Phytoextraction is a method of phytoremediation using plants to remediate metal-contaminated soils. Recently, various chelating agents were used in this method to increase the bioavailability of metals in soils. Even though phytoextraction is an economic and environment-friendly method, this cannot be applied in highly metal-contaminated areas because plants will not normally grow in such conditions. This research focuses on identifying chelating agents which are biodegradable and applicable to highly metal-contaminated areas. Lead (Pb) as a target metal and cysteine (Cys), histidine (His), citrate, malate, oxalate, succinate, and ethylenediamine (EDA) as biodegradable chelating agents were selected. Ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) was used as a comparative standard. Plants were grown on agar media containing various chelating agents with Pb to analyze the effect on root growth. Cys strongly increased the inhibitory effect of Pb on root growth of plants, while, His did not affect on it significantly. The inhibitory effect of oxalate is weak, and malate, citrate, and succinate did not show significant effects. Both EDTA and EDA diminished the inhibitory effect of Pb on root growth. The effect of EDA is correlated with decreased Pb uptake into the plants. In conclusion, as biodegradable chelating agents, EDA is a good candidate for highly Pb-contaminated area.
Zinc (Zn) is an essential element required for growth and development of plants. However, Zn can be toxic to plants when it presents excessive amount. Phytoextraction is an economic and environment-friendly technique using plants to clean-up metal-contaminated soils. However, the technique cannot be applied in highly metal-contaminated areas because plants will not normally grow in such conditions. Therefore, this research focuses on identifying chelating agents which are biodegradable and applicable to highly metalcontaminated areas. Zn as a target metal and cysteine (Cys), histidine (His), malate, citrate oxalate, succinate, and ethylenediamine (EDA) as biodegradable chelating agents were selected. Plants were grown on agar media containing various chelating agents with Zn to analyze the effect on plant growth. Malate and His slightly increased the inhibitory effect of Zn on root growth of plants, whereas Cys, citrate, oxalate, and succinate did not show significant effects. However, EDA strongly diminished the inhibitory effect of Zn on root growth. The effect of EDA is correlated with decreased Zn uptake into the plants. In conclusion, as biodegradable chelating agents, EDA is a good candidate for growth of plants in highly Zn-contaminated areas.
Phytoextraction은 식물을 이용하여 환경 정화하는 한 기술로서 금속으로 오염된 토양을 정화하는 것이다. 토양에 존재하는 금속의 추출을 용이 하기 위해서 현재 다양한 킬레이트가 사용되고 있다. Phytoextraction이 경제적이고 친환경적인 장점이 있지만 고농도로 오염된 지역에서는 적용이 어려운데 이는 식물이 이러한 지역에서 살아남기 어렵기 때문이며 이러한 문제점을 해결하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구 대상의 금속으로서 알루미늄을 선택하였고, 킬레이트는 아미노산인 시스테인과 히스티딘, 작은 크기의 유기산으로서 citric acid, malic acid, succinic acid, oxalic acid, 그리고 ethylenediamine (EDA)를 선택하였으며, EDTA는 비교 대상으로 본 연구에 사용되었다. 다양한 농도의 알루미늄를 포함하는 배지에 식물을 키우면서 여러 킬레이트가 식물의 뿌리 성장에 미치는 영향을 분석하였다. 알루미늄에 의한 식물의 성장 억제는 히스티딘에 의해서 약간 완화되었으며 시스테인, citrate, malate, oxalate, 그리고 succinate는 별 다른 영향이 없었다. EDTA와 EDA는 알루미늄에 의한 식물성장 억제를 강력하게 억제하였으며 이는 알루미늄의 식물 내 흡수를 억제에 의한 것이다. 따라서 알루미늄의 식물성장억제를 강력하게 완화시켜주는 EDA는 고농도의 알루미늄으로 오염된 지역에 식물의 성장이 가능하도록 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
