• Applied Biological Chemistry
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• 제44권2호
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• pp.92-96
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• 2001

농경지로의 개발 가능성이 높은 중국 길림성 백성지역의 주요한 토양인 흑개토의 이화학성 및 인산 흡착특성을 조사하였다. 토지 이용방식 또는 재배작물이 서로 다른 중국 길림성 백성지역 4곳과 중국 용정에 위치한 연변 대학교 농과대학 부속 시험장 1곳에서 1993년 8월에 토양을 채취하여 실험을 수행하였다, 중국 길림성 백성지역 토양의 $_PH$는 미경작지 10.2, 경작지는 $7.3{\sim}7.6$으로 비교적 높았다. 양이온 치환용량은 20 cmol(+) $kg^{-1}$ 이상이었으며, 치환성 양이온 중 Na는 특히 표토에 많이 존재하였으며, Ca의 함량이 매우 높아 Ca 포화율이 100% 이상을 나타내었다. 토양 포화 침출액의 주요 양이온은 Na이었으며, ECe와 SAR을 기준으로 백성 미경작지 토양은 염류-나트륨성 토양, 경작지 토양은 나트륨성 또는 일반 토양에 해당하였다. 백성지역 토양의 유효인산 함량은 10mg P $kg^{-1}$ 미만으로 아주 낮았으며, 최대 인산흡착량은 $ $ mg P $kg^{-1}$이었다. 길림성 백성지역 토양의 경우 유효인산 함량이 매우 낮아 토양 비옥도 중진을 위한 인산질 비료의 시용과 함께 토양 투수성의 개선 등과 같은 적절한 토양 관리가 필요하며, 용정지역 토양의 경우에는 인산흡착 특성을 고려하여 인의 과잉 축적을 방지하기 위한 인산질 비료의 적정 시용을 권장하여야 한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제17권3호
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• pp.219-234
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• 1974

인산고정능(燐酸固定能)이 대단(大端)히 큰 것으로 알려진 제주도(濟州道) 화산회토양(火山灰土壞)에서 시용인산(施用燐酸)의 동태(勳態)를 파악(把握)코저 재배년수(栽培年數)가 다른 감귤원(柑橘園)에서 채취(探取)한 토양(土壤)에 대(對)하여 인산(燐酸)의 분별정량(分別定量)을 행(行)하고 각(各) 토양인산(土壤燐酸)의 축적형태(蓄積形態), 그의 토심(土深)에 따른 변화(變化) 및 이들에 영향(影響)을 미치는 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)과의 관계(關係)를 비교검토(比較檢討)함과 아울러 인산흡착실험(燐酸吸着實驗)을 행(行)하여 인산흡착(燐酸吸着)에 대(對)한 등온흡착식(等溫吸着式) 및 인산시용량(燐酸施用量) 결정기준(決定基準)인 인산흡수계수(燐酸吸收係數)에 대(對)한 검사(檢討)를 하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 무기인산(無機燐酸)의 분별정량(分別定量)을 Chang & Jackson 법(法)에 의(依)하여 행(行)한 결과 형태별(形態別) 함량(含量)은 Water-soluble p

• Environmental Engineering Research
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• 제18권3호
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• pp.163-168
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• 2013

In this study, an innovative media, iron mixed ceramic pellet (IMCP) has been developed for arsenic (As) removal from groundwater. A porous, solid-phase IMCP (2-3 mm) was manufactured by combining clay soil, rice bran, and Fe(0) powder at $600^{\circ}C$. Both the As(III) and As(V) adsorption characteristics of IMCP were studied in several batch experiments. Structural analysis of the IMCP was conducted using X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis to understand the mechanism of As removal. The adsorption of As was found to be dependent on pH, and exhibited strong adsorption of both As(III) and As(V) at pH 5-7. The adsorption process was described to follow a pseudo-second-order reaction, and the adsorption rate of As(V) was greater than that of As(III). The adsorption data were fit well with both Freundlich and Langmuir isotherm models. The maximum adsorption capacities of As(III) and As(V) from the Langmuir isotherm were found to be 4.0 and 4.5 mg/g, respectively. Phosphorus in the water had an adverse effect on both As(III) and As(V) adsorption. Scanning electron microscopy results revealed that iron(III) oxides/hydroxides are aggregated on the surface of IMCP. XAFS analysis showed a partial oxidation of As(III) and adsorption of As(V) onto the iron oxide in the IMCP.

