• 제목/요약/키워드: Sequential pH extraction

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열 처리와 효소 처리에 의한 탈지 참깨박 단백질의 추출율 향상 (Improvement of protein extraction efficiency from defatted sesame meal with thermal and enzymatic treatments)

  • 인만진
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권4호
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    • pp.291-295
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    • 2020
  • 참기름 제조의 부산물인 참깨박의 활용도를 높이기 위하여 효소 처리에 의한 참깨박 불용성 단백질의 추출 조건을 조사하였다. 단백질 분해효소인 Alcalase, Flavourzyme, Neutrase, Protamex의 처리 결과를 대조구와 비교한 결과 Protamex가 고형분과 단백질 함량 증가에 효과적이었다. Protamex의 반응 조건(50 ℃, pH 6.0)에서 효소의 사용량은 탈지 참깨박의 1%, 효소반응시간은 3시간이 적당하였다. 효소 처리 효율을 향상시키기 위하여 참깨박을 열처리하면, 열처리 온도가 증가할수록 추출되는 단백질 함량은 증가하였으며 110이상에서는 미미하게 증가하였다. 세포벽 분해효소(Tunicase)와 단백질 분해효소의 병용처리가 단백질 가용화에 미치는 효과를 조사한 결과, 단백질 분해효소를 처리한 다음에 세포벽 분해효소를 처리하는 것이 가장 효과적이었다. 열처리(110 ℃, 10분) 후 Protamex와 Tunicase를 순차적인 처리로 단백질 함량이 열처리와 효소처리하지 않은 대조구의 약 3.6배(9.85→35.58 mg/mL), 열처리만 실시한 대조구의 약 2.2배(15.83→35.58 mg/mL) 증가하였다.

단계별추출법에 의한 울산지역 토양 중의 중금속 Partitioning 특성연구 (The Partitioning Characteristics of Heavy Metals in Soils of Ulsan by Sequential Extraction Procedures)

  • 이병규;고일하;김행아
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.25-35
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    • 2005
  • 산업도시인 울산지역의 토양을 대상으로 단계별추출법을 통해 토양 내 축적된 중금속의 총 농도와 존재형태에 대해서 분석하였다. 울산지역을 오염배출원의 특성별로 6개(녹지, 주거지, 교통밀집, 기계 및 조선공단, 석유화학공단, 비철금속공단) 지역으로 구분하여 토양시료를 채취하였다. 연속추출법에 의하여 분석한 토양 중 중금속의 총 농도는 대체적으로 비철금속공단지역 >> 기계 및 조선공단지역 > 교통밀집지역 > 녹지 > 주거지의 순으로 나타났다. 거의 대부분의 지역에서 Cd, Cr 및 Ni은 50% 이상이 residual의 형태로 존재하였고 다음으로 Fe & Mn oxide 형태였다. 그러나 다른 지역보다 다소 높은 중금속 농도를 보였던 비철금속 공단지역에서는 residual의 존재비율이 낮았으며, 다른 지점에 비해 organic & sulfides의 비율이 높았다. Cu는 지역에 따라 다소 다른 존재형태를 보였다. Pb와 Zn은 Fe & Mn oxide가 가장 중요한 존재형태였고 Pb의 경우 그 다음으로 residual이 높은 존재형태를 보였다. 토양이나 빗물의 pH와 같은 환경 조건의 변화에 따라 쉽게 자연계로 유입될 수 있는 이동성을 가진 exchangeable 및 carbonates형태의 중금속이 차지하는 비율은 분석대상 전 지점에 걸쳐 대체적으로 낮은 것으로 나타났다. 그러나 비철금속 공단지역의 토양에서는 중금속의 총 농도가 심각하게 높게 나타났다. 그래서 토양 중 이동성 중금속의 상대적인 존재비율은 낮을지라도, 그 지역의 매우 높은 총 농도 때문에 많은 양의 중금속이 자연계에 유입될 가능성이 크다고 볼 수 있다. 따라서 배출원에서의 사전 오염방지 대책이나 중금속에 오염된 토양의 복원 등 긴급한 대책이 절실한 것으로 판단된다. 또한, 왕수추출법과 연속추출법에서 얻어진 중금속의 총 농도는 Cd를 제외하고 전 항목에 대해 높은 결정계수(0.7 < R2 < 0.9)를 보였다.

