• Title/Summary/Keyword: Metal contamination

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Construction and Characterization of Multiple Heavy Metal-Resistant Phenol-Degrading Pseudomonads Strains

  • Yoon, Kyung-Pyo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제13권6호
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    • pp.1001-1007
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    • 2003
  • Metal ions contamination may inhibit microorganisms involved in the biodegradation of organic compounds and affect biodegradation rates. Therefore, it is likely that bioremediation of xenobiotics-contaminated soils and waste will require inoculation with efficient biodegrading microbial communities, with capabilities of being resistant to heavy metals as well. Two different transconjugants (Pseudomonas sp. KMl2TC and P. aeruginosa TC) were constructed by conjugation experiments. Results on MIC, induction and growth inhibition strongly indicated that arsenic-resistant plasmid, pKM20, could be mobilized, and the newly acquired phenotype of pKM20 was not only expressed but also well regulated, resulting in newly acquired resistances to $As^{5+},\;As^{3+},\;and\;Sb^{3+} in\;addition\;to\;Cd^{2+},\;Zn^{2+},\;and\;Hg^{2+}$. The phenol- degradation efficiencies of Pseudomonas sp. KMl2TC were maintained significantly even at high heavy metal concentrations at which these efficiencies of P. aeruginosa TC were completely impaired. The results in this study on the effects of heavy metals on phenol degradation, especially after conjugation, are the first ever reported. All the results described in this study encourage to establish a goal of making "designer biocatalysts" which could degrade certain xenobiotics in the area contaminated with multiple heavy metals.

The response of plants growing in a landfill in the Philippines towards cadmium and chromium and its implications for future remediation of metal-contaminated soils

  • Nazareno, Patricia Anne G.;Buot, Inocencio E. Jr.
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제38권2호
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    • pp.123-131
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    • 2015
  • During several visits to the Cebu City landfill in the Philippines, plants were observed growing within the area, including on top of the garbage piles. Studying the response of these plants is important in assessing which can be used in remediating metal contaminated soils. This study aimed to determine whether the plants in the Cebu City landfill excluded or accumulated cadmium (Cd) and chromium (Cr) in the plant tissues. The floristic composition of the landfill was analyzed prior to the sample collection. The samples were acid-digested before the desired elements were measured using atomic absorption spectrophotometry (AAS). The Cd and Cr concentrations in the plant root-zone soil were also measured using AAS. The results indicated that the landfill substrate was generally acidic based on the results of the pH measurement. Of the 32 plant species sampled, Cyperus odoratus showed potential for Cd uptake and internal transfer; Cenchrus echinatus, Vernonia cinerea and Terminalia catappa for Cr uptake, and Cynodon dactylon for Cr internal transfer. The plants in the landfill differed in their response towards the heavy metals. To confirm the behavior of C. odoratus towards Cd, and C. echinatus, C. dactylon, V. cinerea, and T. catappa towards Cr, controlled experiments are recommended, as the plant samples analyzed were collected from the field.

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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함수비와 중금속 오염도에 따른 유전상수의 변화 (Variations of Complex Permittivity due to Water Content and Heavy Metal Contamination)

  • 오명학;김용성;유동주;박준범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.231-241
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    • 2005
  • 지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 함수비와 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50 kHz 이하의 저주파영역에서 전극분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하였으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현의 감소로 인하여 감소하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부는 중금속 농도 증가에 따라 전도손실의 증가에 의하여 모든 주파수 영역에서 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 $10-20\%$정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

국내 광산폐기물 적치장 침출수 발생 현황 및 중금속 오염도 평가 (Current Occurrence and Heavy Metal Contamination Assessment of Seepage from Mine Waste Dumping Sites in Korea)

