• 제목/요약/키워드: Sequential Extraction

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토양개량제를 장기연용한 논토양에서 구리와 아연의 분획화 및 유효도 (Fractionation and Availability of Cu and Zn in Paddy Soils Following a Long-Term Applications of Soil Amendments)

  • 정구복;이종식;김원일;연병렬;유인수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.107-113
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    • 1998
  • 퇴비, 석회, 규산 등 개량제 장기연용이 논 토양 및 현미중 중금속함량에 미치는 영향을 밝히기 위해 토양중 Cu 및 Zn의 연속침출($H_2O$, $KNO_3$, NaOH, $Na_2{^-}$, EDTA, $HNO_3$)을 수행하고 현미중 함량 및 토양의 화학성을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 퇴비, 석회, 규산 등을 장기연용한 토양의 Cu및 Zn에 대한 연속침출 결과 주된 형태는 각각 NaOH 침출성(유기태) 및 $HNO_3$ 침출성(황화물 및 잔류태)이였으며, 퇴비 장기연용으로 NaOH 침출성 및 EDTA 침출성(탄산염태) Cu함량은 증가하였고, 특히 Zn함량은 3요소 단용구보다 모든 형태에서 증가하였는데 상대적으로 증가폭이 적은 $KNO_3$ 침출성(치환태) Zn의 분포비율은 감소하였다. 개량제의 병용으로 $KNO_3$침출성 Zn함량 및 분포는 감소하였고 Cu는 일정한 경향이 없었다. NaOH 침출성 Cu함량은 유기물과 정의 상관을 보였고. 특히 Zn의 경우 모든 형태에서 유기물 및 치환성 K함량과 높은 정의 상관을 보였다. 토양의 O.M, CEC 및 양이온함량이 증가함에 따라 현미중 Cu함량은 감소하였으나 토양중 Cu 및 Zn의 모든 형태별함량과는 일정한 관련성이 없었다.

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토양 중 중금속(Ba, Cr)의 분포특성 평가 (Characteristics of Heavy Metals (Ba, Cr) Distribution in Soil)

  • 윤정기;김록영;김지인;노회정;유순주;김태승;이명규;윤대근;이홍길;김인자;박경훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권7호
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    • pp.61-69
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    • 2015
  • This study was performed to provide fundamental data to establish the new soil pollution standards and the soil contamination management plans in a rational manner. The distribution characteristics of new soil contaminants such as barium (Ba) and chromium (Cr) in soils (n=140) were investigated in relation to land-use classification and geological features. Also, the sequential extraction test was conducted to evaluate fate and mobility of new soil contaminants. The soil samples taken from 140 sites were analyzed to survey distribution levels of selected new soil contaminants. The average concentration and range for hazardous metals (Ba, Cr) were Ba 128.946 (26.757~489.587) mg/kg, Cr 30.121 (2.579~132.783) mg/kg. Based on land use classification, the highest Ba concentration was found in factory soils, followed by dry field and park soils, while Cr concentration was highest in rice paddy soils, followed by dry field and factory soils. Within 10 geological units investigated the highest Ba and Cr concentrations were observed in the soils from Okcheon group and metamorphic rocks, respectively. The BCR (European Community Bureau of Reference) sequential extraction was conducted to identify chemical distributional existence of 2 elements of soils from each geological unit. Ba in soils is mainly assumed to exists as reducible form (such as BaSO4, BaCO3) and Cr in soils mainly is assumed to exist as residual form (such as Cr2O3, CrxFe1-x(OH)3(x < 1)).