금호강(琴湖江) 및 그 지류(支流)의 하상(河床) 퇴적오니중(堆積汚泥中) 중금속(重金屬) ( Zn, Cu, Cd, Pb) 분포(分布)와 그 형태(形態) (Heavy Metal (Zn, Cu, Cd, Pb) Distribution and its Form of the Sludges on Keumho River and Her Branches)

  • 이정재;최정
    • 한국환경농학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.30-34
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    • 1986
  • 하상(河床) 퇴적오니(堆積汚泥)의 중금속(重金屬) 오염현황(汚染現況)과 하천수(河川水)의 수질오염(水質汚染)이 하상(河床) 퇴적오니(堆積汚泥)에 미치는 영향(影響)을 파악(把握)하고자 대저시(大邸市)를 관류(貫流)하는 금호강(琴湖江)과 그 지류(琴湖江)들의 하상(河床) 퇴적오니(堆積汚泥)에 대해서 몇가지 중금속(重金屬) 함량(含量)과 그 화학적(化學的) 형태(形態) 및 추출(抽出)에 미치는 pH의 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 하상(河床) 퇴적오니(堆積汚泥)의 중금속(重金屬) 오염(汚染)은 신천(新川), 공단천(工團川) 및 달서천(達西川)에서 가장 높았으며 $0{\sim}5cm$의 표면부분(表面部分)에 대부분(大部分)의 중금속(重金屬)이 분포(分布)되어 있었다. 오니중(汚泥中)의 중금속(重金屬)들의 화학적(化學的) 형태별(形態別)로 fractionation해 본 결과(結果) 유기물(有機物)에 결합(結合)됐거나 잔류형태(殘留形態)의 중금속(重金屬)이 주된 fraction이었다. pH를 조정(調整)한 용액(溶液)으로 오니중(汚泥中)의 중금속(重金屬)을 추출(抽出)했을 경우(境遇) pH가 낮을수록 더 많은 양의 중금속(重金屬)이 추출(抽出)됐으며 유기물(有機物)을 연소(燃燒), 회화(灰化)시킨 시료(試料)에서 더 많은 중금속(重金屬)이 검출(檢出)되었고 pH의 용액(溶液)에서도 상당량(相堂量)의 중금속(重金屬)이 추출(抽出)되지 않았다.

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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.

소석회, 포틀랜드 시멘트, FeCl3·6H2O, NaOH를 이용한 비소 오염토양의 안정화 (Stabilization of As Contaminated Soils using a Combination of Hydrated Lime, Portland Cement, FeCl3·6H2O and NaOH)

  • 문덕현;오다연;이승제;박정훈
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.47-53
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    • 2010
  • 본 연구에서 비소로 오염된 토양에 함유된 비소를 안정화시키기 위하여 4종류의 안정화제를 이용 처리하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 안정화 처리에 사용된 오염토는 약알칼리성을 띄고 있으며, 입도분포 결과 사토계열이였고 57.5%의 비소가 무정형 및 비결정형 철/알루미늄 수산화물형태로 존재했다. 안정화 실험 결과 소석회/포틀랜드시멘트 혼합 안정화처리가 모든 안정화 처리와 비교 했을 때 현저한 우의를 보였으며 총 함량 30%로 토양오염 우려기준 20 mg/kg('나'지역)을 통과 하였다. 소석회/$FeCl_3{\cdot}6H_2O$ 혼합 이용시 효율적인 비소 저감효과룹 기대할 수 없었으며 소석회/NaOH는 효과적이었으나 소석회/포틀랜드시멘트 보다는 효율성이 제한적 이였다. 소석회/포틀랜드시멘트 혼합 안정화 처리 후 연속추출결과는 처리 전 오염토와 비교했을 때 특이적 흡착과 잔류대의 증가를 보였다. 특히 25wt%+10wt% 처리 시료에서 잔류태의 증가는 2배가 넘어 (16%에서 35.7%) 매우 안정적인 비소 존재 형태를 보여 비소 용출농도 저감에 현저하게 기여한 것으로 판단된다.

