• 제목/요약/키워드: Sequential pH extraction

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광산인근 논토양의 중금속 분획화 및 유효도 (Fractionation and Availability of Heavy Metals in Paddy Soils near Abandoned Mining Areas)

  • 정구복;김원일;유인수
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.319-323
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    • 2000
  • 광산인근 논토양의 형태별 중금속 함량[수용태$(H_2O)$, 치환태 $(0.5M\;KNO_3)$, 유기복합태(0.5M NaOH), 탄산염태$(0.05M\;Na_2-EDTA)$, 황화잔류태$(4M\;HNO_3)$] 과 현미에 흡수 이행된 중금속과의 관계를 구명하기 위하여 5개 광산지역에서 30개 지점 논토양 및 현미를 대상으로 분석 검토한 결과는 다음과 같다. 광산인근 논토양의 Cd, Pb 및 Zn의 주된 형태는 EDTA 및 $HNO_3$ 침출태, Cu는 NaOH 및 $HNO_3$침출태였고, 식물에 흡수이행이 용이한 것으로 알려진 $H_2O\;+KNO_3$침출태의 함량비율은 Cd 25.1, Zn 8.7, Cu 4.0, Pb 0.4% 순으로 나타났다. 토양 pH와 $H_2O+KNO_3$침출태 중금속 함량비율은 고도의 부의 상관, $EDTA+HNO_3$침출태 중금속과는 고도의 정의 상관을 보였다. 토양의 총 중금속함량 수준에 따라 형태별 중금속함량의 분포비율은 다르게 나타났고, 특히 높은 함량수준에서 $H_2O+KNO_3$침출태 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 분포비율이 높게 나타났다. 토양의 $H_2O+KNO_3$침출태 Cd, Cu, Pb 및 Zn함량비율은 토양 pH가 높은 지역(D site)에서 각각 1.06, 0.15, 0.008, 0.05%로 나타나 pH가 낮은 지역의 평균치 30.31, 4.06, 1.75, 10.16%보다 매우 낮게 나타났다. 현미중 Cd 및 Zn흡수이행과 관련이 큰 토양의 존재형태는 각각 $KNO_3$침출태, EDTA 및 $HNO_3$침출태로 나타났다.

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Polarity affects the antioxidant and antimicrobial activities of jellyfish (Acromitus hardenbergi) extracts

  • Khong, Nicholas M.H.;Foo, Su Chern;Yau, Sook Kun;Chan, Kim Wei;Yusoff, Fatimah Md.
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.189-201
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    • 2022
  • Jellyfish is an emerging aquaculture species, farmed for Oriental cuisines and nutraceutical ingredients. This study aimed to examine antioxidative and antimicrobial potentials of various fractions of the jellyfish, Acromitus hardenbergi. The bell and oral arms of the jellyfish were sequentially extracted with petroleum ether (PE), dichloromethane (DCM), chloroform (CHCl3), methanol (MeOH), and water (H2O) to extract its bioactive in an increasing polarity gradient. Test fractions were assayed for antiradical activities using electron spin resonance spectrometry, β-carotene-linoleate model and Folin-Ciocalteu assay; and antimicrobial activity against 2 Gram-negative bacteria, 4 Gram-positive bacteria and 2 fungal species using the disc diffusion assay. All fractions were also subjected to Fourier Transform Infrared (FTIR) analysis to identify types of functional groups present. It was found that the hydrophilic extracts (H2O fractions) possessed the most effective radical scavenging activity (p < 0.05) while the lipophilic extracts (PE fractions) the most active antimicrobial activity, especially against Gram-positive bacteria (p < 0.05). Total oxidation substrates content was found to be highest in the PE fractions of jellyfish bell and oral arms (p < 0.05). FTIR data showed that the H2O and MeOH fractions contains similar functional groups including -OH, -C=O, -N-H and -S=O groups, while the PE, DCM, and CHCl3 fractions, the -CH3, -COOH groups. This study showed that A. hardenbergi contains antioxidants and antimicrobials, thereby supporting the traditional claim of the jellyfish as an anti-aging and health-promoting functional food. Bioassay-guided fractionation approach serves as a critical milestone for the strategic screening, purification, and elucidation of therapeutically significant actives from jellyfish.

