• 제목/요약/키워드: Trace metal elements

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회동저수지 호저퇴적물의 미량원소 오염 및 수직적 분산특성 (Vertical Distribution and Contamination of Trace Metals in Sediments Within Hoidong Reservoir)

  • 이평구;강민주;염승준;이욱종
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.587-604
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    • 2007
  • 회동저수지의 호저퇴적물에 대하여 미량원소의 심도별 변화와 존재형태 및 이들의 상관관계에 대해서 알아보고자 하였다. 회동저수지의 5개 지점에서 깊이 21-41cm의 코어와 간극수를 채취하였다. 회동저수지 퇴적물 내 미량원소의 평균 총함량은 Zn $232{\pm}30.8mg/kg$, Cu $119{\pm}272mg/kg$, Pb $58.4{\pm}4.1mg/kg$, Ni $15.7{\pm}3.3mg/kg$ 및 Cd $1.6{\pm}0.3mg/kg$이었다. 회동저수지 안쪽으로 가면서 호저퇴적물 내 미량원소 함량이 감소하는 경향이 관찰되었다. 깊이에 따른 함량 변화는 시료채취 위치에 상관없이 Mn, Pb 및 Zn는 감소하는 반면, Cu와 Fe는 증가하였다. 간극수에 용해된 미량원소의 함량은 Fe>Mn>Cu>Zn의 순으로 낮았고 Cd, Ni 및 Pb는 검출되지 않았다. 간극수에 용해된 Zn, Cu, Fe 및 Mn 함량은 퇴적층의 하부로 가면서 증가하는 경향을 보여주고 있으며, 이는 상부로 미량원소가 확산되고 있음을 의미한다. 이러한 미량원소의 이동은 퇴적물-물과의 경계부분까지 전달될 것이며, 퇴적층 상부에서 비정질 철 및 망간 산화광물과 탄산염광물에 의하여 흡착되고 있다. 겉보기 분산계수 값을 이용한 결과, 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Mn>Cu>Zn>Fe순이다. 연속추출결과, 미량원소의 표면집적이 비정질 산화광물형태와 탄산염광물 수반형태에 기인된 것임을 확인하였다. Cu, Fe, Mn 및 Zn의 간극수 내 함량은 호저퇴적물의 양이온교환형태와 밀접한 상관관계가 있음이 관찰되었다.

인대광산 지역 광산배수에 영향을 받은 하천에서 미량원소의 계절적인 수질변화와 자연저감 (Seasonal Variation and Natural Attenuation of Trace Elements in the Stream Water Affected by Mine Drainage from the Abandoned Indae Mine Areas)

  • 강민주;이평구;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제40권3호
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    • pp.277-293
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    • 2007
  • 비소와 납 함유량이 높은 인대광산 지역에 분포하는 여러 폐광석 적치장으로부터 유출된 침출수와 광산배수에 영향을 받은 수계에서 미량원소, pH 및 산화환원전위차의 계절적 및 공간적인 변화가 관찰되었다. 채광활동이 약 40년전이었고 폐광석 적치장이 유실되었기 때문에 이 수계는 심각하게 오염된 상태이었다. 침출수와 광산배수의 유입으로 인하여 수계 상류구간의 지표수는 비교적 약 산성 및 강한 산화환경 특성이 있으며, 아연(최대 $5.830mg/{\ell}$), 구리(최대 $1.333mp/{\ell}$), 카드뮴(최대 $0.031mg/{\ell}$) 및 황산염(최대 $173mg/{\ell}$) 함량의 계절적 및 공간적인 변화가 큰 특징이 있었다. 침출수에서 가장 함량이 높은 원소의 순서로 나열하면 아연($0.045-13.909mg/{\ell}$), 철($0.017-8.730mg/{\ell}$), 구리($0.010-4.154mg/{\ell}$) 및 카드뮴($n.d.-0.077mg/{\ell}$)이며, pH는 낮으며 황산염 함량(최대 $310mp/{\ell}$)은 높았다. 광산배수도 아연, 구리, 카드뮴 및 황산염 함량이 높았으며, pH는 연중 중성으로 일정하게 유지되었다. 침출수와 광산배수가 단기적인 수계 유량의 변동에 영향을 줄 수 없을 지라도 수계의 화학원소 함량에 강한 영향을 주었다. 수계 내 철(수)산화광물이 풍부하다는 것과 화학적 특성은 철(수)산화광물의 침전이 이 수계의 지표수로부터 미량원소를 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 지시하였다. 이 수계의 하류 구간에서의 공간적 및 계절적인 변화는 오염되지 않은 지류로부터 유입되는 지표수에 의해 크게 기인하였다. 또한, 이 구간에서의 미량원소의 함량은 어떠한 인위적인 처리 없이도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리에서 지류와 수리학적으로 혼합되어진 후 배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 비보존성 반응(즉 침전, 흡착, 산화, 용해 등)과 보존성 반응(예: 수리학적 혼합)은 미량원소가 강으로 이동되는 것을 크게 감소시키는 효과적인 자연저감 기작이었다.