Distribution of Inorganic Phosphorus Fractions in Sediments of the South Han River over a Rainy Season

  • Vo, Nguyen Xuan Que;Ji, Yoonhwan;Doan, Tuan Van;Kang, Hojeong
    • Environmental Engineering Research
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    • 제19권3호
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    • pp.229-240
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    • 2014
  • Rain events are extremely important for phosphorus (P) dynamics in rivers since large portions of annual river P loads can be transported in particulate forms during only a few major events. Despite their importance, a precise estimation of P contribution in river sediments after rainy seasons has rarely been reported. This study estimated the longitudinal variation in the concentrations of different inorganic P fractions in bed sediments of the South Han River over a rainy season, through using the sequential extraction method. Non-apatite P was the dominant form, representing more than 60% of total inorganic P (TIP) content in sediments. Although no significant variation of TIP contents was observed, the proportion of bioavailable P in TIP pools decreased after the rainy season. The concentrations of individual inorganic P fractions ($NH_4Cl-P$, $NH_4F-P$, NaOH-P, and $H_2SO_4-P$) were significantly different across sites and after the rainy season (p < 0.05, two-way ANOVA). $NH_4F-P$ and NaOH-P concentrations in sediments increased in a downstream direction. After the rainy season, $NH_4Cl-P$ concentrations in sediments decreased whereas $NH_4F-P$ and $H_2SO_4-P$ concentrations increased. The redistribution of individual P fractions in sediments observed after rainy seasons were possibly due to the changing contribution of various sources of runoff and the variation in flow related particle size. Current estimation of P in bed sediments of the South Han River suggests a lower potential of internal P loading from sediments after the rainy season.

Stabilization of Metals-contaminated Farmland Soil using Limestone and Steel Refining Slag

  • Lim, Jeong-Muk;You, Youngnam;Kamala-Kannan, Seralathan;Oh, Sae-Gang;Oh, Byung-Taek
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권5호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • The metals contamination of farmland soil nearby abandoned metal mine was serious problem in Korea. Stabilization of contaminated soil was reported using various stabilizers. Application of limestone and steel refining slag was reported as effective stabilizers in the stabilization of metals. The batch studies confirmed that the mixture of limestone and steel refining slag was suitable for stabilization of metals in contaminated soil. The limestone and steel refining slag mixture (2 : 1 and 3 : 2) were used in column studies and it was confirmed that the stabilizers effectively stabilized heavy metals in contaminated soil. The pH of the soil was increased with the addition of stabilizers. Total leached concentration of metals from the column study was reduced 44, 17, and 93% in comparison to the control at arsenic, cadmium and copper, respectively. The sequential extraction studies showed that the exchangeable fraction was changed into carbonate bound fraction (Cd and Cu) and Fe-Mn oxide bound fraction (As). Based on the results we confirmed that 2:1 ratio of limestone and steel refining slag effectively stabilizes the heavy metals. The mixed treatment of lime stone with steel refining slag would be an effective and feasible method for controlling metals leaching in contaminated soil.

건조 ${\cdot}$ 가열처리가 청초호 퇴적물 중 중금속의 화학적 존재형태에 미치는 영향 (Effects of Drying and Heating on the Chemical Species of Heavy Metals in Lake Chungcho Sediments)

