는 높은 오염도를 보였으며 Cd와 Pb는 인위적 오염원에 의한 토양 내 농축인 것으로 보인다. 그러나 연속추출을 통해 중금속의 존재형태를 규명한 결과 Cd를 포함한 토양 내 중금속들은 대부분 용출 가능성이 매우 적은 형태로 존재하여 생물이용도가 낮게 나타났다. 이러한 결과는 석탄 화력발전소 인근 토양이 인위적인 요인으로 인해 Cd로 오염되었으나 인근 생태계로 유입될 가능성은 낮음을 의미한다.

경남 고성 구리광산 지역의 중금속 오염특성 (Pollution Property of Heavy Metal in Goseong Cu Mine Area, Kyungsangnam-do, Korea)

  • 정철현;박현주;정일현;나춘기
    • 자원환경지질
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    • 제40권4호
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    • pp.347-360
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    • 2007
  • 고성군에 위치한 폐구리광산의 중금속 오염범위와 정도 및 환경위해성을 평가하기 위하여 광산지역으로부터 토양과 벼를 채취하여 중금속 함량을 분석하였다. 중금속 함량은 논토양에 비해 산토양에서 훨씬 높았다. 중금속 전함량은 산토양에서 Cu>Zn>Pb>As>Cr>Cd, 논토양에서 Zn>Pb>Cu>Cr>As>Cd 순으로 감소하였으며, 0.1/1N HCl에 의한 중금속 용출량은 산토양에서 Cu>Pb>Zn>As>Cd>Cr, 논토양에서 Pb>Cu>Zn>As>Cd>Cr 순으로 나타났다. 중금속 용출비는 시료채취지점에 따라 매우 다양하였지만 평균적으로는 Cd(16%)>Pb(10%)>Cu(9%)>As(4.5%)>Zn-Cr(${\le}2.5%$)의 순이었다. 조사대상 토양들은 지각평균값에 비해 중금속이 부화되어 있으며 그 순서는 $As{\ge}Cd>Pb>Zn>Cu>Cr$이었다. 토양의 중금속 전함량 또는 용출량으로부터 계산한 오염지수는 중금속 오염이 폐구리광산 특히 삼산제일광산 주변의 산토양에 국한되어 있음을 나타내었다. 현미 중의 중금속함량은 As $nd{\sim}0.87mg/kg,\;Cd\;0.02{\sim}0.34mg/kg,\;Cu\;1.01{\sim}6.25mg/kg,\;Mn\;13.4{\sim}43.2mg/kg,\;Pb\;0.09{\sim}2.83mg/kg$$Zn\;16.5{\sim}79.1mg/kg$으로 심각하게 오염된 수준은 아니었다. 토양 pH와 함께 중금속의 용출 및 분포특성들은 이 지역 중금속 오염의 대부분이 중금속의 용해 순환보다는 폐광석과 맥석광물의 쇄설성 이동에 의해 진행되고 있음을 시사하였다.

석회석을 활용한 광미와 폐석의 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 제거

  • 지한구;정명채;정문영;최연왕;이문현;이재영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.20-23
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    • 2005
  • The objective of this study is to examine a stabilized efficiency of heavy metals including Cd, Cu, Pb and Zn using slaked lime. Tailings from the Janggun Pb-Zn mine, the second Yeonhwa Pb-Zn mine, the Jisi Au-Ag mine and the Sangdong W mine were sampled and measured heavy metal concentrations contents using AAS as various extraction methods. During 156 hours, column test were undertaken to evaluate the possibility of stabilization by slaked lime. The result shows that $Ca(OH)_2$ has a good efficiency in heavy metal stabilization, especially at the Jisi mine with stabilized efficiencies of 97%(Cd), 99%(Cu), 86%(Pb) and 99%(Zn), respectively.

