• Environmental Engineering Research
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• 제23권1호
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• pp.62-69
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• 2018

In the present study, long-term heavy metals (HMs) contaminated soil samples from a well-known Pb/Zn smelting area in the southwest of China were collected, and physicochemical and biological characteristics of these samples were evaluated. Soil samples contained different concentrations of HMs, namely Pb, Zn, Cu, and Cd. Enzyme activity analyses combined with microcalorimetric analysis were used for soil microbial activity evaluation. Results showed that two soil samples, containing almost the highest concentrations of HMs, also shared the greatest microbial activities. Based on correlation coefficient analysis, high microbial activity in heavily HMs contaminated soil might be due to the high contents of soil organic matter and available phosphorus in these samples. High-throughput sequencing technique was used for microbial community structure analysis. High abundance of genera Sphingomonas and Thiobacillus were also observed in these two heavily contaminated soils, suggesting that bacteria belonging to these two genera might be further isolated from these contaminated soils and applied for future studies of HMs remediation. Results of present study would contribute to the evaluation of microbial communities and isolation of microbial resources to remediate HMs pollution.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권5호
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• pp.369-375
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• 2000

도시에서 토양을 보존하고 합리적으로 이용하기 위하여 도시 토양을 과학적으로 이해하는 것이 필요하지만 아직까지 이처럼 과도하게 관리되고 교란된 토양의 특성에 대하여 집중적으로 연구되지 않았다. 본 연구에서 조사된 인천의 산림, 잔디밭, 가로수, 나지 및 포장 밑 토양에서 답압에 의한 견밀화에 의하여 토양 가밀도가 높았다. 또한 다양한 도시 토양에서 수분함량은 전원지 산림 토양에 비하여 적었고 지온은 높았다. 화학적으로는 도시 토양에서 pH가 중성에 가깝고 유기물 함량이 적었다. 도시 토양의 총세균수는 전원지 산림 토양의 단지 5∼50% 수준이었다. 단계식 다중회귀분석의 결과, 토양 유기물함량이 총세균수에 영향을 미치는 주요한 요인으로서 선정되었다. 대부분의 도시 토양에서 탈수소효소 활성도는 전원지 산림 토양과 유의한 차이가 없었으나, 아스팔트 포장 밑 토양에서는 낮았다 그러므로 견밀한 도시 토양에서 낮은 유기물함량이 물질 순환에 관여하는 미생물 수에 악영향을 미친다고 판단되었다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.259-269
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• 2021

국내 69개 농경지 토양 내 Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn을 대상으로 하여 토양 pH, 양이온교환능력, 유기물 함량 등의 물리화학적 특성이 CaCl2, HOAc, HNO3, DTPA 등을 이용한 중금속의 단일용출 결과에 미치는 영향을 통계학적으로 조사하였다. 통계학적 분석은 토양의 물리화학적 특성의 평균값을 기준으로 높고 낮은 두 표본으로 구분한 후 이에 대해 상관분석과 다중회귀분석을 수행하였다. Cr, Cu, Ni, Pb의 경우 HNO3를 적용하였을 때 다른 추출제에 비하여 높은 함량이 추출되었으나, Cd, Zn의 경우 HOAc를 이용한 추출에서도 유사한 함량이 추출되었다. 상관관계 조사 결과, DTPA 추출이 다른 단일용출 및 전함량과 상관관계가 높았으며, 토양의 물리화학적 특성이 단일용출 결과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. Zn의 경우, 전함량과 모든 단일용출법들에 의한 추출 함량이 상호 높은 상관관계를 보였다. 회귀분석 결과, 토양의 물리화학적 특성은 최대 74%에 이르는 단일용출 결과의 분산을 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 토양의 물리화학적 특성이 단일용출 결과에 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제47권2호
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• pp.87-96
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• 2014

