• 제목/요약/키워드: iron species

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FeS 수용액 내 pH에 따른 5가비소의 반응 메커니즘 연구 (Mechanistic Study of FeS Reacted with Arsenate under Various pH Conditions)

  • 한영수;이무열;성혜진
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권1호
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    • pp.25-30
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    • 2022
  • Mackinawite (FeS), as a ubiquitous reduced iron mineral, is known as a key controller of redox reactions in anaerobic subsurface environment. The reaction of FeS with redox-sensitive toxic element such as arsenic is substantially affected by pH conditions of the given environments. In this study, the interaction of As(V) with FeS was studied under strict anaerobic conditions with various pH conditions. The pH-dependent arsenic removal tests were conducted under wide ranges of pH conditions and X-ray absorption spectroscopy (XAS) was applied to investigate the reaction mechanisms under pH 5, 7, and 9. The removal efficiency of FeS for As(V) showed the higher removal of As(V) under low pH conditions and its removal efficiency decreased with increasing pH, and no As(V) reduction was observed in 1 g/L FeS solution. However, XAS analysis indicated the reduction of As(V) to As(III) occurred during reaction between FeS and As(V). The reduced form of As(III) was particularly identified as an arsenic sulfide mineral (As2S3) in all pH conditions (pH 5, 7, and 9). As2S3 precipitation was more pronounced in pH 5 where the solubility of FeS is higher than in other pH conditions. The linear combination fitting results of XAS demonstrated that As(V) removal mechanism is concerted processes of As2S3 precipitation and surface complexation of both arsenic species.

낙동강 상류 서식 어류의 부위별 중금속 분포 특성 (Studies on Heavy Metal Characteristics by Part of Fish in Upper Region of Nakdong River)

  • 권희원;김영훈;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제55권1호
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    • pp.19-27
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    • 2022
  • 낙동강 상류지역의 안동댐, 임하댐, 영주댐 유역에 서식하는 물고기에 대하여 근육부, 아가미, 위, 간 부위로 분리하여 중금속 분석을 수행하였다. 분석한 물고기는 갈겨니(dark chub), 강준치(skygager), 꺽지(coreoperca herzi), 끄리(Korean piscivorous chub), 누치(cornet fish), 떡붕어(Japan crucian carp), 메기(catfish), 배스(bass), 붕어(crucian carp), 쏘가리(mandarin fish), 잉어(carp), 참마자(long-nosed barbel), 치리(Korean sharpbelly) 등 13개 어종으로 ICP/MS를 이용하여 분석하였다. 분석 결과 전체 평균 농도를 기준으로 근육부는 수은을 제외한 모든 중금속 항목에서 다른 부위에 비해 낮았다. 아가미 부위는 크롬, 망간, 니켈, 납, 위 부위는 아연, 간 부위는 철, 구리, 비소, 카드뮴이 다른 금속에 비해 높은 농도값을 나타내었다.

Evaluation of Horticultural Characteristics on Water Dropwort (Oenanthe stolonifera DC.) Genetic Resources for Various Utilization

  • Eun Ji Kim;Sung Yong Jin;Hyun Soo Jung;Chi Seon Kim
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.51-51
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    • 2022
  • Water dropwort (Oenanthe stolonifera DC.) is a perennial herbaceous plant that grows wild throughout Korea. As of 2020, 24,819 tons (51.7% of open field, 48.3% of facility) are produced in 1,278 ha (59.9% of open field, 40.1% of facility) nationwide. Water dropwort, which is rich in nutrients such as vitamins and iron, is mainly cultivated by vegetative propagation method using local traditional species, however, seed propagation and breeding of cultivars are insufficient so far. Since securing, propagating and continuous characterization of various genetic resources are required to breed new cultivars, this study was conducted to compare the main characteristics of domestic genetic resources and to improve their utilization. Growth characteristics such as plant height, fresh weight, plant type, and flowering date were investigated for the 89 varieties of genetic resources owned by Jeollabuk-do Agricultural Research and Extension Services after vegetative propagation in the individual pots. Also, the morphological image information of leaves and flowers was constructed. Genetic resources were collected nationwide and originated in 30 regions including Hwaseong, Siheung and Jeju. Their plant types could be classified into straight, intermediate and creeping types according to their morphological characteristics, and at this time, the number of intermediate types accounted for the largest proportion. Flowering was carried out under high-temperature and long-day conditions in summer. According to the flowering date, they could be classified into early, middle and late flowering varieties, and at this time, the middle flowering varieties occupied the largest proportion. As a result of the investigation of vegetative growth characteristics, varieties with long plant height, heavy fresh weight and thick stem thickness were identified. Along with this result, it is thought that classification and selection of genetic resources for various purposes will be possible through additional investigations such as analysis of components and antioxidant activity. Moreover, it is judged that such results can be used as basic data for breeding new water dropwort cultivars in the future.