Phytoextraction은 식물을 이용하여 환경 정화하는 기술로서 금속으로 오염된 토양을 정화하는 것이다. 토양에 존재하는 금속의 추출을 용이 하기 위해서 현재 다양한 킬레이트가 사용되고 있다. Phytoextraction이 경제적이고 친환경적인 장점이 있지만 고농도로 오염된 지역에서는 적용이 어려운데 이는 식물이 이러한 지역에서 살아남기 어렵기 때문이며 이러한 문제점을 해결하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구 대상의 금속으로서 수은을 선택하였고, 킬레이트는 아미노산인 시스테인과 히스티딘, 작은 크기의 유기산으로서 citric acid, malic acid, succinic acid, oxalic acid, 그리고 ethylenediamine (EDA)를 선택하였으며, EDTA는 비교 대상으로 본 연구에 사용되었다. 다양한 농도의 수은을 포함하는 배지에 식물을 키우면서 여러 킬레이트가 식물의 뿌리 성장에 미치는 영향을 분석하였다. 수은에 의한 식물의 성장 억제는 시스테인과 EDA에 의해서 완화되었으며 히스티딘과 citrate는 별 다른 영향이 없었다. Malate, succinate, 그리고 oxalate는 수은에 의한 식물 성장 억제를 더 촉진시켰다. 따라서 수은의 식물성장억제를 완화시켜주는 시스테인과 EDA는 고농도의 수은으로 오염된 지역에서 식물의 성장이 가능하도록 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
Kim, Sook-Young;Lee, Jae-Suk;Kim, Young-Man;Choi, Beom-Suk
분석과학
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제14권6호
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pp.530-534
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2001
Effect of stripping solutions on the Duolite GT-73 chelating resin for ten elements, Ag(I), Al(III), Ca(II), Cd(II), Cu(II), Fe(II), Hg(II), Mn(II), Pb(II), and Zn(II), was investigated. Relation between affinities of the metal ions and solubility products of metal sulfides was studied. The smaller the solubility product of metal sulfideis, the larger the affinitie with the ionsis. The ions which have the solubility products larger than $10^{-23}$ could be effectively desorbed with nitric acid. Complexation with chloride ion enhanced the desorption efficiencies of the ions having moderately strong affinity with the resin. The ions which have very strong affinity by the chelating resin can be desorbed by complextion with thiourea and hydrochloric acid.
Although many metals contaminated sediment from coastal area contain both anionic and cationic heavy metals, the current remediation technologies are not effective for stabilize heavy metals of both anionic and cationic elements from contaminated coastal region. the present work investigated the efficiency and mechanism of immobilization of Fe, Zn, Cr, Cu, Pb and Cd metal solutions in modified zeolite based biostimulant ball. Biostimulant ball containing acetate, nitrate and sulphate which are enhance the activity of marine microorganisms and it can act as electron donors and electron acceptors. Modified zeolite and chelating agent is greatly enhance the metal stabilization due to increased immobility of the analysed metals. The XRD, FT-IR and SEM of modified zeolite which cheating agents containing heavy metals were investigated. The results indicated that heavy metals could be effectively immobilized in modified zeolite and chelating agents in BSB added sediment. The immobilization of heavy metals in modified zeolite and chelating agents along with BSB could be due to stabilize of heavy metal cations. Immobilization of heavy metals using BSB with modified zeolite and chelating agent has lower cost effect and enhance the sediment quality.