소각 비산재의 적정처리를 위한 기초연구(II) - 용출인자의 영향 - (A Basic Study on the Effective Management for MSWI Fly Ash (II) - Effect of Leaching Parameter -)

  • 김진범;이우근;심영주
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.1357-1364
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    • 2000
  • 본 연구는 소각 비산재의 물리 화학적 특성이 중금속의 용출 거동에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 영향인자로는 비산재의 pH, CEC, 입자크기, 연속추출방법에 의해 분류된 중금속의 존재형태 중에서 exchangeable fraction을 고려하였다. KSLT법에 의한 중금속의 용출율은 pH에 크게 의존적이고 원소에 따라 차이를 보였다. 카드뮴과 구리의 용출율은 pH가 증가함에 따라 감소한 반면, 납과 아연은 중성 또는 강알칼리성 조건에서 증가하는 것으로 나타났는데, 중금속의 용출 거동이 용해도에 의해 제한됨을 나타내 준다. CEC가 중금속의 용출율에 미치는 영향은 pH와 비슷한 것으로 나타났다. 비산재의 입자크기 중에서 $D_{10}$은 KSLT법에 의한 중금속의 용출량과 음의 상관성을 나타내었다. Exchangeable fraction의 경우는 비산재의 CEC 값이 40 meq/100g 미만인 시료는 선형관계에 있지만, 그 외의 CEC 값에서는 비선형관계를 보여주었다.

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오염토양으로부터 백미로 전이되는 비소함량 예측모델의 정확도 향상 연구 (Study on Accuracy Improvement of Predictive Model of Arsenic Transfer from Contaminated Soil to Polished Rice)

  • 조승하;한협조;이종운
    • 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 AsTot/AsMehlich 비가 높은 15개의 토양은 0.849, ③ pH가 6.5 이하이고 AsTot/AsMehlich 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.

풍화광미내 고상 비소의 광물학적${\cdot}$화학적 특성 및 용출 가능성 평가 (Mineralogical and chemical characterization of arsenic solid phases in weath-ered mine tailings and their leaching potential)

  • 안주성;김주용;전철민;문희수
    • 자원환경지질
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    • 제36권1호
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    • pp.27-38
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    • 2003
  • 금은광산의 광미에는 유비철석이 포함되어 있으며 이의 산화로 주변 지구화학적 환경에서 비소오염 양상이 주로 나타나고 있다. 풍화된 광미의 경우 황화광물의 산화과정으로 철 수산화물 및 수산화황산염이 풍부하게 생성되고 여기에 비소가 결합되어 있을 것으로 예상된다. 이 연구에서는 국내 일부 금은광산 지역의 풍화된 광미를 대상으로 SEW/EDS 분석과 연속추출분석을 실시하여 고상 비소의 광물학적, 화학적 특성을 파악하였다. 또한 pH/Eh 환경변화에 따른 고상 비소의 안정도와 용출 가능성을 평가하였다. 광미시료들은 총 황 몰농도와 비소 및 중금속원소들의 함량을 비교해 볼 때 풍화로 인해 황화광물의 산화가 많이 진행된 것으로 나타났다. XRD 분석에서 덕음, 동일, 다덕 광산 광미에서 철수산화황산염 광물로서 자로사이트가 나타났으며 비소의 총함량이 가장 높게 나타난(4.36%) 다덕광산 광미에서 결정질 비소 함유상으로 스코로다이트가 확인되었다. 이외 SEM/EDS 분석을 통해 보이단타이트와 유사한 조성을 가지는 상자 일부 Pb-비산염 형태도 구분되었으며 상대적으로 광미의 풍화정도가 낮은 삼광 및 구봉 지역에서는 유비철석이 인지되기도 하지만 광미내 비소는 주로 철수산화물 및 수산화황산염에 결합된 것으로 나타났다. 화학적 형태 분석에서도 동일, 다덕, 명봉 광산 광미에서 철수산화물과 공침전된 형태가 72∼99%로 나타났으며 삼광 및 구봉에서는 황화물 형태가 58%, 철수산화물 결합형태가 40% 내외로 나타나 이를 뒷받침한다. 광미에 대한 비소 용출실험에서 덕음 광미가 가장 낮은 pH(2.7)를 의이며 직접적인 철수산화황산염의 용해반응으로 비소가 용출되며 삼광 및 구봉에서는 알칼리성 환경(8.1-8.5)에서 탈착반응으로 상대적으로 많은 양의 비소가 용출될 수 있음을 보여주었다. 또한 산성환경에서 용존 비소의 +3가 비율이 높게 차지하여 환경적 영향이 크게 나타날 수 있다. 이와 같은 풍화 광미에 대해 환경복구 기법의 적용으로 인한 pH/Eh 환경의 변화와 미생물의 작용이 비소를 함유하는 상의 안정도에 영향을 줄 수 있으며 비소의 용출 정도는 증가할 수 있다.