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조선왕조 실록함의 수리복원 (Repair and Restoration of Joseon Historical Document Box)

  • 이용희;박정혜;박수진
    • 박물관보존과학
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    • 제15권
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    • pp.122-137
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    • 2014
  • 국립중앙박물관 소장의 실록함 K976은 조선왕조 선조대의 실록을 보관했던 함으로 장방형 몸체에 뚜껑이 달려있고 표면 전체에 검은색 옻칠이 되어있다. 실록함은 모서리 결구 부분의 짜임이 벌어지고 판재들이 밖으로 휘어지면서 심하게 변형되어 있었고 함의 몸체 상단부의 백골이 부분적으로 결실된 상태였다. 여기에 더하여 뚜껑에는 길이 방향으로 큰 폭의 균열이 발생되어 있었다. 표면의 칠은 곳곳이 들뜨거나 탈락되어 목제 백골이 겉으로 드러난 곳이 많았고 뚜껑을 연결하는 고리쇠 1개가 결실된 상태였다. 국립중앙박물관 보존과학부는 2013년 실록함의 수리 복원 작업에 착수하였으며 이에 앞서 실록함의 구조 양식, 손상 상태, 목제 백골 白骨의 수종 분석, 옻칠 기법 등에 대한 조사를 실시하였다. 그 결과 실록함의 목제 백골 재료가 피나무라는 것, 또 실록함 표면에 골회칠 骨灰漆 → 종이심 紙心, 토회칠 土灰漆, 연매 煙煤 혼합 흑색칠 → 옻칠이 순차적으로 도장되어 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이 실록함은 전통 목칠공예 기술과 재료를 적용한 전면적인 수리 복원을 통해 그 본래의 모습을 되찾게 되었고, 이후 국립전주박물관 역사문화관 개편 전시에서 중요한 전시물로 활용되었다.

$Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 Hyaluronic Acid, Lipid와 Collagen의 산화성 손상에 나타내는 Harmaline과 Harmalol의 영향 (Effects of Harmaline and Harmalol on the Oxidative Injuries of Hyaluronic Acid, Lipid and Collagen by $Fe^{2+}$ and $H_2O_2$)

  • 조인성;신용규;이정수
    • 대한약리학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.345-353
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    • 1995
  • Harmaline을 포함한 ${\beta}-Carboline$ 알카로이드들은 마이크로조움의 효소성 또는 비효소성 지질 과산화를 억제한다고 제시되고 있으나, 이들의 항산화 작용기전은 분명하지 않다. 본 연구에서는 $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid, 지질과 콜라젠의 산화성 손상에 있어 harmaline과 harmalol의 항산화 능력을 관찰하였다. 또한 반응성 산소대사물에 대한 이들의 제거작용을 조사하였다. Harmaline, harmalol, superoxide dismutase, catalase와 DMSO는 $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid의 변성과 $Fe^{2+}$에 의한 지질 과산화를 억제하였다. 이들 반응에서 DABCO는 hyaluronic acid의 변성을 억제하였으나 지질 과산화에 영향을 나타내지 않았다. ${\beta}-Carboline$$Fe^{2+}$, $H_2O_2$와 ascorbic acid에 의한 cartilage collagen의 변성을 억제하였다. Superoxide dismutase에 의하여 억제되는 $Fe^{2+}$의 자가산화에 따른 ferricytochrome c의 환원은 harmaline과 harmalol의 영향을 받지 않았다. 또한 이들은 $H_2O_2$에 대하여 분해작용을 나타내지 않았다. $Fe^{2+}$$H_2O_2$의 존재하에서 OH 생성은 harmaline, harmalol과 DMSO에 의하여 억제되었다. Harmaline과 harmalol은 반응성 산소대사물인 OH 과 아마도 철이온-산소 복합체에 대한 제거작용으로써 $Fe^{2+}$$H_2O_2$에 의한 hyaluronic acid, 지질과 콜라젠의 산화성 손상을 억제하고, 항산화 능력을 나타낼 것으로 추정된다.

