Veterinary antibiotics can enter the soil ecosystem and then may be transported into groundwater via leaching process. The main aim of this study is to investigate the distribution and mobility of tetracycline, amoxicillin and sulfathiazole in soil. The adsorption of veterinary antibiotics were applied to the Freundlich adsorption isotherms. Adsorption coefficient ($K_F$) was indicated oxytetracycline > amoxicillin > sulfathiazole. Oxytetracycline concentration was highly detected in soil than in leachate. It is assumed that oxytetracycline was strongly absorbed by divalent cations such as $Ca^{2+}$ in soil. However, amoxicillin and sulfathiazole were shown higher mobility due to the lower distribution coefficient.
Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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2005.10a
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pp.271-275
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2005
Pine bark, chinese cabbage, crap shell which are used for removing metal ions from aqueous solutions. The removal of metal ions from aqueous solution by adsorption and ion exchange on bio residues was studied. Biosorption of $Cu^{2+},\;Ni^{2+},\;Pb^{2+}$ were compared. Adsorption ability different for the factors [adsorption time, adsorbent weight, initial concentration] and all experiments pH variation were investigated. It was shown that chinese cabbage has higher metal removal ability than other materials The pH variation of metal solution were investigated according to the influences of the initial concentration and weight adsorbents.
The adsorption of Acid Blue 92 onto three low cost and ecofriendly biosorbents viz., cow dung ash, mango stone ash and parthenium leaves ash and commercial activated carbon have discussed in this work. The ash of all the mentioned bio-wastes was prepared in the muffle furnace at $500^{\circ}C$ and all the adsorbents were stored in an air thermostat. Experiments at total dye concentrations of 10~100 mg/L were carried out with a synthetic effluent prepared in the laboratory. The parameters such as pH and dye concentration were varied. Equilibrium adsorption data followed both Langmuir and Freundlich isotherms. The results indicate that cow dung ash, mango stone ash and parthenium leaves ash could be employed as low-cost alternatives to commercial activated carbon in wastewater treatment for the removal of dye.
A sensory element against carbaryl, as a widely used pesticide was prepared based on adsorbed acetylcholine esterase (AChE) from Torpedo california. Octadecyl was substituted on macro-porous silica, confirmed by infra-red (IR) spectroscopy and quantitatively estimated through thermo-gravimetric analysis (TGA). Immobilization of the enzyme was achieved by adsorption on this support. Activity of the immobilization product was measured as a function of the loaded enzyme concentration, and maximum binding capacity of the support was estimated to be 43.18 nmol.mg-1. The immobilized preparations were stable for more than two months at storage conditions and showed consistency in continuous operations. Possible application of the immobilized AChE for quantitative analysis of carbaryl is proposed in this study.
In this paper, we investigated the effect of nanostructure on the cell behaviors such as adhesion and growth rate. Nanoporous structures with various diameters (30, 40, 45, 50, 60 nm) and 500 nm of the depth were fabricated using the anodizing method. The water contact angle of the surface consisting of nanopores with 30 nm diameter was 40 degree and those were 60~70 degree in cases of nanopores with over 40 nm diameter. Hela cells were cultivated on various nanoporous structure surface to investigate the cell behavior on nanostructure. As a result, Hela cells preferred 30 nm diameter nanoporous surface that has lower water contact angle. This result was confirmed by protein adsorption experiment and scanning electron microscope investigation.
A mesoporous assembly of layered titanate with well-dispersed Pt cocatalysts has been synthesized via a restacking of exfoliated titanate nanosheets and a simultaneous adsorption of Pt nanoparticles. According to powder X-ray diffraction analysis, the obtained mesoporous assembly shows amorphous structure corresponding to the disordered stacking of layered titanate crystallites. Field emission-scanning electron microscopy and $N_2$ adsorption-desorption isotherm measurement clearly demonstrate the formation of mesoporous structure with expanded surface area due to the house-of-cards type stacking of the titanate crystallites. From high resolution-transmission electron microscopy and elemental mapping analyses, it is found that Pt nanoparticles with the size of ~2.5 nm are homogeneously dispersed in the mesoporous assembly of layered titanate. In comparison with the protonated titanate, the present mesoporous assembly of layered titanate exhibits better photocatalytic activity for the photodegradation of organic molecules. This finding underscores that the restacking of exfoliated nanosheets is quite useful not only in creating mesoporous structure but also in improving the photocatalytic activity of titanium oxide.
High salinity and sodicity of soils play a negative role in producing crops in reclaimed tidal lands. To evaluate the effects of soil ameliorants on salt removal in a highly saline and sodic soil of reclaimed tidal land, we conducted a column experiment with treating gypsum, compost, and phosphate at 0-2 cm depth and measured the salt concentration of leachate and soil. Electrical conductivity of leachate was $45-48dSm^{-1}$ at 1 pore volume (PV) of water and decreased to less than $3dSm^{-1}$ at 3 PV of water. Gypsum significantly decreased SAR (sodium adsorption ratio) of leachate below 3 at 3 PV of water and soil ESP (exchangeable sodium percentage) below 3% for the whole profile of soil column. Compost significantly decreased ESP of soil at 0-5 cm depth to 5% compared with the control (20%). However, compost affected little the composition of cations below a depth of 5 cm and in leachate compared with control treatment. It was concluded that gypsum was effective in ameliorating reclaimed tidal lands at and below a soil layer receiving gypsum while compost worked only at a soil layer where compost was treated.
