• 한국어병학회지
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• 제26권2호
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• pp.89-97
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• 2013

크롬은 여러 산업으로 배출되어 수 환경을 오염시키는 주요 중금속 중 하나이며, 특히 Cr(VI)은 수용액 내에서 주로 크롬산 이온으로 존재하며, 생체막을 쉽게 통과하여 산화 스트레스 및 생체 축적을 일으킨다. 따라서 본 연구는 숭어를 대상으로 그들의 혈액성분의 변동에 미치는 크롬의 영향을 검토하였다. RBC count 및 Ht 값은 $50{\mu}g/L$ Cr 농도에서 유의적인 감소를 나타냈으나, Hb 농도의 유의한 변동은 관찰되지 않았다. 혈청 칼슘농도는 $50{\mu}g/L$ Cr의 농도에서 유의적인 감소를 보였고, 마그네슘농도는 $100{\mu}g/L$ Cr의 농도에서 유의적인 증가를 보였다. Glucose 및 total protein 농도는 가장 높은 크롬농도인 $200{\mu}g/L$ Cr에서 유의적인 증가를 보였으나, 중성지방인 triglyceride 농도는 노출기간 동안 유의한 변화가 관찰되지 않았다. GOT 및 GPT 활성은 $100{\mu}g/L$ Cr 이상의 농도에서 유의적인 증가를 보였고, ALP활성은 가장 높은 크롬농도인 $200{\mu}g/L$ Cr에서 유의적인 증가를 보였다. 이상의 결과는 숭어의 혈액성상과 혈청 무기성분은 크롬 농도 $50{\mu}g/L$ 이상, 혈청유기성분과 효소성분은 크롬농도 $100{\mu}g/L$이상에서 변동이 나타나는 것으로 결론 내릴 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권4호
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• pp.403-418
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• 2007

본 연구의 목적은 대전 산업단지 폐수종말처리장 내 국가지하수관측망(대전, 문평)의 6가 크롬 오염지하수의 오염 현황을 파악하고 그 확산 여부를 평가하는 것이다. 대전(문평) 관측소에서 나타나는 6가 크롬($Cr^{+6}$) 수질장해의 원인을 규명하고 6가 크롬의 오염 범위를 파악하기 위해 금번 연구에서는 보조 관측정을 설치 활용하였다. 수질분석 결과, 6가 크롬이 $3.2{\sim}4.5mg/L$ 정도 검출됨으로써 6가 크롬에 의한 관측소 충적공의 수질오염은 지속되고 있음이 파악되었다. 그러나 관측소의 암반관정 및 0.05mg/L 수질기준 이하의 농도를 보이는 MPH-1과 3번 관측공을 제외한 주변 관측공에서는 검출되지 않았다. 따라서 6가 크롬 및 총 크롬 함량의 오염 범위는 관측소 충적층 관정 인근에 한정되어 나타나고 있는 것으로 파악되었다. 또한 신규 5개 보조 관측정에서 채취한 77개의 시추 코어 및 슬라임 시료 모두에서 수용성/교환성 6가 크롬이 검출 한계(0.01mg/L) 이하로 나타나, 오염이 관측된 관측소 관정 주변의 토양 및 풍화토에서는 직접적으로 6가 크롬의 오염원이 확인되지 않았다. 지하수 수질분석 및 코어시료 분석 결과, 그 오염원의 중심 및 오염 확산 범위는 관측소 주위 반경 100m 이내로 매우 한정되는 것으로 판단되며 그 확산의 범위가 매우 좁을 것으로 예상된다. 시추조사 결과, 폐수종말처리장 부지조성 당시의 불량 매립층이 확인되었으며, 이러한 불량 매립산업폐기물이 관측소 인근의 6가 크롬 수질장해 원인으로 추론된다. 지표매질의 6가 크롬 자연저감능 평가를 위해 초기 농도 5mg/L Cr(VI)을 이용한 6가 크롬 유효 환원능을 분석하였다. 그 결과, 암회색 점토층에서 각각 58%, 66%, 64% 정도의 높은 6가 크롬 저감율을 보였으며, 이는 유기물 함량과 상호 관련이 있을 것으로 판단되었다. 비포화대/충적층 매질에 대한 6가 크롬 함량 및 자연저감 능력의 정량적 평가 결과, 매질에 의한 6가 크롬의 자연 저감능이 확인되었으며 관정 주변으로의 오염 확산은 충분히 제어되고 있는 것으로 판단된다. 그러나 시추 관측정 및 기설 관정의 수가 부족했기 때문에 매우 제한적인 선택적 유동(preferential flow) 경로에 의한 확산 가능성을 완전히 배제할 수 없다. 정기적인 양수작업을 통하여 지하수에 부화된 6가 크롬의 농도를 지속적으로 제거하고 관측소 주변에 설치된 보조 관측정들을 지속적으로 활용하여 6가 크롬의 농도 변화 추이 및 시간의 흐름에 따른 오염 확산 여부를 지속적으로 관측하고 감시하는 방안이 필요할 것으로 판단된다.