Water quality of an Indian tributary affected by various industrial effluents- a case study

  • Bharti, Bharti;Jangwan, J.S.;Kumar, Amrish;Kumar, Vivek
    • Advances in environmental research
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    • 제9권1호
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    • pp.41-54
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    • 2020
  • Industrialization and urbanization are modern need and trends. Such trends affect the natural ecosystem of rivers. Indian rivers face such problems in a high ratio. The aim of this study is to investigate the cause and amount of pollution in a tributary river Krishni. Pre-monsoon sampling of Krishni river water was performed as per APHA standard. Water samples were collected from different sites of Krishni river. Physiochemical parameters as well as trace elements concentrations have been analysed and results were compared with BIS-2012, WHO-2017 and EPA-2001 recommendations. The presence of high BOD, COD, TDS and others physiochemical parameters along with heavy metals reveals that tributary is highly polluted owing to industrial and domestic discharge either directly or through drains. High values of these parameters are harmful for the ecological health of the river because it makes survival of aquatic flora and fauna at risk. On the basis of the results obtained by the present study, it was concluded that level of the pollution in river Krishni is at alarming phase, where if strong action for the rejuvenation of river not takes place, river becomes a dead pool.

기기 중성자방사화 분석을 이용한 대전 지하철 객차 내 PM10과 미량성분의 특성 (PM10 and Associated Trace Elements in the Subway Cabin of Daejeon by Instrumental Neutron Activation Analysis)

  • 정진희;임종명;이진홍
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.459-467
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    • 2016
  • 본 연구는 기기중성자방사화분석법을 이용하여 다중이용시설 중 지하철 객차 내 실내공기 중 미세먼지(PM10)의 미량원소 분포특성과 실내공기질을 평가하고, 향후 실내공기질의 효율적인 제어를 위한 객차 내 PM10의 오염원을 평가하고자 하였다. 대전광역시에서 운행 중인 지하철 객차 내에서 채취한 PM10의 평균농도는 $59.3{\pm}14.5{\mu}g/m^3$이었고, 지하철 객차 내 PM10 중 24종의 원소성분을 정량분석한 결과, 농도는 $10^{-3}{\sim}10^5ng/m^3$ 범위에 걸쳐 넓게 분포하였으며, Fe ($12.5{\mu}g/m^3$)의 농도가 특히 높았다. 이는 지하철 브레이크 시스템과 철로 및 차륜 마찰과 같은 지하철 운행에 의하여 Fe가 상당히 부유되기 때문인 것으로 판단된다. 분석된 미량원소 농도를 바탕으로 오염원을 평가한 결과, brake-nonferrous metal particle, resuspended rail dust, fuel combustion, vehicle exhaust, black carbon, Cr-related가 주요 오염원인 것으로 나타났다.

DRUM impactor를 이용한 대기 입자상 물질 중 원소성분의 입경분포 특성 : 제주도 고산지역의 2002년 봄철 (3.29-5.30) 측정 연구 (Size Distributions of Trace Elements in Airborn Particulates Collected using Drum impactor at Gosan, Jeju Island : Measurements in Springtime 2002)

