• Advances in environmental research
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• 제1권2호
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• pp.97-108
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• 2012

Microbial degradation of hydrocarbons is found to be an attractive process for remediation of contaminated habitats. However the poor bioavailability of hydrocarbons results in low biodegradation rates. Cyclodextrins are known to increase the bioavailability of variety of hydrophobic compounds. In the present work we purified the Cyclodextrin Glucanotransferase (CGTase) enzyme which is responsible for converting starch into cyclodextrins and studied its role on biodegradation of diesel oil contaminated soil. Purification of CGTase from Enterobacter cloacae was done which resulted in 6 fold increase in enzyme activity. The enzyme showed maximum activity at pH 7, temperature $60^{\circ}C$ with a molecular weight of 66 kDa. Addition of purified CGTase to the treatment setup with Pseudomonas mendocina showed enhanced biodegradation of diesel oil ($57{\pm}1.37%$) which was similar to the treatment setup when added with Pseudomonas mendocina and Enterobacter cloacae ($52.7{\pm}6.51%$). The residual diesel oil found in treatment setup added with Pseudomonas mendocina at end of the study was found to be $73{\pm}0.21%$. Immobilization of Pseudomonas mendocina on alginate containing starch also led to enhanced biodegradation of hydrocarbons in diesel oil at 336 hours.

• 한국환경과학회지
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• 제13권1호
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• pp.61-68
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• 2004

Three kinds of toxic heavy metals, such as lead, copper, and cadmium, existing abundantly in contaminated soils were selected to investigate pH change, electroosmotic flow, and the removal rate in the application of electrokinetic process. In the change of pHs, they reached to about 12 and 2 at each cathodic and anodic region, respectively, and maintained for reaction being proceeded. Electroosmotic flow rates were not influenced by the kind of metal species but by electropotential gradient. On the soils contaminated by each metal, the removal rate of Cd was the fastest among three as in the order of Cd>Pb>Cu. While on the soils contaminated by mixed metal species, Cu was the fastest. Metal species transported by electrokinetic processes were distributed in between 0.9 and 1.0 of normalized region. In the case of soils contaminated by one kind of metal. the relative concentrations of Pb and Cd estimated in between normalized region 0.9 and 1.0 were 5.2 and 5.7, respectively.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제38권2호
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• pp.123-131
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• 2015

During several visits to the Cebu City landfill in the Philippines, plants were observed growing within the area, including on top of the garbage piles. Studying the response of these plants is important in assessing which can be used in remediating metal contaminated soils. This study aimed to determine whether the plants in the Cebu City landfill excluded or accumulated cadmium (Cd) and chromium (Cr) in the plant tissues. The floristic composition of the landfill was analyzed prior to the sample collection. The samples were acid-digested before the desired elements were measured using atomic absorption spectrophotometry (AAS). The Cd and Cr concentrations in the plant root-zone soil were also measured using AAS. The results indicated that the landfill substrate was generally acidic based on the results of the pH measurement. Of the 32 plant species sampled, Cyperus odoratus showed potential for Cd uptake and internal transfer; Cenchrus echinatus, Vernonia cinerea and Terminalia catappa for Cr uptake, and Cynodon dactylon for Cr internal transfer. The plants in the landfill differed in their response towards the heavy metals. To confirm the behavior of C. odoratus towards Cd, and C. echinatus, C. dactylon, V. cinerea, and T. catappa towards Cr, controlled experiments are recommended, as the plant samples analyzed were collected from the field.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.35-40
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• 2013

The present study was conducted to investigate the adsorption potential of red mud for fluoride removal. Different operation parameters such as the effect of contact time, initial concentration, pH, competing anions, seawater, adsorbent dose amount, and adsorbent mixture were studied. Nearly 3 hr was required to reach sorption equilibrium. Equilibrium sorption data were described well by Langmuir model and the maximum adsorption capacity of red mud was 5.28 mg/g. The fluoride adsorption at pH 3 was higher than in the pH range 5-9. The presence of anions such as sulfate, nitrate, phosphate, and bicarbonate had no significant effect on fluoride adsorption onto red mud. The fluoride removal by red mud was greater in seawater than deionized water, resulting from the presence of calcium and magnesium ion in seawater. The use of red mud alone was more effective for the removal of fluoride than mixing red mud with other industrial waste such as oyster shells, lime stone, and steel slag. This study showed that red mud has a potential application in the remediation of fluoride contaminated soil and groundwater.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.302-307
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• 2010