• 상하수도학회지
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• 제30권6호
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• pp.691-698
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• 2016

This study was carried out to investigate the characterization of iron oxide nanotubes (INTs) by anodization method and applied adsorption isotherms and kinetic models for phosphate adsorption. SEM analysis was conducted to examine the INTs surface formation. Further XRD and XPS analysis were performed to observe the crystal structure of INTs before and after phosphate adsorption. AFM analysis was conducted to determine of Fe foil surface before and after anodization. Phosphate stock solution for adsorption experiment was prepared by $KH_2PO_4$. The batch experiment was conducted using 20 ml phosphate stock solution and $40cm^3$ of INTs in 50 ml conical tube. Adsorption isotherms were applied Langmuir and Freundlich models for adsorption equilibrium test of INTs. Pseudo first order and pseudo second order models were applied for interpretation of adsorption rate by reaction time. The determination coefficient ($R^2$) values of Langmuir and Freundlich models were 0.9157 and 0.8876 respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제33권7호
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• pp.530-535
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• 2011

본 연구는 호소의 부영양화의 원인물질인 인을 효과적으로 제거하고자 개발된 알루미늄-황토 및 란타늄-황토 복합체의 흡착 특성을 평가 하였다. 연구 결과 황토 1 g에 주입된 알루미늄과 란타늄 양이 증가할수록 결합된 양이 비례하여 증가하였다. 알루미늄과 란타늄이 첨가되지 않은 황토와 0.5, 1, 2 mg의 알루미늄과 0.5, 1, 3 mg의 란타늄이 첨가된 복합체를 사용한 경우에 인 제거효율이 다르게 나타났다. 수중의 인 1 mg $PO_4^{3-}$-P/L를 모두 제거하는데 요구되는 양은 알루미늄-황토 복합체가 순수 황토에 비하여 약 2~10배 적은 것으로 나타났다. 또한 란타늄-황토의 경우에는 약 1.5~10배 적게 요구되었다. 제조된 알루미늄-황토, 란타늄-황토 복합체를 수세한 후에 인 흡착 정도를 관찰하기 위하여 복합체를 1~3회까지 수세한 후 결과를 관찰하였는데 수세전과 비교하여 인 제거효율 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. pH에 따른 영향은 pH 5~8에서 높은 인 제거율을 보임으로써 개발된 복합체는 일반 자연수계에 살포시 탁월한 인 제거 효능을 보일 것으로 판단된다. 또한 제조된 알루미늄-황토 및 란타늄-황토 복합체는 30분 이내에 빠르게 침전되기 때문에 호소 바닥에서 빠른 시간 내에 안정화 되어 수중의 인과 퇴적층에서 용출되는 인 제어를 담당할 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.134-134
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• 2019

Utilization of organic waste as a renewable energy source is promising for sustainability and mitigation of climate change. Pyrolysis converts organic waste to gas, oil, and biochar by incomplete biomass combustion. Biochar is widely used as a soil conditioner and adsorbent. Biochar adsorbs/desorbs metals and ions depending on the soil environment and condition to act as a nutrient buffer in soils. Biochar is also regarded as a carbon storage by fixation of organic carbon. Phosphorus (P) and nitrogen (N) are strictly controlled in many wastewater treatment plants because it causes eutrophication in water bodies. P and N is removed by biological and chemical methods in wastewater treatment plants and transferred to sludge for disposal. On the other hand, P is an irreplaceable essential element for all living organisms and its resource (phosphate rock) is estimated about 100 years of economical mining. Therefore, P and N recovery from waste and wastewater is a critical issue for sustainable human society. For the purpose, intensive researches have been carried out to remove and recover P and N from waste and wastewater. Previous studies have shown that biochars can adsorb and desorbed phosphates implying that biochars could be a complementary fertilizer. However, most of the conventional biochar have limited capacity to adsorb phosphates and nitrate. Recent studies have focused on biochar impregnated with metal salts to improve phosphates and nitrate adsorption by synthesizing biochars with novel structures and surface properties. Metal salts and metal oxides have been used for the surface modification of biochars. If P removal is the only concern, P adsorption kinetics and capacity are the only important factors. If both of P and N removal and the application of recovery are concerned, however, P and N desorption characteristics and bioavailability are also critical factors to be considered. Most of the researches on impregnated biochars have focused on P removal efficiency and kinetics. In this study, coffee waste is thermally treated to produce biochar and it was impregnated with Mg/Al to enhance phosphates and nitrate adsorption/desorption and P bioavailability to increase its value as a fertilizer. Kinetics of phosphates and nitrate adsorption/desorption and bioavailability analysis were carried out to estimate its potential as a P and N removal adsorbent in wasewater and a fertilizer in soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권2호
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• pp.109-115
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• 1991