  • 한진석;문광주;류성윤;안준영;공부주;홍유덕;김영준
    • 한국대기환경학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.555-569
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    • 2004
  • Size -segregated measurements of aerosol composition using 8-stage DRUM impactor are used to determine the transport of natural and anthropogenic aerosols at Gosan site from 29 March to 30 May in 2002. Separation of ambient aerosols by DRUM impactor offers many Advantages over other standard filtration techniques. Some of the most important advantages are the ability to segregate into details by particle tire, to better preserve chemical integrity since the air stream doesn't pars through the deposit, to collect samples as a function of time, and to have a wide variety of impaction surfaces available to match analytical needs. Although the transport of Yellow sand is a well-known phenomenon in springtime, the result of measurement shows that not only soil dust but also anthropogenic aerosols, including sulfur, enriched trace metals such as Pb, Ni, Zn. Cu, Cr, As, Se, Br, are transported to Gosan in springtime. This study combines the size- and time-resolved aerosol composition measurements with isentropic, backward air-mass trajectories in order to identify some potential source regions of anthropogenic aerosols. As a result, during the NYS period, the average concentration of PM$_{10}$ was 46$\mu\textrm{g}$/㎥, Si, Al. S, Fe, Cl, K, Ca were higher than 1,000 ng/㎥ and Ti was about 100 ng/㎥. The concentrations of Zn, Mn, Cu. Pb, Br, Rb, V, Cr, Ni. At, Se ranged between 1 and 70 ng/㎥. More than 50% typical soil elements, tuck as Al, Si, Fe, Cd. Ti, Cr, Cu, Br. were distributed in a coarse particle range(5.0-12${\mu}{\textrm}{m}$). In other hand, anthropogenic pollutants, luck as S, N, Vi, were mainly distributed in a fine particle range (0.09-0.56${\mu}{\textrm}{m}$). During the YS period, PM$_{10}$ increased about 8 times than NYS period, and main soil elements, such as Al, Si, S, K, V, Mn, Fe also doubled in coarse particle range (1.15-12${\mu}{\textrm}{m}$). But Zn, As, Pb, Cu and Se, which distributed in the time aerosols (0.09-0.56${\mu}{\textrm}{m}$), were on the same level with or decreased than NYS period. Finally. except the YS Period, coarse particles (2.5-12${\mu}{\textrm}{m}$) are inferred to be influenced by soil, coal combustion, waste incineration, ferrous and nonferrous sources through similar pathways with Yellow Sand. But fine particles have different sources, such as coal combustion, gasoline vehicle, biomass burning, oil or coal combustion, nonferrous and ferrous metal sources, which are transported from China, Korea peninsula and local sources.ces.

버섯류의 미양금속, 중금속 및 유기산 함양에 관한 연구 (Studies on the Trace Elements, Heavy Metals and Organic acids Content of Edible Mushrooms)

  • 허선행
    • 환경위생공학
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    • 제7권1호
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    • pp.57-66
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    • 1992
  • To investigate on the element content of twelve edible mushrooms and Aloe arborescent, i.e., Lentinus edodes, Ganoderma lucidum (culturing in wood and soil), Tricholoma matsutake, Agaricus auricula-Jude (produced in Korea and China), sarcodon asparatus, Pleurotus ostreatus, Coriolus bisporus, Cyrophora esculenta, Auricularia auricula-Jude (produced in Korea and China), Sarcodon asparatus, Pleurotus ostreatus, Coriolus rersicolor, Smilax rotundifolia and Aloe arborescenstyl were analyzed by Atomic absorption spectrometer. The obtained results were summarized as follows : 1. Potassium, sodium, magnesium and iron content for the most part samples were in large quantities, especi phosphorus content of those was highest ammount for the all samples. 2. Sodium content f·as much ammount in the Lentinus edodes(39 mg, and Ganoderma lucidum(20 mg) , Culturing in wood and soil, while potassium was very high ammount in the Aloe arborescens and other samples. Mush ammount of magnesium as compared with others was Lentinus edodes(144 mg) , Ganoderma lucidum(128 mg), Aloe arborescens(50 mg) and Pleurotus ostreatus (60 mg) . 3, Phosphorus content of Lentinus edodes, Gyrophora esculenta, Auricularia polytricha and Agaricus bisporus was much ammount while iron content of all samples equality higher ammount. Sodium content of Aloe arborescens was not analyzed out for almost all, its potassium(82 mg), magnesium(50 mg) and iron(18 mg) content comparatively higher quentity than others nllnerals and phosphorus volume (4.9 mg) as compared with others, was conspicuously lower detect. 4. Cadimium and lead content of harmful metal element were detected on trace quantity for the most part samples. 5. Organic acids of samples i.e., Lentinus edodes, Agaricus bisporus, Pleuritus ostreatus and Ganoderma lucidum were Citrate, Malate, Fumalate, Succinate, Oxalate, Acetate, Lactate, and Tartarate and Citrate, Malate and Fumarate contents were higher amount remarkbly than other organic acids. Tartarate content was trace amount.

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세창 폐금속광산 수계에서 미량원소의 지구화학적 거동특성 규명 (Characteristics of Geochemical Behaviors of Trace Metals in Drainage from Abandoned Sechang Mine)

  • 강민주;이평구;염승준
    • 자원환경지질
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    • 제39권3호
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    • pp.213-227
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    • 2006
  • 자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.