광양 초남 금 광산 비소오염 토양의 지화학적 및 광물학적 특성 (Geochemical and Mineralogical Characterization of Arsenic-Contaminated Soil at Chonam Gold Mine, Gwangyang)

  • 공미혜;김유미;노열
    • 자원환경지질
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    • 제44권3호
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    • pp.203-215
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    • 2011
  • 오염된 토양의 정화방법을 선정은 토양의 지화학적 및 광물학적 특성에 근거하여 선정되어야 오염된 토양을 적절하게 정화할 수 있다. 따라서 이 연구는 비소로 오염된 토양의 적절한 정하방법 선정을 위하여 비소의 존재형태를 알아보기 위하여 토양의 지화학적 및 광물학적 특성을 연구하였다. 이 연구를 위하여 전남 광양지역의 초남 금 광산의 비소로 오염된 토양을 이용하였다. 비소오염 토양의 지화학적 및 광물학적 특성을 알아보기 위하여 입도분리, 연속추출, 그리고 광물학적 분석을 실시하였다. 입도분석 결과에 따르면 비소오염토양의 무게백분율은 모래가 17-36%, 미사가 25-54%, 점토가 9-28%이며, 토성은 사양토(sandy loam), 양토(loam), 미사질 양토 (silt loam)로 나타났다. 토양의 pH는 폐 금광산 갱구 앞 토양이 4.5-6.6.으로 강산성내지 약산성을 띠었다. 비소오염 토양의 각 입도에 비소분포는 모래에 9-81%, 미사에 9-67%, 점토에 7-28% 분포하고 있었다. 연속추출 실험 결과, 비소는 철 산화물을 추출했을 때 1-75%로 검출되었으며, 추출 후 잔여물에 12-91% 잔존하고 있었다. 모래와 미사의 주 구성광물은 고령석, 사장석, 석영, 운모로 나타났으며, 부 구성광물은 철 산화물이다. 점토의 주 구성광물은 고령석, 석영, 운모, 질석이며, 부 구성광물은 철 산화물과 금홍석 은이다. 또한 점토 내 철 산화물과 운모에서 비소가 발견되었다. 이러한 결과는 비소가 철 산화물 또는 점토 광물 등에 흡착 또는 공침하여 존재하는 것으로 사료된다. 이는 비소로 오염된 토양의 지화학적 특성과 광물학적 특성을 통해 오염된 토양을 정화하는데 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

칼슘 및 칼륨 용액을 이용한 원자력발전소 주변 스트론튬과 세슘 오염토양 세척기술 연구 (Soil Washing Technology for Sr and Cs-contaminated Soil Near Nuclear Power Plants using Calcium and Potassium Based Solutions)

  • 송호재;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권2호
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    • pp.76-86
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    • 2022
  • Calcium (Ca) and potassium (K) were introduced to remove Sr and Cs in soil, respectively. Four factor and three level Box-Bhenken design was employed to determine the optimal washing condition of Ca- and K-based solutions, and the ranges tested were 0.1 to 1 M of Ca or K, L/S ratio of 5 to 20, washing time of 0.5 to 2 h, and pH of 2 to 7. The optimal washing condition determined was 1 M of Ca or K, L/S ratio of 20, washing time of 1 h, and pH of 2, and Ca-based and K-based solutions showed 68 and 81% removal efficiency for Sr and Cs, respectively in soil. For comparison, widely used conventional washing agents such as 0.075 M EDTA, 0.01 M citric acid, 0.01 M oxalic acid, and 0.05 M phosphoric acid were tested, and they showed 25 to 30% of Sr and Cs removal efficiency. Tessier sequential extraction was employed to identify the changes in chemical forms of Sr and Cs during the washing. In contrast to the conventional washing agents, Ca-based and K-based solutions were able to release relatively strongly bound forms of Sr and Cs such as Fe/Mn-oxide and organic matter bound forms, suggesting the involvement of direct substitution mechanism, probably due to the physicochemical similarities between Sr-Ca and Cs-K.