• Carbon letters
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• 제15권2호
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• pp.136-141
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• 2014

Three dimensional self-assembled graphene hydrogels were easily fabricated by electron beam irradiation (EBI) using an aqueous solution of wool/poly(vinyl alcohol) and graphene oxide (GO). After exposure to various levels of EBI radiation, the highly porous, self-assembled, wool-based graphene hydrogels were characterized using scanning electron microscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy; to determine the gel fraction, degree of swelling, gel strength, kinetics-of-swelling analyses and removal of hexavalent chromium (Cr(VI)) from the aqueous solution. X-ray diffraction results confirmed that EBI played a significantly important role in reducing GO to graphene. The adsorption equilibrium of Cr(VI) was reached within 80 min and the adsorption capacity was dramatically increased as the acidity of the initial solution was decreased from pH 5 to 2. Changes in ionic strength did not exert much effect on the adsorption behavior.

• 대한화학회지
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• 제33권1호
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• pp.106-112
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• 1989

Tetralin의 액상 공기 산화반응에 N,N-dialkylamide 용매하에서 Cr(Ⅵ)의 heterocyclic base염들과 CrO$_3$-N,N-dialkylamide complex계를 적용한 결과 CrO$_3$-N,N-dialkylamide complex의 경우, 반응온도 90$^{\circ}$C에서 tetralin의 전환율이 35.2%이었고, ${\alpha}$-tetralone의 선택율은 96.1%이었으며, ${\alpha}$-tetralol은 무시할만한 양으로 생성되었다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.105-119
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• 2012

오염환경에 서식하는 토착미생물은 환경정화에 중요한 역할을 담당하며 이 연구는 6가 크롬 오염 지하수에서 분리한 미생물을 이용해 반응성, 이동성, 발암성 높은 6가 크롬을 당대사 조효소인 3가 크롬으로 환원/침전시켜 경제적, 친환경적, 생지화학적 정화의 효율성을 알아보았다. 미생물 농화배양과 조성분석, 호기와 혐기환경의 6가 크롬 환원과 내성, 전자공여체별 6가 크롬 환원, 지화학적 변화, 미생물 외형과 Cr((III) 침전물의 광물특성을 연구한 결과, 분리한 MMPH-0(Enterobacter aerogenes)는 혐기/호기환경에서 6가 크롬 내성과 환원능(유기산 주입 1주 후 70%, 주입 안한 경우 4주 후 10 ~ 20%)이 있고, Eh는 미생물의 유기산 산화로 생성된 전자에 의해 산화에서 환원환경, pH는 중성에서 약산성으로 변화되어 $Cr(OH)_3$/Cr(III)침전물이 형성되었다. SEM/TEM-EDS 결과 $2{\sim}5{\mu}m$ 막대형 미생물과 세포 밖 Cr(III) 침전물은 지화학적 환경변화와 유기산 산화에 따른 전자공여에 의한 환원의 근거가 된다. 지화학적 촉매제 토착미생물의 활성화로 산화환원에 민감한 중금속 오염 지하수 정화에 효율적 기술 응용이 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권7호
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• pp.996-1004
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• 2020

Various genetically engineered microorganisms have been developed for the removal of heavy metal contaminants. Metal biosorption by whole-cell biosorbents can be enhanced by overproduction of metal-binding proteins/peptides in the cytoplasm or on the cell surface. However, few studies have compared the biosorption capacity of whole cells expressing intracellular or surface-displayed metal-adsorbing proteins. In this study, several constructs were prepared for expressing intracellular and surface-displayed Ochrobactrum tritici 5bvl1 ChrB in Escherichia coli BL21(DE3) cells. E. coli cells expressing surface-displayed ChrB removed more Cr(VI) from aqueous solutions than cells with cytoplasmic ChrB under the same conditions. However, intracellular ChrB was less susceptible to variation in extracellular conditions (pH and ionic strength), and more effectively removed Cr(VI) from industrial wastewater than the surface-displayed ChrB at low pH (<3). An adsorption-desorption experiment demonstrated that compared with intracellular accumulation, cell-surface adsorption is reversible, which allows easy desorption of the adsorbed metal ions and regeneration of the bioadsorbent. In addition, an intrinsic ChrB protein fluorescence assay suggested that pH and salinity may influence the Cr(VI) adsorption capacity of ChrB-expressing E. coli cells by modulating the ChrB protein conformation. Although the characteristics of ChrB may not be universal for all metal-binding proteins, our study provides new insights into different engineering strategies for whole-cell biosorbents for removing heavy metals from industrial effluents.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3252-3260
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• 2012