Park, Jong-Hwan;Kim, Seong-Heon;Shin, Ji-Hyun;Kim, Hong Chul;Seo, Dong Cheol
Korean Journal of Environmental Agriculture
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v.34
no.1
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pp.21-29
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2015
BACKGROUND: Heavy metal adsorptionnot only depends on biochar characteristics but also on the nature of the metals involved and on their competitive behavior for biochar adsorption sites. The goal of this study was to investigate the competitive absorption characteristics of Cu and Cd in mono-metal and binary-metal forms by biochar derived from Phragmites communis. METHODS AND RESULTS: Batch and column experiments were conducted to evaluate the competitive adsorption characteristics of the biocharfor Cu and Cd. In the batch experiments, the maximum adsorption capacity of Cd(63 mg/g) by biochar was higher than that for Cu (55 mg/g) in the mono-metal adsorption isotherm. On the other hand, the maximum Cu adsorption capacity (40 mg/g) by biochar was higher than that for Cd(25 mg/g) in the binary-metal adsorption isotherm. Cu was the most retained cations. Cd could be easily exchanged and substituted by Cu. The amounts of adsorbed metals in the column experiments were in the order of Cd (121 mg/g) > Cu (96 mg/g) in mono-metal conditions, and Cu (72 mg/g) > Cd (29 mg/g) in binary-metal conditions. CONCLUSION: Overall, the results demonstrated that competitive adsorption among metals increased the mobility of these metals. Particularly, Cd in binary-metal conditions lost its adsorption capacity most significantly.
In the present study, novel chitosan coated magnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticles were successfully biosynthesized from mushroom, Agaricus campestris, extract. The obtained bio-nanocomposite material was used to investigate ultra-fast and highly efficient for removal of Ni2+ ions in a fixed-bed column. Chitosan was treated as polyelectrolyte complex with Fe3O4 nanoparticles and a Fungal Bio-Nanocomposite Material (FBNM) was derived. The FBNM was characterized by using X-Ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS), Fourier Transform Infrared spectra (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA) techniques and under varied experimental conditions. The influence of some important operating conditions including pH, flow rate and initial Ni2+ concentration on the uptake of Ni2+ solution was also optimized using a synthetic water sample. A Central Composite Design (CCD) combined with Response Surface Modeling (RSM) was carried out to maximize Ni2+ removal using FBNM for adsorption process. A regression model was derived using CCD to predict the responses and analysis of variance (ANOVA) and lack of fit test was used to check model adequacy. It was observed that the quadratic model, which was controlled and proposed, was originated from experimental design data. The FBNM maximum adsorption capacity was determined as 59.8 mg g-1. Finally, developed method was applied to soft drinks to determine Ni2+ levels. Reusability of FBNM was tested, and the adsorption and desorption capacities were not affected after eight cycles. The paper suggests that the FBNM is a promising recyclable nanoadsorbent for the removal of Ni2+ from various soft drinks.
Kim, HuiSeon;Yun, Seok-In;An, NanHee;Shin, JoungDu
Korean Journal of Environmental Agriculture
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v.39
no.3
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pp.171-177
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2020
BACKGROUND: Recently, biomass conversion from agricultural wastes to carbon-rich materials such as biochar has been recognized as a promising option to maintain or increase soil productivity, reduce nutrient losses, and mitigate greenhouse gas emissions from the agro-ecosystem. This experiment was conducted to select an optimum conditions for enhancing the NH4-N adsorption capacity of rice hull activated biochar. METHODS AND RESULTS: For deciding the proper molarity of KOH for enhancing its porosity, biochars treated with different molarity of KOH (0, 1, 2, 4, 6, 8) were carbonized at 600℃ in the reactor. The maximum adsorption capacity was 1.464 mg g-1, and an optimum molarity was selected to be 6 M KOH. For the effect of adsorption capacity to different carbonized temperatures, 6 M KOH-treated biochar was carbonized at 600℃ and 800℃ under the pyrolysis system. The result has shown that the maximum adsorption capacity was 1.76 mg g-1 in the rice hull activated biochar treated with 6 M KOH at 600℃ of pyrolysis temperature, while its non-treated biochar was 1.17 mg g-1. The adsorption rate in the rice hull activated biochar treated with 6 M KOH at 600℃ was increased at 62.18% compared to that of the control. Adsorption of NH4-N in the rice hull activated biochar was well suited for the Langmuir model because it was observed that dimensionless constant (RL) was 0.97 and 0.66 at 600℃ and 800℃ of pyrolysis temperatures, respectively. The maximum adsorption amount (qm) and the bond strength constants (b) were 0.092 mg g-1 and 0.001 mg L-1, respectively, for the rice hull activated biochar treated with 6 M KOH at 600℃ of pyrolysis. CONCLUSION: Optimum condition of rice hull activated biochar was 6M KOH at 600℃ of pyrolysis temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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