Phytoextraction은 식물을 이용하여 환경 정화하는 phytoremediation의 일부분으로서 금속으로 오염된 토양을 정화하는 것이다. 토양에 존재하는 금속의 추출을 용이 하기 위해서 현재 다양한 킬레이트가 사용되고 있다. Phytoextraction이 경제적이고 친환경적인 장점이 있지만 고농도로 오염된 지역에서는 적용이 어려운데 이는 식물이 이러한 지역에서 살아남기 어렵기 때문이며 이러한 문제점을 해결하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구 대상의 금속으로서 구리를 선택하였고, 킬레이트는 아미노산인 시스테인과 히스티딘, 작은 크기의 유기산으로서 citric acid, malic acid, succinic acid, oxalic acid, 그리고 ethylenediamine (EDA)를 선택하였으며, EDTA는 비교대상으로 본 연구에 사용되었다. 다양한 농도의 구리를 포함하는 배지에 식물을 키우면서 여러 킬레이트가 식물의 뿌리 성장에 미치는 영향을 분석하였다. 시스테인, 히스티딘, 그리고 citric acid은 식물의 성장을 억제하는 구리의 영향을 완화시켜 주었지만 EDA는 오히려 더 강화시켜 주었다. 또한 킬레이트의 식물성장에 대한 영향은 구리의 식물 내 흡수를 억제 또는 촉진에 의한 것이다. 따라서 구리의 식물성장억제를 완화시켜주는 시스테인, 히스티딘, 그리고 citric acid는 고농도의 구리로 오염된 지역에 식물의 성장이 가능하도록 사용될 수 있으며 EDA는 기존의 phytoextraction에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
Effects of metal chelating agents and metal ions on the volatile substance of cooked oil with chicken and pork mixture meat were examined by chemical analysis and sensory test. The addition of Na-tripolyphosphate(Na-TPP) to chicken and pork mixture meat increased the amount of H2S among volatiles evolved during cooking but decreased that of volatile carbonyl compounds(VCC) This treatment enhanced meat flavor in cooked oil with chicken and pork mixture. It was recognized that the increase in Ha5 evolution was caused by the rise of pH value. On the contrary cupric ion produced a negative effect on the production of chicken and pork mixture meat flavor and this addition increased VCC and TBA value. Other metal chelating agents such as citric acid, phytic acid and EDTA, provided the same results as Na-TPP. It was supposed that these phenomena were attributable to the chelating action to metal prooxidant in mixture meat at could be concluded that a proper evolution of H2S and protection against lipid oxidation during cooking were important to produce an excellent chicken and pork mixture meat flavor.
Novel $CO_2$-soluble 8-hydroxyquinoline (8-HQ) chelating agents were synthesized and evaluated for solubility and metal ion extraction ability in supercritical $CO_2\;(Sc-CO_2)$. Among them, secondary amide-containing 8- HQ derivatives cannot be dispersed well into Sc-$CO_2$, but tertiary amide-containing derivatives can dissolve completely in Sc-$CO_2$ even at low CO2 pressures, perhaps owing to the predominant intermolecular interaction between the chelating agent and the $CO_2$ molecule. Based on 8-HQ chelating agent solubility data, we investigated the extraction of metal ions ($Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Sr^{2+}$, $Cd^{2+}$, and $Zn^{2+}$) using two highly $CO_2$-soluble 8-HQ derivatives (4d, 4e) in Sc-$CO_2$. The extraction efficiency of tertiary amide-containing 8-HQ ligands, both fluorinated and non-fluorinated forms, was dramatically increased in the presence of diethyl amine (organic base). We suggest that diethyl amine could play an important synergistic role in the stronger metal binding ability of 8-HQ through an in situ deprotonation reaction in Sc-$CO_2$ medium.
This study was conducted to investigate the physiological activity of acai berry (Euterpe oleracea Mart.) extracts from three different solvents (water, methanol, and ethanol). We measured total polyphenol and total flavonoid content, DPPH radical scavenging activity, nitrite scavenging activity, metal chelating effect, and reducing power. The extraction yield from water, methanol, and ethanol was 17.10, 9.50, and 37.51%, respectively. The highest total polyphenol content (10.54 mg/100 g) and total flavonoid contents (1.88 mg/100 g) was observed in water extract. DPPH radical scavenging activity was the highest in both water extract (72.03%) and methanol extract (74.79%) at levels of 5 mg/mL, which was similar to that of BHT (78.90%). Water extract yielded the highest metal chelating effect (92.54%) and reducing power (1.09) at levels of 5 mg/mL. Taken together, these findings suggest that extracts of acai berry can be used as functional food materials with antioxidative and nitrite scavenging activities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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