담수처리(湛水處理)에 의한 토양(土壤)의 환원(還元)이 토양(土壤)의 인산(燐酸) 흡착특성(吸着特性)에 어떠한 영향(影響)을 미치는지를 검토(檢討)하기 위하여 논으로 이용(利用)되어온 강서통(江西統), 밭으로 이용(利用)되어온 중동통(中東統), 및 미경작지(未耕作地)인 예산통(禮山統)을 공시토양(供試土壤)으로 하여 담수처리(湛水處理)후 인산(燐酸) 흡착(吸着) 실험(實驗)을 실시(實施) 하였다. 흡착(吸着) 실험(實驗)의 온도(溫度)는 $5{\sim}45^{\circ}C$이었으며, Langmuir 등온흡착식(等溫吸着式)과 van't Hoff식(式)을 이용(利用)하여 인산(燐酸) 최대(最大) 흡착량(吸着量)과 흡착평형상수(吸着平衡常數) 및 흡착열(吸着熱)을 구하였다. 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 흡착온도(吸着溫度)의 증가(增加)는 인산(燐酸)의 흡착량(吸着量)을 증가(增加) 시켰으나, 흡착(吸着) 평형(平衡)에 도달(到達)하는 속도(速度)에는 거의 영향(影響)을 미치지 못하였다. 3시간(時間)의 진탕으로 24시간후(時間後) 흡착량(吸着量)의 80~90%가 흡착(吸着)되었으며, 12시간후(時間後)에는 흡착량(吸着量)의 변화가 없었다. 2. 인산(燐酸) 최대(最大) 흡착량(吸着量)은 담수처리(湛水處理)에 의하여 강서통(江西統)은 500mgP/kg에서 850mgP/kg으로, 예산통(禮山統)은 1,850mgP/kg에서 3,300mgP/kg으로, 중동통(中東統)은 310mgP/kg에서 670mgP/kg으로 증가(增加)하였으며, 최대(最大) 흡착량(吸着量)에 대한 온도(溫度)의 효과(效果)는 거의 없었다. 3. 흡착(吸着) 평형상수(平衡常數)는 담수처리(湛水處理)에 의하여 강서통(江西統)과 예산통(禮山統)에서는 감소(減少)하였으나, 중동통(中東統)에서는 증가(增加)하였으며, 흡착온도(吸着溫度)에 따라서는 세 토양(土壤)의 값이 모두 증가(增加)하였다. 특히 점토(粘土)의 함량(含量)이 높고 토양중(土壤中) Bray 1-P의 함량(含量)이 낮은 예산통(禮山統)이 큰 값을 나타내었다. 4. Langmuir식(式)의 평형상수(平衡常數)값을 사용(使用)하여 계산(計算)한 흡착열(吸着熱)은 담수처리(湛水處理)에 의하여 강서통(江西統)은, 2.2kcal/mole에서 3.5kcal/mole로 증가(增加)하였으며, 예산통(禮山統)은 5.7kcal/mole에서 5.5kcal/mole로 거의 일정(一定)하였다. 담수(湛水)시킨 중동통(中東統)의 흡착열(吸着熱)은 4.4kcal/mole이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.286-296
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• 2007