본 연구는 전라남도 나주지역 황토의 토양학적 및 광물학적 특성을 확인하고 주변 모암과의 상관관계를 통해 그 기원 및 형성과정을 알아보고자 하였다. 연구지역은 전라남도 나주시 동강면 장동리이며, 토양단면(약 150 cm 깊이)의 황토를 깊이별로 상부, 중부, 하부층으로 나누어 토양학적 특성(색, pH, 입도분리)과 광물학적 특성(광물조성, 입자의 크기, 모양, 화학조성)을 연구하였다. 모암시료는 박편제작 및 현미경관찰을 통해 구성광물을 기재하고 황토의 구성광물과 연관성을 알아보았다. 연구 결과 황토는 pH 4.3~5.1 범위를 갖는 산성토이며 미사와 점토가 주로 구성된(약 95%) 미사질양토와 미사질식양토였다. 모래와 미사의 주 구성광물은 석영, 운모, 장석이며 점토는 침철석, 수산화층간 버미큘라이트, 일라이트, 카올리나이트, 할로이사이트, 질석과 소량의 석영이 포함되어 있었다. 모래와 미사의 SEM-EDX 분석을 통해 구성광물의 형태를 확인한 결과, 풍화작용으로 인해 부식되어 표면이 거칠고 산화철로 피복되어 있는 장석이 관찰되었고 하부층으로 갈수록 그 양은 증가했다. 점토는 TEM 분석을 통해 다양한 형태의 층상규산염광물이 확인되었으며, 상부에서 하부층으로 갈수록 침철석의 양이 증가했는데 이는 상부 층에서 용탈된 산화철이 하부층으로 이동되어 집적된 것으로 사료된다. 황토의 모암으로 사료되는 주변의 암석은 석영, 사장석, 흑운모, 녹니석 등으로 이루어진 화강반암이었다. 즉, 화강암류의 모암에서 장석과 운모 등이 풍화작용을 받아 일라이트, 질석, 수산화층간버미큘라이트 및 카올리나이트로 변하였으며 침철석은 흑운모 풍화에 의해 형성된 것으로서, 본 연구지역의 황토는 오랜 기간 풍화작용에 의해 형성된 풍화잔류토로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권5호
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• pp.16-22
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• 2010

Heavy metals in soils exist in various forms dependent upon surrounding conditions. As the Janghang smelter area is of concern for its high elevated heavy metal concentrations, Korean government decided to remediate the area. Main objectives of this research were; to analyze heavy metal concentrations and their existing forms in the vicinity of the smelter; and to understand differences made by analysis techniques of heavy metals. Top soils of rice field, crop field, bare field, and forestry in the area were sampled and analyzed for their physicochemical characteristics. Concentrations of Cu, Cd, Pb, and As were analyzed with two pretreatment techniques adopted using 0.1 N HCl and aqua regia. To analyze existing forms of heavy metals, Tessier's schemes for sequential extraction technique were adopted. Exchangeable fraction and carbonate bound fraction of heavy metals may pose potential threat to environment and were in the order of Pb > As > Cu > Cd. If assessing mobile fraction of heavy metals by land uses, the order was forestry > bare land > crop field > rice field. When analyzed using Tessier's scheme, high ratio of residual fractions to total arsenic concentration should be considered for remediation design of the area.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.61-68
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• 2023

본 연구는 화성암 지역의 생태·자연도 1등급 토양의 표토와 심토를 채취하여 물리화학적 특성에 대해 분석하고 비교하는 것이 목적으로, 채취한 토양시료를 대상으로 함수율과 pH를 측정하고 X-선 형광분석 및 X-선 회절분석을 실시하였다. 연구결과, 함수율은 표토가 심토보다 높게 측정되었고 pH는 표토가 심토보다 더 산성으로 측정되었다. X-선 형광분석 결과, I9 시료가 카올리나이트와 가장 가까운 위치에 도시되었고 I7 시료가 카올리나이트와 가장 먼 위치에 도시되었으며, 그 외 시료들은 모두 I7 시료와 I9 시료의 사이에 위치한다. X-선 회절분석 결과, 점토광물의 평균 함량은 표토가 심토보다 높게 나타났으며 대표적으로 산출되는 점토광물로는 일라이트, 버미큘라이트, 카올리나이트, 녹니석, 깁사이트 등이 있다. 본 연구에서 얻은 결과는 향후 심토의 표토화를 위한 표토 복원 시 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제18권4호
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• pp.314-320
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• 2014

토양에 잔류된 농약의 작물로의 흡수 이행 양상을 조사하기 위해서 boscalid 및 chlorfenapyr를 토양에 잔류시킨 후 엇갈이 배추로 흡수 이행 되는 정도를 조사하였다. 엇갈이 배추 및 토양 중 두 농약의 확립된 분석법을 이용하여 회수율시험을 실시한 결과 회수율은 87.5~105.2% 범위 이내이었다. 토양 중 boscalid의 초기잔류량은 저농도 처리구에서 2.77 mg/kg, 고농도 처리구에서 5.66 mg/kg이었으며 28일 경과 후 잔류량은 각각 0.53 및 1.60 mg/kg으로 초기잔류량의 71.7~81.9%가 감소하였다. 반면에 chlorfenapyr의 초기잔류량은 저농도 및 고농도 처리구에서 각각 2.38 및 6.43 mg/kg으로 나타났으며, 28일 경과 후 각각 1.36 및 2.91 mg/kg으로 초기잔류량의 42.9~54.8%가 감소하였다. 엇갈이 배추시료는 파종 후 21일부터 28일까지 약 2일 간격으로 수확하여 잔류농약분석을 실시하였으며 시간경과에 따라 농약의 흡수량이 증가하였다. 엇갈이 배추로 흡수된 boscalid의 흡수량은 저농도 처리구에서 2.47 mg/kg으로 2.4%의 흡수율을 보였으며, 고농도 처리구에서 흡수량은 4.71 mg/kg으로 2.2%가 흡수되었다. 반면에 chlorfenapyr의 흡수량은 저농도 및 고농도 처리구에서 각각 1.36 및 2.63 mg/kg으로 나타나 1.5 및 1.3%를 흡수하였다. 이러한 결과는 토양에 잔류된 농약이 후작물로 흡수 이행되어 수확물에서의 잔류량에 영향을 미칠 수 있다는 것을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.389-398
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• 2022