본정 함금 폐광산 주변수계 내 Au와 중금속의 거동 및 지화학적 특성 (Behavior and Geochemical Characteristics of Au and Heavy Metals in the Water System at the Abandoned Bonjeong Gold Mine)

  • 조강희;김봉주;오스지;최낙철;박천영
    • 지질공학
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    • 제23권4호
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    • pp.363-373
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    • 2013
  • 본 연구에서는 폐광된 전남 광양 본정광산의 토양, 산성광산배수 및 수계에 형성된 하상퇴적물에 대해서 거리에 따른 Au 및 중금속의 분포 및 거동특성을 파악하고자 하였다. AMD와 하상퇴적물로부터 Au의 화학적 존재형태 및 지구화학적 특성을 확인하기 위해 왕수분해, 연속추출, XRD 및 이화학 분석을 실시하였다. 폐석적치장 토양과 하상퇴적물에 대한 XRD분석을 실시한 결과 토양에서는 석영, 고령석, 하상퇴적물에서는 석영, 침철석이 관찰되었다. 거리에 따른 산성광산배수의 물리화학분석을 실시한 결과 수계의 pH와 Eh 범위는 각각 3.00에서 3.19, 396에서 450 mV를 나타나고 있다. 산성광산배수의 Au 함량은 0.68~0.97 mg/L 범위로 상류에서 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보이며, 하류에서는 불검출로 나타났다. 이는 수계의 Au 함량이 환경적 영향(pH, 산화환원전위, 침전, 흡착)을 받기 때문이다. 거리에 따른 하상퇴적물의 Au 함량은 13.76~22.85 mg/kg의 범위를 보인다. 연속추출을 통한 하상퇴적물의 Au 존재형태는 이온교환성 형태 10.84%, 탄산염 결합형태 11.09%, 철-망간 수산화물 형태 25.53%, 유기물-황 결합형태 26.62% 및 잔류성 형태 24.61%로 나타난다.

도곡(Au-Ag-Cu)광산 주변지역의 중금속 원소들의 환경오염특성 및 생체흡수도 평가 (Environmental Contamination and Bioavailability Assessment of Heavy Metals in the Vicinity of the Dogok Au-Ag-Cu Mine)

  • 이성은;이진수;전효택
    • 자원환경지질
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    • 제38권2호
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    • pp.135-142
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    • 2005
  • 도곡광산 주변지역 중금속 원소들의 오염 특성을 알아보고, 이들 원소들의 생체흡수도를 평가하기 위해서 본 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역의 주오염원은 광미 및 폐석더미 그리고 갱내수 등으로 추정된다. 광미 내에는 As이 $140{\cal}mg/{\cal}kg$, Cd이 $107{\cal}mg/{\cal}kg$, Cu가 $3017{\cal}mg/{\cal}kg$, Pb가 $12926{\cal}mg/{\cal}kg$, Zn는 $9094{\cal}mg/{\cal}kg$(우기 전 시료)로 높은 함량을 나타내고 있다. 밭토양 내의 중금속 원소들 함량은 자연토양 내의 평균함량(Bowen, 1979)보다 높게 나타났으나, 광미적치장의 광미에 비해서 낮은 함량을 나타낸다. 수계내 중금속 함량은 독성 원소들의 주오염원으로 생각되는 본 갱의 광미적치장 주변 하천수 시료에서 가장 높은 수준을 나타내었고, 하류로 가면서 희석 효과에 의해서 그 함량이 점차 감소하는 경향을 나타내고 있다. 광미와 토양을 대상으로 연속추출분석을 한 결과, 비잔류상 형태의 존재비율이 높게 나타났는데 이는 계속적인 풍화와 산화에 의한 오염을 지시한다. 그리고 Cd과 Zn는 대상 지역 대부분에서 높은 이동도를 나타내고 있다. 밭토양을 대상으로 SBET분석에 의한 중금속 원소들의 생체흡수도 평가 결과, $Cd(55.3\%),\;Cu(46.5\%),\;Zn(41.0\%),\;As(37.0\%)$로 나타났다. 밭토양(S3) 시료는 중금속 원소들의 총 함량과 생체흡수도 모두 가장 높은 함량을 나타내었다.