다시마 유래 항미세조류 물질 추출 및 알긴산 올리고 유도체의 막전위에 대한 영향 (Extraction of anti-microalgal material from Laminaria spp. and effect of oligo-alginate derivatives on membrane potential)

  • 이건섭;장만;신경순;김동균;오정균;이택견
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.6196-6202
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    • 2012
  • 알긴산 올리고 유도체를 갈조류로부터 추출하였고, 추출물의 항미세조류 효과와 작용기작을 연구하였다. 고분자 알긴산을 2 N HCl과 1% $H_2O_2$.로 순차적 가수분해하여 알긴산 올리고 유도체를 제조하였다. 추출물의 항미세조류 활성은 반응시간에 비례하였으며 4시간에 가장 높았다. 알긴산 올리고 유도체를 Akashiwo sanguinea와 Cochlodinium polykrikoides에 처리하였을 때, 세포의 움직임이 정지하였다. A. sanguinea 세포는 파쇄되었고, C. polykrikoides 세포에는 원형질 분리가 유도되었다. 알긴산 올리고 유도체의 작용기작을 연구하기 위하여, 세포내(pHi) 및 세포외 pH(pHe)의 변화를 0.05% 알긴산 올리고 유도체에 노출된 미세조류에서 측정하였다. pHi는 0.3 unit 감소하였고, pHe는 0.9 unit 증가하였다. 이러한 결과로부터 알긴산 올리고 유도체에 의한 막전위의 변화가 미세조류의 세포사멸을 유도할 수 있을 것으로 추측된다.

토양세척법에 의한 중금속오염 폐탄처리장 토양의 정화 : 세척액의 선정 (Remediation of Heavy Metal Contamination in OBOD Site with Soil Washing : Selection of Extractants)

  • 이상환;김을영;서상기;김권보;김재환;이종근
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권2호
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    • pp.44-53
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    • 2008
  • 폐탄처리과정에서 오염된 중금속 오염토양의 정화에 있어 무기산(HCl), 중성염($CaCl_2$), 킬레이트제(citric acid, $Na_2$-EDTA)들을 이용한 토양세척 가능성을 평가하였다. 실험에 사용된 추출액(HCl, $CaCl_2$, citric acid, $Na_2$-EDTA)들의 추출효율은 HCl > citric acid > $Na_2$-EDTA > $CaCl_2$의 순으로 나타났는데 HCl(1.0 M)에 의해서 Cd, Cu, Pb와 Zn이 초기농도 대비 각각 82%, 86%, 80%, 46% 정도 추출된 것으로 나타났다. 추출효율과 반응액의 pH 간에는 고도의 음의 상관관계가 존재하였다. 폐탄약처리장 부지 토양 중 중금속은 탄산염결합태, Fe, Mn-산화물 결합태 형태로 존재하고 있었는데 HCl, citric acid 세척에 의해서 이들 분획의 현저한 감소가 이루어졌지만 이동성이 상대적으로 큰 치환태가 증가되는 것으로 나타났다. 이동성이 큰 분획의 증가는 지하수 오염 등의 문제를 야기시킬 수 있음으로 이에 대한 적절한 관리가 필요할 것으로 판단된다.

맥반석의 용출시험 및 중금속 흡착특성 (Leaching Test and Adsorption Characteristics of Porphyry for Removal of Heavy Metals)

  • 김종부;신명국;성낙환;최문정;김경주;이동석
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.57-62
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    • 2000
  • This experiment was done to investigate the leaching and adsorption properties of heavy metals on porphyry. The comparison with respect to the leachability of heavy metals from porphyry between the Korea Standard Leaching Test (KSLT) and the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) was carried out. The fractional composition of leachate and the total concentration of heavy metal of porphyry were studied through Sequential Extraction Procedure (SEP) and EPA Method 3050. Adsorption experiment of porphyry has pointed out that the optimum dosage of porphyry for 50ppm Pb was over 10g/L, the effective particle size for absorption was below 200 mesh and the optimum pH was about 7. From the Freundlich' adsorption equation, 1/n was 1.0722, and k was 0.0041. After adsorption, the fractional composition of Pb was changed. The exchangeable, carbonate, reducible fractions were increased, and the organic fraction was not changed, and the residual fraction was decreased.

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