To increase phosphate (P) availability in soils, the efficiency of silicate (Si) in reducing P adsorption was investigated by competitive adsorption tests under changing conditions of pH, ion concentrations, and order of anion addition along with single adsorption properties of each ion at $20^{\circ}C$. In the single ion adsorption study, P and Si ions showed the opposite reaction patterns: phosphate adsorption decreased with increasing pH and attained adsorption maximum however, silicate adsorption increased with increasing pH without attaining adsorption maximum. Phosphorus and Si adsorption were influenced by pH in the range of 5.0 - 9.0 and the type and amount of P and Si concentration. Silicate added to soil before P or in a mixture with P significantly reduced P adsorption above pH 7.0; however, there was no significant Si-induced decreased in P adsorption at pH 5.0 when anions were added as mixture. The efficiency of Si in reducing P adsorption increased with increasing Si concentration and pH. The effect of P on Si adsorption was relatively small at pH 5.0 and no effect of P on silicate adsorption was observed at pH 9.0. The presence of Si strongly depressed P adsorption when Si was added before P compared to P and Si added as a mixture. These results suggest that application of Si may decrease P adsorption and increase the availability of P in soils. Furthermore, a Si source would be better to add before P application to enhance the availability of P in soils.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.379-392
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• 2010

최근 국내에서 인공습지는 하 폐수처리장 방류수의 후처리, 비점오염원 관리, 생태하천 복원 등 다양한 용도로 적용되고 있다. 그러나 인공습지가 설치되는 지역의 기후, 유입수의 특성, 지역적 특성 등에 따라 매우 영향을 많이 받기 때문에 인공습지 내에서의 오염물질의 제거기작은 확실하게 이해되고 있지는 않다. 그러므로, 이 연구에서는 인공습지 내에서 질소, 인을 중심으로 한 오염물질의 제거기작을 중심으로 살펴보았다. 그 결과, 질소 제거의 주된 기작은 인공습지 내의 근권(rhizosphere)에서의 질산화/탈질에 의한 것으로 판단되며, 인 제거의 주된 기 작은 인공습지내 여재 등의 기층(substrate)에서의 흡착에 의한 것으로 판단된다. 그러나, 인공습지내의 인의 거동은 산화/환원 전위(ORP), 흡착/탈착, 미생물의 작용 등에 따라 다양한 형태를 가질 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권4호
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• pp.248-253
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• 1991

담수처리(湛水處理)에 의한 토양(土壤)의 환원(還元)이 토양(土壤)중 인산(燐酸) 및 철화합물(鐵化合物)의 형태변화(形態變化)와 인산(燐酸) 흡착량(吸着量)과의 관계(關係)에 어떠한 영향(影響)을 미치는지를 검토(檢討)하기 위하여 논으로 이용(利用)되어온 강서통(江西統), 밭으로 이용(利用)되어온 중동통(中東統), 및 미경작지(未耕作地)인 예산통(禮山統)을 공시토양(供試土壤)으로 하여 $28^{\circ}C$에서 17일간 담수처리후(湛水處理後) 무기태(無機態) 인산(燐酸) 및 철산화물(鐵酸化物)의 분별정량(分別定量)을 실시(實施)하였다. 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 담수처리(湛水處理)에 의하여 토양(土壤)의 Bray 1-P의 함량(含量)은 강서통(江西統)은 53mgP/kg에서 48mgP/kg으로, 예산통(禮山統)은 3mgP/kg에서 1mgP/kg으로, 중동통(中東統)은 120mgP/kg에서 56mgP/kg으로 감소(減少)하였다. 2. 새로 흡착(吸着)된 인산(燐酸)의 주(主) 형태(形態)는 $NH_4F-P$이었으며, 토양(土壤)중 토양(土壤)의 함량(含量)이 높은 중동통(中東統)의 경우에는 담수처리(湛水處理)에 의하여 $NH_4F-P$가 NaOH-P로 전환(轉換)되었다. 3. 강서통(江西統)과 중동통(中東統)은 담수처리(湛水處理)에 의하여 철산화물(鐵酸化物)의 형태(形態) 변화(變化)가 거의 없었으나, 예산통(禮山統)에서는 담수처리(湛水處理)에 의하여 dithionite-citrate-bicarbonate 침출(浸出) Fe의 대부분이 oxalate침출(浸出) Fe로 전환(轉換)되었다.