포말부선 기술을 이용한 중국 오염농경지내 비소화합물의 선택적 제거 (Selective Removal of Arsenic Compounds from the Contaminated Paddy Soil in China Using Froth Flotation Technique)

  • 이승우;전칠성;이은성;유경민;최준현;김현중
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.343-352
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    • 2016
  • 이 논문은 실험실 규모의 표면분쇄와 부유선별을 이용하여 비소로 오염된 중국 농경지 토양을 처리하기 위한 분쇄시간의 변화 및 $C_5H_{11}OCS_2K$, $Na_2S$$CuSO_4$의 사용량 변화에 대한 평가를 제시한다. 현장시료는 비소농도 76.51 mg/kg으로 한국과 중국의 기준치를 모두 초과하였고, 토양시료 내 비소화합물의 형태는 단계추출법에 의해 '잔류상'이 지배적인 것으로 나타났다(80% 이상). 또한 X-선 회절분석을 통하여 밝혀진 비소성분은 FeAsS, $As_4O_6$, $As_2O_5$ 화합물형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 표면분쇄공정에 의해 원시료로부터 탈리된 입자의 비소농도는 분쇄경과시간 5분경 최대치에 달했으며, 이때의 농도는 981.66 mg/kg를 나타냈다. 비소함량이 높은 분쇄입자를 원시료로부터 선택적으로 분리하기 위해 부유선별공정에 사용된 $C_5H_{11}OCS_2K$, $Na_2S$$CuSO_4$의 최적 주입량은 각각 200 g/ton으로 결정되었고, 추가로 수행된 2차 부유선별인 청소부선을 통해서 침강물에서의 최대 비소제거 효율은 72.74%까지 증가하였다. 표면분쇄와 포말부선공정을 조합하여 처리된 정화토양의 입도는 >2, 0.075-2 mm와 <0.038 mm이었고, 이 정화토양의 중량분율은 각각 1.76, 18.00, 64.44 wt% 그리고, 최종정화산물의 평균 비소농도는 16.45 mg/kg로 산출되었다.

프랑스 A-71 고속도로변 토양과 부유퇴적물의 중금속 거동 및 오염에 관한 연구 (The Environmental Pollution and Geochemical Behavior of Heavy Metals in Roadside Soil and Settling Particles from Retention Pond on A-71 Motorway, France)

  • 이평구
    • 한국토양환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.21-34
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    • 1997
  • 고속도로변에 설치된 간이정화시설은 drainage system의 일부분으로 우기에 빗물의 양을 조절하고 고속도로 노면에서 운반되어 간이정화시설에 유입된 오염된 입자를 침전, 제거시키기 위해 설치되었다. 빗물에 입자상태로 이동된 납, 아연, 카드뮴를 제거하기 위해 설치된 간이정화시설의 효과를 평가하기 위해 수리지질학적 연구 및 부유퇴적물의 물리화학적 특성을 규명하기 위한 연구가 수행되었다. 부유퇴적물과 비교하기 위해 심하게 오염된 도로변토양과 오염되지 않은 background soil에 대해서도 연구가 수행되었다. 부유퇴적물의 중금속함량은 background Sologne soil에 비해 원소에 따라 2~8배 높게 나타났다. 그러나, 도로변토양의 중금속함량은 부유퇴적물에 비해 7~26배 높게 나타났다. Sequential extraction methods (Tessier et al., 1979)를 이용하여 분석한 결과 심하게 오염된 도로변토양에 존재하는 납, 아연, 카드뮴은 대부분 쉽게 용해될 수 있는 상태 (Fraction FII, FIII)로 존재하며 반면에 규산염광물과 수반되는 금속함량의 비율은 매우 낮았다. 부유퇴적물에서는 규산염광물과 수반되는 금속함량이 전체 금속함량의 113까지 크게 증가하였다. 납과 아연은 fraction FI에서 거의 용해되지 않았는 반면에 (전체 함량의 약 3%) 카드뮴은 가장 용해성이 높은 fraction FI("exchangeable" )에서 상당량이 용해되었으며 특히 도로변토양의 경우 전체 카드뮴 함량의 1/4을 차지하였다. 도로변토양과 부유퇴적물사이의 중금속함량 차이가 매우 큰 것은 중금속의 대부분이 간이정화시설에 이르기전에 고속도로변과 배수로 일부에 축적되어 모두 상실되었기 때문이다.