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품종별 렌틸 추출물의 폴리페놀화합물 함량 및 항산화 활성 (Polyphenol Contents and Antioxidant Activities of Lentil Extracts from Different Cultivars)

  • 이소희;이승욱
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권7호
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    • pp.973-979
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    • 2016
  • 본 연구에서는 렌틸을 이용한 새로운 기능성 소재의 개발에 우선하여 세계적으로 소비량이 비교적 많은 벨루가, 레드, 그린, 프렌치 렌틸을 연구 소재로 선정하고, 0.2% HCl을 함유한 메탄올을 이용하여 추출물을 제조한 후 이들의 항산화 활성을 조사하였다. 총폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 27.3~30.3 mg TAE/g과 13.14~16.29 mg QUE/g으로 다양하게 나타났으며, 그중 벨루가와 레드 렌틸이 상대적으로 높은 총폴리페놀 함량을 보였다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성 및 $H_2O_2$ 소거 활성은 총폴리페놀 함량이 상대적으로 높았던 벨루가와 레드 렌틸이 다른 품종에 비해 유의적으로 높은 활성을 보였으며, 항산화 활성 및 폴리페놀함량과의 비례적 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. ROS 소거 활성이 가장 높았던 벨루가 렌틸을 이용하여 linoleic acid에 대한 과산화 억제 효과를 FTC법으로 조사한 결과, $62.5{\sim}500{\mu}g/mL$에서 농도 의존적으로 유의적인 산화억제효과를 보였으며 $RC_{50}$$222.76{\mu}g/mL$로 확인되었다. 또한, 벨루가 및 레드 렌틸 추출물은 산화적 스트레스 발생을 통해 간세포 손상을 유발하는 것으로 알려진 알코올의 세포독성으로부터 우수한 간세포 보호 효과를 나타내었다. 따라서 향후 추가적인 세포실험과 동물실험을 통한 렌틸의 항산화 활성 검정 및 항산화 기전에 관한 연구가 필요할 것으로 생각되며, 이를 비롯한 다양한 생리활성에 대한 연구들이 이루어진다면 기능성 소재로서 렌틸의 산업적 응용이 활발해질 것으로 기대된다.

대기오염에 의한 폐장조직 손상 -연구방향의 설정을 위한 논의- (Human Lung Insults due Air Pollutant -A Review for Priority Setting in the Research-)

  • 김건열;백도명
    • 환경위생공학
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    • 제7권2호
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    • pp.95-110
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    • 1992
  • Much progress has been made in understanding the subcellular events of the human lung injuries after acute exposure to environmental air pollutants. Host of those events represent oxidative damages mediated by reactive oxygen species such as superoxide, hydrogen peroxide, and the hydroxy, free radical. Recently, nitric oxide (NO) was found to be endogenously produced by endothelial cells and cells of the reticulo-endothelial system as endothelialderived relaxation factor (EDRF) which is a vasoactive and neurotransmitter substance. Together with superoxide, NO can form another strong oxidant, peroxonitrite. The relative importance of exogenous sources of $N0/N0_2$ and endogenous production of NO by the EDRF producing enzymes in the oxidative stresses to the heman lung has to be elucidated. The exact events leading to chronic irreversible damage are still yet to be known. From chronic exposure to oxidant gases, progressive epithelial and interstitial damages develop. Type I epithelial cells become thicker and cover a smaller average alveolar surface area while thee II cells proliferate instead. Under acute damages, the extent of loss of the alveolar epithelial cell lining, especially type II cells appears to be a good predictor of the ensuing irreversible damage to alveolar compartment. Interstitial matrix undergo remodeling during chronic exposure with increased collagen fibers and interstitial fibroblasts. However, Inany of these changes can be reversed after cessation of exposure. Among chronic lung injuries, genetic damages and repair responses received particular attention in view of the known increased lung cancer risks from exposure to several air pollutants. Heavy metals from foundry emission, automobile traffics, and total suspended particulate, especially polycystic aromatic hydrocarbons have been positively linked with the development of lung cancer. Asbestos in another air pollutant with known risk of lung cancer and mesothelioma, but asbestos fibers are nonauthentic in most bioassays. Studies using the electron spin resonance spin trapping method show that the presence of iron in asbestos accelerates the production of the hydroxy, radical in vitro. Interactions of these reactive oxygen species with particular cellular components and disruption of cell defense mechanisms still await further studies to elucidate the carcinogenic potential of asbestos fibers of different size and chemical composition. The distribution of inhaled pollutants and the magnitude of their eventual effects on the respiratory tract are determined by pollutant-independent physical factors such as anatomy of the respiratory tract and level and pattern of breathing, as well as by pollutant-specific phyco-chemical factors such as the reactivity, solubility, and diffusivity of the foreign gas in mucus, blood and tissue. Many of these individual factors determining dose can be quantified in vitro. However, mathematical models based on these factors should be validated for its integrity by using data from intact human lungs.