6M HCl 용매 하에서 2,2'-bipyridine과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 2,2'-bipyridinium chlorochromate[$C_{10}H_8N_2HCrO_3Cl$]를 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 2,2'-bipyridinium chlorochromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 즉, 시클로헥센<클로로포름<아세톤$p-CH_3$, H, m-Br, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반 응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.64(303K) 이었다. 이러한 알코올류의 산화반응성은 polysilsesquioxane과 같은 고분자물질을 용해시켜 코팅제로 활용할 때 열안정성과 같은 물성을 연구하는데 중요한 인자 가 될 수 있다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임 을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제38권6호
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• pp.657-662
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• 2005

Extractions fro fertilizer and soil samples were performed to yield the operationally defined fractions 'soluble' chromate (extractable with $NH_4NO_3$), 'exchangeable' chromate (extractable with phosphate buffer pH 7.2), and these results were compared with the data obtained by extractions with ammonium sulfate, borate buffer pH 7.2, saturated borax pH 9.6, and polyphosphate (Graham's salt). In order to maintain the pH of extractant solution about constant, the concentration of extractant buffer had to be raised to at least 0.5 M. The results strongly depended on the kind of extractant, and the solid: liquid ratio. For most of the samples investigated, the extraction efficiency increased in the order borate-sulfate-nitrate-phosphate. Whereas the recovery of $K_2CrO_4\;and\;CaCrO_4$ added to the samples of basic slags prior to the extraction was about complete, the recovery of added $PbCrO_4$ was highly variable. In soil extracts, the color reaction was interfered from co-extracted humics, which react with the chromate in weak acid solution during the time period necessary for color reaction (1 hour). However, this problem can be overcome by standard addition and subtraction of the color of the extractant solution. In soil extract of about pH < 7, organic material reduced chromate during the extraction period also, and standard addition of soluble chromate is recommended to prove recovery and the stability of chromate in the samples. In admixtures of soils and basic slags, results for hexavalent chromium were lower than from the mere basic slags. This effect was more pronounced in phosphate than in nitrate extracts. As a proficiency test, samples low in organic carbon from contaminated sites in Hungary were tested. The results from $NH_4NO_3$ extracts satisfactorily matched the results of the Hungarian labs obtained from $CalCl_2$ extractants.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권3호
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• pp.222-227
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• 2011

The hexavalent chromium ions in wastewater are highly toxic chemicals even at low concentrations. It causes serious diseases, such as cancer, skin disease, digestive trouble et. al. In this study, $Cr^{6+}$ ions were removed by using borosilicate glasses. Various glasses system with different compositions were prepared and then reacted in a solution contaning $Cr^{6+}$ ions. After the reaction, the concentration of the $Cr^{6+}$ ions remained in the solution was measured by ICP-OES. The reacted surface of the glasses was also analyzed by using a XRD, SEM, and EDS. When $Na_2O-RO-SiO_2-B_2O_3$ (RO=MgO, CaO, SrO, BaO) glasses were reacted with a solution containing $Cr^{6+}$ ions, the optimum removal efficiency of $Cr^{6+}$ ions was observed in the BaO glass. $Ba^{2+}$ ions leached out of these glasses combine with $Cr^{6+}$ ions in a solution to form $BaCrO_4$ crystals on the glass surface. In this manner, the $Cr^{6+}$ ions can be removed from the solution. It is conceivable that $Ba^{2+}$ ions are reacted with $Cr^{6+}$ ions in a solution immedeately after leaching out of the glasses. The pH of the solution for optimum removal of $Cr^{6+}$ ions were 3.0~5.0.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권5호
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• pp.414-420
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• 1994

망간 산화물 birnessite, pyrolusite, hausmannite의 표면에서 일어나는 3가 크롬의 산화현상을 조사하였다. 이들은 zero point of charge, 표면적, 그리고 결정도 등에서 차이가 많은데, 크롬 산화현상은 모두 1차 반응이었으며 반응용액의 pH 및 최초 3가 크롬농도가 반응에 큰 영향을 미쳤다. 일반적으로 hausmannite에 의한 산화가 가장 빨랐으며 pyrolusite에 의한 산화는 상대적으로 매우 느렸다. 용액 pH와 최초 3가 크롬농도의 상호 작용이 전체 반응속도를 조절하는 것 같으며 pH가 높고 3가 크롬농도가 높을 경우 망간산화물 표면에 3가 크롬 침전되거나 complex를 형성할 수 있을 것이다. Birnessite와 hausmannite에서는 $pH\;3.0{\sim}5.0$ 범위에서 pH가 낮을수록 산화력이 높았으나 pyrolusite의 경우에는 pH가 높을수록 산화력이 증가하였다. 반응속도는 온도에 또한 민감했다. pH 3.0에서의 산화반응의 activation energies는 일반적으로 diffusion에 필요한 activation energy보다 크게 나타났으나 반응속도를 결정하는 단계가 무엇인지는 확실하지 않다.