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인산염을 이용한 휴.폐광산 주변 중금속 오염토양의 안정화처리에 관한 연구 (Stabilization of Heavy Metals-contaminated Soils Around the Abandoned Mine area Using Phosphate)

  • 이은기;최상일
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권6호
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    • pp.100-106
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    • 2007
  • 본 연구에서는 휴.폐광산 인근 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As)로 오염된 논토양에 대하여 $(NH_4)_2HPO_4$, $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, $Ca(H_2PO_4{\cdot}2H_2O$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, $H_3PO_4$를 안정화물질로 선정하여 $PO_4/Pb_{total}$의 몰비를 0.5, 1, 2, 4로 안정화 처리하였다. 안정화효율 평가를 위해 토양오염공정시험법과 TCLP(EPA Method 1311)를 수행한 결과, 납의 경우 $H_3PO_4$$Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$가 토양환경보전법상의 '가' 지역 기준을 만족하였으며, 특히 $H_3PO_4$의 경우 몰비가 증가할수록 안정화 효율이 급격히 증가하였다. 카드뮴은 납에 비하여 안정화효율이 매우 낮게 나타났으며, 비소의 경우 대부분의 안정화물질에서 안정화효율이 거의 나타나지 않거나 오히려 용출농도가 증가하였다. $H_3PO_4$가 다른 인산염 물질에 비해 납의 안정화에 높은 효율을 나타낸 것은 $H_3PO_4$에 의한 토양 pH의 저하로 인한 $Pb^{2+}$의 용출과 함께 $PO_4$가 반응하여 생성물인 hydroxypyromorphite(HP) 형성되었기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 통한 안정화처리 전.후 토양내 중금속 결합형태의 변화는 $H_3PO_4$의 경우 5단계인 Residual fraction의 비율이 약 60% 정도 증가하였고 XRD 분석결과 $H_3PO_4$에서만 hydroxypyromorphite peak가 발견된 것과 일치하였다.

옥성(玉城) 동(銅)-아연(亞鉛) 광산(鑛山) 주변(周邊) 토양중(土壤中) 중금속(重金屬)의 형태별(形態別) 함량(含量) (Sequential Extraction of Heavy Metals in the Vicinity of the Oksung Cu-Zn Mine)

  • 조재영;김은혁;한강완
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.446-452
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    • 2000
  • 전라북도 김제시 금산면 소재 옥성 동-아연 주변 농경지 토양중에 존재하는 중금속의 식물흡수도와 이동도를 예측하기 위해 연속추출법을 이용한 화학적 형태조사 및 폐광산 유출수가 주변 농업용수에 끼치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 토양중 각 중금속의 화학적 형태별 함량 분포는 Cd의 경우 organically bound > exchangeable > carbonate > residual > sulfide form, Zn 의 경우 residual > sulfide > exchangeable > organically bound > carbonate > water soluble form, Cu와 Pb의 경우 carbonate > residual > organically form > sulfide > exchangeable form, Cr은 residual > organically bound > sulfide > carbonate > exchangeable form, 그리고 Ni는 residual > exchangeable > sulfide > carbonate > organically bound form의 순서로 나타났다. 중금속의 화학적 형태별 함량 분석 결과 치환태 중금속의 함량은 각각 Cd 30.2%, Zn 11.3%, Cu 2.0%, Pb 4.6%, Cr 0.6%, Ni 3.9%로 나타나, 중금속의 이동성과 식물체의 가급성은 Cr > Cu > Ni > Pb > Zn > Cd의 순서로 나타났다. 폐광 갱내수중 중금속의 평균 함량은 Cd 0.01, Zn 27.35, Cu 4.86, Pb 1.04, Cr 0.03, Ni $0.08mg\;L^{-1}$, 폐광 유출수의 경우 Zn 16.67, Cu 0.59, Pb 049, Cr 0.05, Ni $0.06mg\;L^{-1}$, 주변 농업용수의 경우 Zn 1.26, Cu 0.05, Pb 0.05, Ni $0.02mg\;L^{-1}$로 나타났으며, Cd, Cr은 검출되지 않았다.