  • 박창구;김정욱;정명채;박현성;김동관;오연수
    • 한국자원공학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.588-595
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    • 2018
  • 이 연구에서는 국내에 분포하는 광산폐기물(광물찌꺼기, 폐(광)석) 적치장의 침출수 유출 현황을 조사하고 중금속 오염도를 평가하였다. 현장답사 시 채취한 23개소의 적치장 침출수 미량원소 분석결과 원소별 최대함량(mg/L)은 Al 53.98, As 16.19, Cd 1.15 Cu 37.30, Fe 28.64, Mn 39.00, Ni 0.097, Pb 0.750으로 검출되었다. 모니터링 대상 적치장 6개소의 침출수를 3개월간 분석한 결과, 주요 개발광종에 따라 2개소의 금-은광산에서는 As, Cd, Cu, Fe, Mn, Zn 및 Al, 2개소의 연-아연광산에서는 Cd, Mn, Zn 및 Al, 2개소의 기타광종(중석, 철) 개발광산에서는 As, Fe, Mn이 지속적으로 수질환경기준을 초과하는 높은 함량이 유출되고 있음을 확인하였다. 그러므로 이들 6개 광산폐기물 적치장에서 배출되는 침출수에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다.

윤활유의 수분혼입 및 베어링강의 표면 조도가 구름접촉 피로수명에 미치는 효과 (Effect of Water Contamination of the Lubricant and Surface Roughness of Bearing Steel on the Rolling Contact Fatigue Life)

  • 허태현;심충기;김홍석;신기훈;정성균
    • 한국안전학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.15-20
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    • 2017
  • A large amount of research has been performed on the rolling contact fatigue(RCF) life of bearings, since it directly affects the safety and reliability of mechanical systems. It is well known that rolling contact fatigue life is influenced by several parameters including contact pressure, oil contamination by water or metal particles, and the surface conditions of bearings. However, the detailed damage mechanisms involved in rolling contact fatigue have not been clearly identified yet. In this paper the effects of water contamination of the lubricant and surface roughness of bearing steel on the rolling contact fatigue life were investigated. Two types of specimens with different surface roughness values were prepared through turning and lapping operations. They were tested under two different lubrication conditions, i.e. oil lubricant with 100% of oil and the water contaminated condition with 80% of oil and 20% of water using the rolling contact fatigue testing machine. The surface damage induced by the rolling contact fatigue was observed by using atomic force microscope(AFM). Experimental results show that the rolling contact fatigue life, $L_{10}$ was reduced by 24 to 33% depending on the lubrication condition. The reduction of fatigue life in the range of 53 to 57% was also observed at different surface roughness conditions.

세정공정에 따른 Y2O3 코팅부품의 내플라즈마성 영향 (Influence of Plasma Corrosion Resistance of Y2O3 Coated Parts by Cleaning Process)

  • 김민중;신재수;윤주영
    • 한국표면공학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.365-370
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    • 2021
  • In this research, we proceeded with research on plasma resistance of the cleaning process of APS(Atmospheric Plasma Spray)-Y2O3 coated parts used for semiconductor and display plasma process equipment. CF4, O2, and Ar mixed gas were used for the plasma environment, and respective alconox, surfactant, and piranha solution was used for the cleaning process. After APS-Y2O3 was exposed to CF4 plasma, the surface changed from Y2O3 to YF3 and a large amount of carbon was deposited. For this reason, the plasma corrosion resistance was lowered and contamination particles were generated. We performed a cleaning process to remove the defect-inducing surface YF3 layer and carbon layer. Among three cleaning solutions, the piranha cleaning process had the highest detergency and the alconox cleaning process had the lowest detergency. Such results could be confirmed through the etching amount, morphology, composition, and accumulated contamination particle analysis results. Piranha cleaning process showed the highest detergency, but due to the very large thickness reduction, the base metal was exposed and a large number of contaminated particles were generated. In contrast, the surfactant cleaning process exhibit excellent properties in terms of surface detergency, etching amount, and accumulated contamination particle analysis.