  • 박길옥;김휘중;안혜정;김신희;전상호
    • 생태와환경
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    • 제38권3호통권113호
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    • pp.334-340
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    • 2005
  • The chemical forms of Cd, Cu, Pb, and Zn were analysed by sequential extraction technique to evaluate the effects of drying and heating of dredged sediments from Lake Chungcho. The most abundant fraction of Cd, Cu, and Zn in the wet and untreated sediment was organic/sulfidic fraction that is state in reducing environment such as the bottom condition of Lake Chungcho, while Pb dominated in residual fraction. This means that the source of Cd, Cu, and Zn in the Chungcho lake sediment is related to the organic degradation and Pb to the erosion from surrounding rocks. With drying and oxidation by dredging, heating treatment, and disposal of the lake sediment, the chemical forms of studied metals changed greatly from organic/sulfidic fraction to adsorbed and reducible fractions which are more labile in oxygenated environment. Organic/sulfidic fraction of Cd, Cu and Pb in the wet sediment was transformed with drying and heating treatments to the labile ones like adsorbed and reducible fraction, but Zn to carbonate and reducible fraction. Heating of the sediment at $320^{\circ}C$ greatly increased the labile fraction of Cd and Cu, while that at $105^{\circ}C$ for Pb and Zn. It is believed that the increase in labile forms of heavy metals in the sediments by drying and heating is caused by the contact with oxygen during drying and heating and by the increase of pH of the pore water at the expense of organic/sulfidic fraction. It is concluded that the drying and oxidation currently used in the treatment of dredged sediment can increase labile forms of heavy metals in the sediment, and the potential of the metal availability from the sediment.

삼보 연-아연-중정석 광산 주변 하상퇴적물에서의 중금속 오염 연구 (Contamination of Heavy Metals in Stream Sediments in the Vicinity of the Sambo Pb-Zn-Barite Mine)

  • 김상현;전효택
    • 자원환경지질
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    • 제26권2호
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    • pp.217-226
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    • 1993
  • Stream sediment samples were collected in the vicinity of the Sambo Pb-Zn-barite mine in order to investigate dispersion patterns and pollution levels of heavy metals, and to find out their mode of occurrences. Those samples were analyzed for Cd, Cu, Pb, Zn, Fe, and Mn by using partial extraction and sequential extraction methods. Stream sediments of this studied area has been contaminated severely by Pb, Zn, and Cd. Dispersion patterns of heavy metals in those sediments are different according to their pollution source and sampling distance from the mine. The stream sediment pH is generally neutral in control area, and is slightly acidic in the lower part of tailing dam. The main pollution source of stream sediments was confirmed as tailing and mine drainage. Their pollution level depends mainly on inflowed water and distance from the mine. The tolerance index ranges from -0.9 to 0.7. The mode of occurrances of heavy metals in polluted stream sediment are identified as Fe-Mn oxides, organic bounded and carbonate-bounded compound which show high potential of bioavailablity.

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Lead Stabilization in Soil Amended with Lime Waste: An Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) Investigation

  • Lim, Jung Eun;Lee, Sang Soo;Yang, Jae E.;Ok, Yong Sik
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.443-450
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    • 2014
  • To determine Pb species in soils following the immobilization process, sequential extraction has been used despite the possibility of overestimating Pb species from unintended reactions during chemical extraction. Meanwhile, the application of extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) has been shown to provide a more precise result than chemical extraction. In this study, the immobilization of Pb in contaminated soils treated with liming materials such as oyster shell (OS) or eggshell (ES) was evaluated with thermodynamic modelling and EXAFS analysis. Thermodynamic modelling by visual MINTEQ predicted the precipitation of $Pb(OH)_2$ in OS and ES treated soils. In particular, the values of saturation index (SI) for $Pb(OH)_2$ in OS (SI=0.286) and ES (SI=0.453) treated soils were greater than in the control soil (SI=0.281). Linear combination fitting (LCF) analysis confirmed the presence of $C_{12}H_{10}O_{14}Pb_3$ (lead citrate, 44.7%) by citric acid from plant root, Pb-gibbsite (Pb adsorbed gibbsite, 26.4%), and Pb-kaolinite (Pb adsorbed kaolinite, 20.3%) in the control soil. On the other hand, $Pb(OH)_2$ (16.8%), Pb-gibbsite (39.3%), and Pb-kaolinite (25.6%) were observed in the OS treated soil and $Pb(OH)_2$ (55.2%) and Pb-gibbsite (33.8%) were also confirmed in the ES treated soil. Our results indicate that the treatment with OS and ES immobilizes Pb by adsorption of Pb onto the soil minerals as a result of the increase in soil negative charge and the formation of stable $Pb(OH)_2$ under high pH condition of soils.