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폐광산 인근 논토양과 수도의 비소함량 조사 (Concentration of Arsenic in Rice Plants and Paddy Soils in the Vicinity of Abandoned Zinc Mine)

  • 김찬용;박만;이동훈;최충렬;김광섭;최정;서영진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제45권3호
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    • pp.152-156
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    • 2002
  • 토양중 비소함량이 식물체내 이동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 아연 폐광산 근처 논토양과 벼에 함유된 비소함량을 조사하였다. 논토양 중 비소는 total As의 약 52.9%, extractable As의 74%정도가 iron oxide phase에 bound된 비소(Fe-As)였으며 수용성 비소(Ws-As)는 대부분 검출한계 이하였다. 비소의 연속추출 결과, extractable As fraction중 Fe-As가 1 N-HCI 가용성 As와 가장 높은 상관을 나타내었고, 이것은 토양중 Fe-As 의 함량이 많기 때문으로 생각된다. 식물체 부위별 비소의 농도는 뿌리>잎 줄기>곡실순이었으며 곡실 중에 함유된 비소농도는 FDA 식품기준 1.08mg/kg 이하였다. 토양중 As fraction과 식물체 부위별 As함량간의 상관관계를 분석한 결과 Al-As fraction이 뿌리와 0.821, 줄기 0.888, 잎 0.777로 비교적 높은 상관계수를 나타내었고, 작물에 가장 잘 이용될 수 있는 비소의 형태는 Al-As fraction인 것으로 판단된다.

3차원 영상복원 데이터를 이용한 HMM 기반 의도인식 시스템 (HMM-based Intent Recognition System using 3D Image Reconstruction Data)

  • 고광은;박승민;김준엽;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.135-140
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    • 2012
  • 대뇌 상의 mirror neuron system은 시각 정보에 기반한 모방학습 기능을 담당한다. 관측자의 mirror neuron system 영역을 관찰할 때, 행위자가 수행하는 목적성 행위의 전체가 아닌, 부분적으로 가려지거나 보이지 않는 영역을 포함하는 경우에도 해당 영역의 뉴런이 발화되는 과정을 통해 전체 행동의 의도를 유추할 수 있다. 이러한 모방학습 기능을 3D 비전 기반 지능 시스템에 적용하는 것이 본 논문의 목표이다. 본 연구실에서 선행 연구된 스테레오 카메라를 기반으로 획득된 3차원 영상에 대한 복원을 수행한다. 이 때 3차원 입력영상은 부분적으로 가려진 영역을 포함하는 손동작의 순차적 연속영상이다. 복원 결과를 기반으로 가려진 영역을 내포한 행위에 대하여 LK optical flow, unscented Kalman filter를 이용한 특징검출을 수행하고 의도인식의 수행을 위해, Hidden Markov Model을 활용한다. 순차적 입력데이터에 대한 동적 추론 기능은 가려진 영역을 포함한 손동작 인식 수행에 있어 적합한 특성을 가진다. 본 논문에서 제안하는 의도 인식을 위해 선행 연구에서 복원 영상에서의 객체의 윤곽선 및 특징 검출을 시뮬레이션 하였으며, 검출 특징에 대한 시간적 연속 특징벡터를 생성하여 Hidden Markov Model에 적용함으로써, 의도 패턴에 따른 손동작 분류 시뮬레이션을 수행하였다. 사후 확률 값의 형태로 손 동작 분류 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통한 성능의 우수함을 입증하였다.