안동댐 퇴적물의 오염도 평가(I): 안동댐 퇴적물의 오염 특성 연구 (Assessment of Pollution Characteristics of Surface Sediments from Andong Lake(I): Studies on Characteristics of Pollution of Sediments from Andong Dam)

  • 김영훈;박재충;신태천;김정진
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.377-389
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    • 2020
  • 본 연구에서는 낙동강수계의 안동댐 퇴적물에 대한 오염도 조사 및 평가를 수행하였다. 안동댐 상류 40 km까지 약 5 km 간격으로 호수의 중간, 좌, 우지점에서 성층기와 전도기로 구분하여 퇴적물 시료를 채취하였다. 일반 항목인 강열 감량, 총질소, 총인의 경우 오염도가 낮지만, 중금속의 경우 비소와 카드뮴의 오염도는 매우 높다. 지천 및 대조군에 비해 댐 내 퇴적물의 오염도가 높으며, 시료채취 시기별로는 성층기에 크롬, 구리, 납의 농도가 높고, 순환기에 아연의 농도가 높은 경향을 보인다. 상하류의 위치에 따른 농도 차이를 나타내는 중금속은 비소, 카드뮴, 망간, 아연이며 차이를 보이지 않는 항목은 크롬, 구리, 수은, 철, 납 등이다.

화학적 추출법에 따른 (구)장항제련소 주변 토양의 중금속 오염특성 분석과 식물 전이 가능량 예측 (Study on Heavy Metal Contamination Characteristics and Plant Bioavailability for Soils in the Janghang Smelter Area)

  • 정슬기;안진성;김영진;김건하;최상일;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권1호
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    • pp.42-50
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    • 2011
  • Potential risk of heavy metals to various receptors including humans depends on the bioavailability of the heavy metals in soil. In this study, the heavy metal extraction methods using 0.1N HCl and aqua regia were compared with the Tessier's sequential extraction method to assess whether these two methods can be used to determine the plant-available heavy metal concentrations. The contamination characteristics of copper (Cu), cadmium (Cd), lead (Pb), and arsenic (As) found in soils collected from 75 sites around the closed Janghang smelter were analyzed by extracting heavy metals using 0.1 N HCl, aqua regia, and the Tessier's sequential extraction method. The portion of metals bioavailable to plants is considered as the sum of the fraction 1 (exchangeable) and the fraction 2 (carbonates binding) of the Tessier's 5-step sequential extraction method, which were determined to be 3.1 ${\pm}$ 3.82, 0.6 ${\pm}$ 0.15, 20.6 ${\pm}$ 18.78, and 7.0 ${\pm}$ 6.48 mg/kg for Cu, Cd, Pb, and As, respectively, in this study. When the extraction using aqua regia and the Tessier's extraction method were compared, the extracted Cu and Pb concentrations did not show significant differences, whereas the extracted Cd and As concentrations showed significant differences. These results indicate that the portion of Cd and As in the fraction 5 of the Tessier's sequential extraction can not be extracted using aqua regia. Using aqua regia, which is the official test method, higher concentrations of Cu, Cd, Pb and As were extracted than the sum of the fraction 1 and 2. The results show that only 9, 40, 39 and 10% of Cu, Cd, Pb and As using aqua regia can be uptaken by plants (i.e., plant-available). Using 0.1N HCl, the portion of Cd equivalent to about 66% the fraction 1 could be extracted, while, with Pb, the portion of the fraction 1 and about 90% of the fraction 2 could be extracted. With As, the portion equivalent to the fraction 1, 2 and 79% of the fraction 3 was extracted, while with Cu, the portion equivalent to the fraction 1, 2, 3 and 20% of the fraction 4 was extracted using 0.1N HCl.

The Effect of Quartz Liner in Rapid Thermal Nitridation Process for Chamber Contamination Control

  • 윤진혁;박세근;이영호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.195-195
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    • 2015
  • 반도체 제조 시 ohmic contact을 형성하고, barrier metal layer형성을 위해 NH3 기체를 사용하는 rapid thermal nitridation (RTN)은 반도체 공정에 있어 매우 중요한 핵심 기술이다. 그러나 공정 진행 시 발생하는 공정 부산물에 의한 chamber오염으로 인해 매우 정확히 입사 되어야 할 thermal energy의 controllability가 저하되고 있어, 미세 공정능력 구현의 한계에 부닥치고 있다. 본 연구에서는 quartz plate liner를 적용하여 RTN 공정에서 발생하는 공정 부산물인 ammonium chloride (NH4Cl)의 chamber 표면 증착을 최소화하였고, 공정 진행 온도의 controllability를 확보하였다.

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