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통발에 대한 어류의 행동과 어획성능에 관한 연구 (The Behaviour of Fishes to the Traps and Their Catch Ability)

  • 고관서;김대안
    • 한국수산과학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.15-23
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    • 1984
  • 모형통발에 대한 새우의 행동에 관한 수조실험과 민꽃게를 주대상으로 하고 붕장어 등을 혼획할 수 있는 실물 통발에 의한 시험을 한 바는 대략 다음과 같다. 1. 모형통발 실험에서 나일론 망지, 폴리에틸렌망지 및 면망지등 망지의 재료를 달리한 경우 입망마리수의 차이가 거의 없었으나 입구의 형태에서는 밑판의 경사 각도가 클수록 입망마리수와 도피율이 낮았다. 원추형 입구에서는 각주형입구보다 도피율이 낮았다. 2. 미끼의 종류에 대한 실험에서는 바지락, 새우, 전갱이, 고등어, 어류의 내장 및 족발등 여러 가지 미끼에 대한 선택성을 실험하였는데 미끼의 종류 보다는 신선도가 더 중요한 것 같이 생각된다. 3. 5가지 실물통발을 사용하여 실지시험한 결과에서는 양쪽에 입구가 있는 원추형(A형), 입구가 양쪽에 있는 각주형(C형) 및 C형에 혀그물이 달린 D형에서 민꽃게의 어획이 좋았고, 입구가 웃면에만 어주형(B형)과 철틀을 달아 2층으로 한 E형에서 어획이 나쁘다. 4. 붕장어의 어획은 A형, D형에서 많고, B형 E형에서 적은 경향이 있으나 C형은 특이하게 A형보다 어획이 적을뿐 다른 어느 형과도 유의차를 보이지 않는다. 5. B형, E형은 고기의 입망 어려운 반면 A형 C형은 고기의 입망이 쉬우나 도피도 쉬우며, 특히 C형은 도피가 더욱 쉽다. 결국 도피는 각주형 통발 보다 원추형 통발에서 더 어렵고, 혀그물이 없는 것보다 있는 것에서 더 어려운 것으로 나타났다.

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유근피로부터 분리한 hederagenin 3-O-b-D-glucopyranosyl(1→3)-a-L-rhamnopyranosyl(1→2)-a-L-arabinopyranoside (HDL)의 항산화 효과 (Antioxidant Effect of Hederagenin 3-O-b-D-Glucopyranosyl(1→3)-a-L-Rhamnopyranosyl(1→2)-a-L-Arabinopyranoside (HDL) Isolated from Root Bark of Ulmus davidiana)

  • 봉진구;박윤엽
    • 생명과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.281-291
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    • 2010
  • 본 연구는 유근피(root bark of Ulmus davidiana)에서 분리한 화합물인 hederagenin 3-O-b-D-glucopyranosyl($1{\rightarrow}3$)-a-L-rhamnopyranosyl($1{\rightarrow}2$)-a-L-arabinopyranoside (HDL)을 이용하여 $CoCl_2$에 의해 생성된 ROS에 대한 항산화 기전을 밝히기 위하여, ROS 생성과 관련된 산화 효소 및 항산화 효소에 대한 저해효과를 조사하였다. 또한 HDL이 $CoCl_2$에 의해 생성된 ROS의 조절을 통해 산화적 스트레스와 관련된 단백질 발현 및 세포주기에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 HDL은 $CoCl_2$에 의해 유발된 xanthine oxidase와 $H_2O_2$ 생성 증가를 억제하였고, 산화와 관련된 SOD, CAT의 활성을 증가시켜 $H_2O_2$의 가수분해를 촉진하였다. 그리고 HDL은 $CoCl_2$에 의해 유발된 ferritin의 손상과 ferritin iron의 방출을 억제하 였으며, 지질과산화의 증가를 억제하였다. 뿐만 아니라 HDL은 $CoCl_2$에 의해 증가된 G1 phase의 세포를 감소시켰으며, 세포주기와 관련된 p53 및 $p21^{CIP1/WAF1}$의 발현을 감소시켰다. 이러한 연구결과들은 HDL이 천연물로부터 유래한 독성이 없는 항산화제로서의 가능성을 제시한다.