비소 및 중금속으로 오염된 토양 내 함량과 농작물로 전이되는 함량 간의 관련성을 도출하기 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있으나 두 함량 간의 낮은 상관성으로 인하여 명확한 결과가 도출되지 못하고 있다. 이 연구에서는 토양 내 비소 전함량과 단일용출 가용성 함량뿐만 아니라 토양의 물리·화학적 특성을 함께 고려하여 백미로 전이되는 비소 함량을 예측하는 통계학적 모델을 만들고자 하였다. 토양 특성 중 pH, 단일용출 가용성 함량, 유기물 함량에 따라 순차적으로 토양을 분류하며 회귀분석을 통한 예측 모델을 도출하였다. 80개의 백미 내 비소 함량과 토양 내 비소 전함량 및 Mehlich 가용성 함량 간의 상관계수는 각각 0.533과 0.493으로 낮았다. 그러나 토양을 pH, Mehlich 가용성 함량에 대한 전함량, 유기물 함량으로 순차적으로 분류하여 모델을 도출한 결과, ① pH가 6.5보다 높은 13개의 토양은 0.963, ② pH가 6.5 이하이고 As_Tot/As_Mehlich 비가 높은 15개의 토양은 0.849, ③ pH가 6.5 이하이고 As_Tot/As_Mehlich 비가 낮으며 8.5% 이하의 유기물을 함유한 30개의 토양은 0.935로 예측력이 크게 증가하였다. 이 연구에서 도출된 토양 분류에 따른 백미 전이 함량 예측 모델은 비소 오염 토양에 대해 신뢰성 있는 백미 재배 기준을 설정하는데 의미있는 방법론을 제안할 수 있을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권5호
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• pp.68-77
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• 2023

The effect of soil damage on the physicochemical characteristics and activity of the soil microbial community is not well known. This study investigates this relationship by analyzing 11 soil samples collected from various points of soil damage across Gyeonggi-do. Soil damage resulted from forest fires, landslides, and development areas, with their impacts most severe on the topsoil layer (0-30 cm). Dehydrogenase and β-glucosidase activities were notably higher at locations damaged by forest fires compared to other sites. While enzyme activities in soils influenced by landslides and development areas were relatively low, sites with a pollution history exhibited elevated dehydrogenase activity, likely due to past microbial response to the pollution. Additionally, an assessment of carbon substrate usability by soil microorganisms indicated higher substrate availability in areas impacted by forest fires, contrasting with lower availability in landslide and development sites. Statistical analysis revealed a positive correlation between organic content of sand and clay and microbial activity. These findings provide valuable insights into soil damage and associated restoration research, as well as management strategies.

• 보존과학회지
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• 제37권1호
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• pp.63-76
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• 2021

The purpose of this study is to scientifically analyze physicochemical characteristics of the roof tiles used for palaces in the Joseon Dynasty which stored in Changdeokgung material storage and Seooreung Jaesil and the modern handmade ones which made by N company to understand the differences between their manufacturing techniques. Through chromaticity, cross-sectional observation, component analysis, and crystal structure analysis, it was possible to confirm the physicochemical properties and fired properties of the roof tile. Roof tiles from the Joseon Dynasty have a wider colorimetric range and higher apparent porosity and water absorption, on average, than the modern roof tiles. The cross section of the Joseon Dynasty roof tiles shows that most clay minerals have not been vitrified, remaining in the form of atypical particles, while the modern roof tiles have denser clay materials. X-ray diffraction analysis identified low-temperature minerals such as micas in Joseon roof tiles but no peak of these minerals was observed in the modern roof tiles, implying that the modern ones are fired at higher temperature than the Joseon ones. Therefore, the modern roof tiles are fired at higher temperature and have higher density than the Joseon ones due to the use of pugmills. The general content of main ingredients was similar between the two. Additionally, the principal component analysis of trace elements in the Joseon roof tiles showed that most samples were from similar areas. It seems that the Joseon roof tiles were manufactured using soils supplied from a specific region at the same timeframe and their consistency in the content of principal components implies that they also have similar mix proportions of clay.