부산지역 $PM_{2.5}$의 이온 및 미량 금속성분의 화학적 특성 (Chemical characteristics of ions and trace metallic element of PM2.5 in Busan metropolitan area)

  • 전보경;서정민;최금찬
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.63-71
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    • 2001
  • PM 2.5/ samples were measured at two sites, Hadan(suburban site) and Anrak (roadside site) in Busan area. PM 2.5/ sampling was performed for 24-hour intervals by the FH9.5 particulate sampler. Aerosol samples were collected on PTFE filter. A total of 60 particulate samples were collected, dad samples were measured for Particulate mass concentration, metallic elements (Cr, Mn, Ni. Cu. Se, Fe, Pb, and Zn) and waer-soluble elements (C $l^{[-10]}$ , N $O_{3}$$^{[-10]}$ ,S $O_{4}$$^{2-}$, N $H_{4}$$^{+}$, $Ca_{2}$$^{+}$, $Mg_{2}$$^{+}$ and $^{+}$.Mass concentration in Hadan ranged 24.23~57.12 $\mu\textrm{g}$/㎥ and 60.22~72.12 $\mu\textrm{g}$/㎥m Yellow Sand Events. Major cations in Hadan and Anrak site is N $H_{4}$$^{+}$and N $a^{+}$ respectively. SO42$^{[-10]}$ was the abundant specie in the PM 2.5 fraction for Hadan site an dAnrak site. Hadan site showed igher concentration in S $O_{4}$$^{2.1}$ and N $H_{4}$ $^{+}$ In Anrak site the concentration of S $O_{4}$/sip 2-/and N $a^{+}$ was higher than other ions Prominent metallic elements were Fe and Pb in two sites. Principal component analysis showed that main source of PM 2.5 aerosol particles was non-metal related source which was resulted in relating elements as Cr, Ni, and Pb at Hadan site, Anrak site also has resulted PM2.5 aerosol paricles source, which was related its element like Zn, and Ni,. The SAS package analysis also showed that long-range transport effect at Hadan area due to Yellow Sand Event by the prevailing weaterlies.ling weaterlies.

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Combustion Generated Fine Particles, Trace Metal Speciation, and Health Effects

  • Linak, William P.
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.195-195
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    • 2003
  • Combustion generated fine particles, defined as those with aerodynamic diameters less than 2.5 m, have come under increased regulatory scrutiny because of suspected links to adverse human health effects. Transition metals are of particular interest due to the results of a number of studies that have shown cardiopulmonary damage associated with exposure to these elements and their presence in coal, residual fuel oils, sewage sludge, and other combusted fuels and wastes. This lecture will review results from multi-di sciplinary studies being conducted at EPA and elsewhere examining the physical, chemical, and toxicological characteristics of combustion generated particles. The research describes how collaborative work between combustion engineers and health scientists can provide insight on how combustion processes affect particle properties and subsequent health effects as measured by a combination of in-vitro and in-vivo studies using a variety of animal models. The focus of this lecture is on the interdisciplinary approach required to address the problem. Difficulties are discussed. Engineering aspects involved in this approach are described in detail. Physical and chemical characterizations are performed using a variety of analytical approaches including new techniques of x-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy and x-ray absorption near-edge structure (XANES) deconvolution of these spectra to gather metal speciation information.

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Filling of Cu-Al Alloy Into Nanoscale Trench with High Aspect Ratio by Cyclic Metal Organic Chemical Vapor Deposition

  • Moon, H.K.;Lee, S.J.;Lee, J.H.;Yoon, J.;Kim, H.;Lee, N.E.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.370-370
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    • 2012
  • Feature size of Cu interconnects keep shrinking into several tens of nanometer level. For this reason, the Cu interconnects face challenging issues such as increase of electro-migration, line-width dependent electrical resistivity increase, and gap-filling difficulty in high aspect ratio structures. As the thickness of the Cu film decreases below 30 nm, the electrical resistivity is not any more constant, but rather exponential. Research on alloying with other elements have been started to inhibit such escalation in the electrical resistivity. A faint trace of Al added in Cu film by sputtering was reported to contribute to suppression of the increase of the electrical resistivity. From an industrial point of view, we introduced cyclic metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) in order to control Al concentration in the Cu film more easily by controlling the delivery time ratio of Cu and Al precursors. The amount of alloying element could be lowered at level of below 1 at%. Process of the alloy formation was applied into gap-filling to evaluate the performance of the gap-filling. Voidless gap-filling even into high aspect ratio trenches was achieved. In-depth analysis will be discussed in detail.

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