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중금속 안정화제의 반응 매개변수 결정 및 중금속 안정화 효율성 평가 (Determining Kinetic Parameters and Stabilization Efficiency of Heavy Metals with Various Chemical Amendment)

  • 오세진;김성철;김태희;연규훈;이진수;양재의
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1063-1070
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    • 2011
  • 본 연구는 수용액 내 존재하는 Cd, Pb을 다양한 화학적 안정화제를 이용하여 안정화 효율성을 평가하였다. 연구에 사용한 안정화제는 중금속 이온과의 반응특성 별로 석회물질, 광물질 등으로 구분하여 문헌조사를 바탕으로 5종을 선정하여 사용했다. 안정화 효율성 평가방법은 용액 내 중금속 함량을 단계적으로 제조하여 안정화 효율성, 반감기 및 반응속도 산정 및 반응 후 안정화제의 반응생성물 확인의 순으로 진행했다. 안정화 효율성 평가결과 석회물질 ($CaCO_3$)을 다량 함유하여 기본적으로 pH를 8이상으로 교정하는 안정화제의 경우 처리량에 상관없이 대부분 불용화되는 것으로 나타났으며, 낮은 산도교정 물질은 50% 수준의 효율성을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 효율성이 크게 나타난 물질을 대상으로 반응속도상수 (K)를 산출한 결과 Cd의 경우 처리량에 따라 증가하였지만, Pb의 경우 초기에 반응속도가 빠르게 일어나 처리량에 따른 평가는 불가능 하였다. 다량의 중금속 이온과 반응시킨 안정화제의 표면관찰을 통한 생성물 검정 결과 SEM 사진으로 반응 전 후의 생성물 확인을 간접적으로 확인하였다. 또한, SEM-EDS 분석결과 반응 후 물질 표면에서 Cd과 Pb의 성분 검출을 확인하였다. 그리고 XRD 분석을 통해 효율성이 좋았던 물질에서 Cd과 Pb 성분의 검출이 확인되어 수용액 상에 이온형태로 존재하는 중금속의 복원에 안정화제를 이용한 저감은 효율적일 것으로 판단된다.

국내식품의 중금속 오염과 위해성 분셕 (Contamination and Risk Analysis of Heavy Metals in Korean Foods)

  • 이서래;이미경
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.324-332
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    • 2001
  • 인체의 중금속 노출은 식품이 대부분을 차지하고 있어 세계 어느나라나 인체건강의 유지라는 측면에서 깊은 관심을 쏟고 있다. 본 연구에서는 국내산 식품의 중금속 함량과 식이섭취량에 관련된 연구결과를 총정리하였으며 외국자료와 비교함으로써 중금속의 위해성을 평가하였다. 식품군별(해산어류, 연안패류, 담수어류, 곡류)로 비소, 카드뮴, 수은, 납의 4가지 금속원소의 함량에 대한 연차적 변화추세를 분석한 결과 1970년대보다는 1980년대, 그리고 1990년대로 올수록 중금속의 평균농도는 감소하는 것으로 나타났다. 중금속의 국내기준과 비교하였을 때 평균치로는 기준을 초과하는 경우가 없었으나 최고치로는 기준을 초과하는 경우가 드물게 발견되었다. 한국인에 의한 중금속의 식이섭취량 데이터를 요약하면 1980년대보다는 1990년대에 감소하는 경향이 있었다. 중금속 중 As, Hg의 평균섭취량은 PTWI의 6∼8%, Cd, Pb은 50∼80%수준으로 모두 허용량을 밑돌고 있으나 특정식품을 많이 먹는 극단소비량으로 계산한다면 PTWI를 초과할 수 있으므로 심도있는 평가가 요구된다. 한국인에 의한 Cd, Hg, Pb의 식이섭취량은 여러 국가에 대한 GEMS/Food 데이터와 비교시 중위권에 속하는 것으로 나타났다. 식품 중에서 수산물은 Hg, Cd 및 As의 오염이, 일반식품은 Pb의 오염이 우려되고 있으므로 이들 중금속에 대한 법적기준을 설정하여 중금속에 의한 오염 진행상황을 감시해야 될 것이다. 나아가 모든 급원(음식물, 공기, 불, 직업적 노출)으로부터 중금속의 총 노출량을 평가하고 식생활에서의 위해요소를 확인함으로써 식량자원의 안전성을 확보할 수 있게 되기를 바란다.

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