Nitrogen is an element need to grow plants growth. Plants take up nitrogen in the form of nitrate or ammonium. Most of plants absorb nitrogen source as fertilizers. But from 50 to 70% of fertilizers applied were washed away. This study was conducted to isolate free-living nitrogen fixing bacteria from reed and to examine its beneficial traits for developing sustainable biofertilizers. Enriched consortium obtained from a reed in Ansan was developed for the fixing of nitrogen. Nitrogen fixing bacteria isolated from an enriched culture in Congo Red Medium was analyzed by 16s rDNA sequencing. AKC-10 was isolated and shown to have excellent nitrogen fixing ability. The optimum conditions of nitrogen fixing ability were $25^{\circ}C$ ($237.50{\pm}39.65\;nmole{\cdot}mg-protein^{-1}{\cdot}h^{-1}$ and pH 7 ($168.335{\pm}12.84$ nmole/hr mg-protein). It was identified as Microbacterium hominis [(AKC-10 (similarity : 99%)]. This strain was had to IAA (indole-3-acetic acid) productivity and ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid) deaminase activity. Therefore, Microbacterium hominis AKC-10 stimulated plant development in the soil, enhancing the efficiency of remediation.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.127-142
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• 2022

This study explored the fluid transfer characteristics of simultaneous pneumatic blasting, plasma blasting, and vacuum suction (the PPV method), and assessed their effect. Chemical oxidation-an established soil remediation method-was compared as a control. Electrical resistivity surveys found that PPV reduced resistivity by about 1.5-2.5 times compared with the control group, indicating that it increased the diffusion of fluid between the injection and suction wells. Injection and suction tests comparing the injection flow rate, initial suction flow rate time, and suction flow rate showed that the PPV method offered an improvement over the existing method. Slug tests revealed that PPV increased the permeability coefficient by a greater amount than that by the control method. This study qualitatively and quantitatively confirmed that the PPV method clearly improves injection and suction efficiency by accelerating cracks in the ground and improving water permeability compared with the established chemical oxidation method.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.734-744
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• 2011

본 연구에서는 안정화공법을 이용하여 폐금속 광산 주변 비소 및 중금속 성분이 복합적으로 오염된 농경지를 효과적으로 복원하기 위해 안정화제로써 석회석과 제강슬래그의 처리효과와 적용성을 실내컬럼실험을 통해서 검토하였다. 대상토양 내 중금속의 존재형태 중 이동성이 높은 형태인 교환성 및 탄산염 형태의 분포비율은 여러 문헌들의 결과들과 유사하게 카드뮴 > 아연 > 납 순으로 높게 분포하는 것으로 나타나 광해로 인한 농경지의 오염성분들 중 카드뮴은 주변 환경에 미치는 영향이 가장 크며 상당한 주위가 필요한 성분인 것으로 판단되었다. 본 대상토양과 같이 pH가 매우 높은 토양도 갑작스럽게 변화하는 산성환경에 의해 일시적으로 토양의 pH 완충력이 감소하여 다량의 중금속 성분들이 용출될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 반면 석회석과 제강슬래그로 처리한 처리구는 수질기준을 초과한 침출수 가 관찰되었던 대조구에 비해 모두 수질기준 이하로 중금속의 농도가 매우 낮게 나타났다. 비소의 경우는 비소 저감의 목적으로 적용한 제강슬래그의 혼합비가 증가할수록 오히려 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 제강슬래그가 함유하고 있는 인 성분과 관계가 있는 것으로 판단되었으며, 비소와인의 경쟁적인 흡착 관계에서 그 우세함이 토양의 특성에 따라 상이할 수 있을 것으로 예상되었다. 석회석은 카드뮴, 납 그리고 아연 등의 중금속 성분에 대해서 모두 좋은 처리효과를 나타내어 토양의 중금속 처리에 있어서 효과적인 안정화제로 판단되었다. 제강슬래그의 경우는 비소를 효과적으로 저감하는 물질인 철 산화물을 많이 함유하고 있기 때문에 비소 처리에 있어서 활용 가능성이 높은 재료로 판단되나 복원 대상토양 내에서 철 산화물과 서로 강하게 흡착하려고 하는 비소와 인의 흡착선호도를 먼저 평가한 후에 적용여부를 검토해야 하며, 이와 관련된 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.6-12
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• 2005