Seasonal color change of the oxyhydrous precipitates in the Taebaek coal mine drainage, south Korea, and implications for mineralogical and geochemical controls

  • Kim, J. J.;C. O. Choo;Kim, S. J.;K. Tazaki
    • 한국광물학회:학술대회논문집
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    • 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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    • pp.38-39
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    • 2001
  • The seasonal changes in pH, Fe, Al and SO$_4$$\^$2-/ contents of acid drainage released from coal mine dumps play a major role in precipitation of metal hydroxides in the Taebaek coal field area, southeastern Korea. Precipitates in the creeks underwent a cycle of the color change showing white, reddish brown and brownish yellow, which depends on geochemical factors of the creek waters. White precipitates consist of Al-sulfate (basaluminite and hydrobasaluminite) and reddish brown ones are composed of ferrihydrite and brownish yellow ones are of schwertmannite. Goethite coprecipitates with ferrihydrite and schwertmannite. Ferrihydrite formed at higher values than pH 5.3 and schwertmannite precipitated below pH 4.3, and goethite formed at the intermediate pH range between the two minerals. With the pH being increased from acid to intermediate regions, Fe is present both as schwertmannite and goethite. From the present observation, the most favorable pH that basauluminte can precipitate is in the range of pH 4.45-5.95. SEM examination of precipitates at stream bottom shows that they basically consist of agglomerates of spheroid and rod-shape bacteria. Bacteria species are remarkably different among bottom precipitates and, to a less extent, there are slightly different chemical compositions even within the same bacteria. The speciation and calculation of the mineral saturation index were made using MINTEQA2. In waters associated with yellowish brown precipitates mainly composed of schwertmannite, So$_4$ species is mostly free So$_4$$\^$2-/ ion with less AlSo$_4$$\^$+/, CaSo$\sub$(aq)/, and MgSo$\sub$4(aq)/. Ferrous iron is present mostly as free Fe$\^$2+/, and FeSo$\sub$4(aq)/ and ferric iron exists predominantly as Fe(OH)$_2$$\^$+/, with less FeSo$\sub$4(aq)/, Fe(OH)$_2$$\^$-/, FeSo$_4$$\^$-/ and Fe$\^$3+/, respectively Al exists as free Al$\^$3+/, AlOH$_2$$\^$-/, (AlSo$_4$)$\^$+/, and Al(So$_4$)$\^$2-/. Fe is generally saturated with respect to hematite, magnetite, and goethite, with nearly saturation with lepidocrocite. Aluminum and sulfate are supersaturated with respect to predominant alunite and less jubanite, and they approach a saturation state with respect to diaspore, gibbsite, boehmite and gypsum. In the case of waters associated with whitish precipitates mainly composed of basaluminite, Al is present as predominant Al$\^$3+/ and Al(SO$_4$)$\^$+/, with less Al(OH)$\^$2+/, Al(OH)$_2$$\^$+/ and Al(SO$_4$)$\^$2-/. According to calculation for the mineral saturation, aluminum and sulfate are greatly supersaturated with respect to basaluminite and alunite. Diaspore is flirty well supersaturated while jubanite, gibbsite, and boehmite are already supersaturated, and gypsum approaches its saturation state. The observation that the only mineral phase we can easily detect in the whitish precipitate is basaluminite suggests that growth rate of alunite is much slower than that of basaluminite. Neutralization of acid mine drainage due to the dilution caused by the dilution effect due to mixing of unpolluted waters prevails over the buffering effect by the dissolution of carbonate or aluminosilicates. The main factors to affect color change are variations in aqueous geochemistry, which are controlled by dilution effect due to rainfall, water mixng from adjacent creeks, and the extent to which water-rock interaction takes place with seasons. pH, Fe, Al and SO$_4$ contents of the creek water are the most important factors leading to color changes in the precipitates. A geochemical cycle showing color variations in the precipitates provides the potential control on acid mine drainage and can be applied as a reclamation tool in a temperate region with four seasons.

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