급격한 경제성장의 결과로서 최근까지 각종 유류관련 시설의 누출로 인한 토양 오염에 대한 관심이 고조되고 있다. 토양복원을 위하여 재래식 토양가스추출법(SVE)과 같은 공법이 사용되고 있으나 휘발성 유류성분의 제거에 적합하며 디젤, 방향족화합물 등과 같은 저휘발성 오염물의 제거에는 부적합한 결과를 보이고 있다. 본 연구에서는 디젤과 같이 저휘발성 유류성분을 제거하기 위한 효율적인 공기주입 및 SVE 공정 개발을 위해 디젤유의 개별성분들의 온도와 유량에 따른 제거효율, 수분함량에 따른 영향 평가를 실시하였다. 디젤범위의 오염성분(DROs)들은 온도의 증가에 따라 휘발성의 순서대로 제거되는 경향을 보이고 있다. 실험결과, $90\%$ 이상의 DROs 범위 내 오염물은 온도를 $100^{\circ}C$ 이상으로 유지할 경우 효과적으로 SVE 방법에 의하여 제거할 수 있다고 판단된다. 유량이 증가함에 따라 오염물이 토양 내 잔류하는 비율이 빠르게 감소하지만 유량이 40cc/min를 초과하면 감소 폭이 크지 않았으며 이는 큰 유량에 대하여 오염물이 휘발되는 속도에 있어서 물질전달상의 제한에 기인한다고 판단된다. 수분함량에 영향은 DROs성분 중 n-decane은 적은 것으로 나타났으나 다른 오염성분들은 수분이 존재함에 따라 제거효율이 좋아지는 결과를 나타내었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권2호
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• pp.79-83
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• 2011

국내 시설농업에서 질소비료의 과다사용은 토양에 염류집적을 유발하고 있다. 토양중 축적된 질산이온을 제거하기 위하여 질산이온 흡수능이 뛰어난 토양미생물을 밭토양으로부터 분리하고, 질산이온 흡수 특성을 조사하였다. 분리한 GS2 50 mM 농도의 질산이온을 12시간 이내에 제거하였다. 이 균주는 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석하여 Bacillus sp. GS2로 분리동정하였다. 이 균주의 성장과 질산이온 흡수의 성을 조사하였을 때, 각각 $30-40^{\circ}C$와 $37^{\circ}C$에서 최대치를 보였으며, 두 가지 모두 pH 6-8 범위가 최적의 조건임을 확인하였다. Bacillus sp. GS2 균주는 50 mM 질산이온을 포함하는 배지에서 배양하였을 때, 43 mM의 농도를 감소시켜 약 86%의 질산이온 흡수를 보였으며, 300 mM 까지의 농도범위에서 유사한 질산이온 제거 능력을 보여, 질산이온 흡수활성이 50 mM 이상에서 포화됨을 확인하였다. 이러한 결과는 Bacillus sp. GS2 균주의 우수한 균주성장과 질산이온 흡수능을 보여주는 것으로, 이 균주는 환경중 질산이온 제거에 유용한 균주로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제21권1호
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• pp.57-65
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• 2008

본 연구에서는 달천광산 토양 내 중금속의 함량을 알아보고 지화학적인 형태를 알아보고자 달천광산의 광미와 인근 저수지의 토양을 채취하여 화학분석법(전함량분석, 연속추출분석)을 적용하였다. 분석결과 달천광산 토양 내 중금속은 철 > 비소 >구리 > 납 > 크롬 순으로 높은 값을 보이며 특히 $63\;{\mu}m$ 이하의 토양에서 가장 높게 나타나 As, Cu, Pb 등 유해 중금속의 거동이 미립질 토양을 구성하는 광물과 연관되어 있음을 알려주었다. 연속추출 분석 결과, 인근 저수지 토양의 경우, $63\;{\mu}m$ 이하의 입도에저 철 > 납 > 구리 > 비소 > 크롬의 순으로 나타났다. 달천랑산 광미에서 측정된 비소는 양이온교환 형태로 존재하는 비율이 다른 형태에 비하여 가장 높은 값을 보이고 따라서 상대적으로 이동이 훨씬 용이한 것으로 추정된다. 광미와 인근 저수지의 토양 내 포함된 중금속의 전함량과 더불어 물리 화학적 결합상태에 따른 중금속의 존재형태를 규명하는 것은 중금속으로 오염된 토양을 복원하기 위한 기초 자료로 매우 중요하다. 더 나아가서 As와 Cr과 같은 독성 유해중금속의 화학종에 따른 유해성 평가를 위한 기초자료로 중요성이 있으며 지표수 및 지하수 환경오염의 정밀 연구를 위해 필수적이다.