• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권6호
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• pp.37-48
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• 2014

Lab scale rhizofiltration by using four plants was performed to investigate the uranium removal efficiency from groundwater. Lettuce (Lactuca sativa L.), Chinese cabbage (Brassica campestris L.), radish sprouts (Raphanus sativus L.) and buttercup (Oenanthe javanica) were cultivated during 3 weeks in the phytotron. Glass jar ($12cm{\times}12cm{\times}8cm$ for each), containing 350 ml of the artificially uranium contaminated solution was used for 72 hours of the rhizofiltration. In experiments with different initial uranium concentration ($18.00{\mu}g/L$, $31.00{\mu}g/L$, $84.00{\mu}g/L$ and $116.00{\mu}g/L$) in solution, more than 70% of the initial uranium were removed by using lettuce, Chinese cabbage and radish sprouts and the residual uranium concentration in solution maintained lower than USEPA water tolerance limit ($30{\mu}g/L$). From the rhizofiltration experiments at various pH conditions, the highest uranium removal for all four plants was acquired at pH 3 in solution. Rhizofiltration experiments testing two field samples of groundwaters having high uranium concentrations ($86.00{\mu}g/L$ and $173.00{\mu}g/L$) were duplicated and more than 83% of the initial uranium were removed from the groundwater within 72 hours of rhizofiltration by using radish sprouts, which, suggests that the rhizofiltration can be a useful process to remediate uranium contaminated groundwater in the field. After the rhizofiltration experiment, the SEM and EDS analyses for the root surface of the radish sprouts were conducted, suggesting that the main mechanism of the rhizofiltration for the removal of uranium from groundwater would be surface precipitation on the root surface of the plant.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권7호
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• pp.43-52
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• 2015

The uranium removal capacity of radish sprouts (Raphanus sativus L.) in groundwater was calculated on the basis of the amount of uranium accumulated in the radish sprouts rather than the concentration in solution, of which process was very limited in previous studies. Continuous rhizofiltration clean-up system was designed to investigate the feasibility of radish sprouts, applying for uranium contaminated groundwater (U concentration: 110 μg/L) taken at Bugogdong, Busan. Six acrylic boxes (10 cm × 30 cm × 10 cm) were connected in a direct series for the continuous rhizofiltration system and 200 g of radish sprouts cultivars was placed in each box. The groundwater was flushed through the system for 48 hours at the constant rate of 5 mL/min. The rhizofiltration system was operated in the phytotron, of which conditions were at 25℃ temperature, 70% of relative humidity, 4,000 Lux illumination (16 hours/day) and 600 mg/L of CO₂ concentration. While 14.4 L of contaminated groundwater was treated, the uranium removal efficiency of the radish sprouts (1,200 g in wet weight) was 77.2% and their removal capacities ranged at 152.1 μg/g-239.7 μg/g (the average: 210.8 μg/g), suggesting that the radish sprouts belong to the group of hyper-accumulation species. After the experiment, the sum of U amounts accumulated in radish sprouts and remained in groundwater was 1,472.2 μg and the uranium recovery ratio of this rhizofiltration experiment was 92.9%. From the results, it was investigated that the radish sprouts can remove large amounts of uranium from contaminated groundwater in a short time (few days) because the fast growth rate and the high U accumulation adsorption capacity.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.709-717
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• 2008

대표적 오염 방사능 핵종인 세슘(cesium)으로 오염된 수계를 정화하기위하여 해바라기(Sunflower; Helianthus annuus L.)와 강낭콩(Bean; Phaseolus vulgaris var.)을 이용한 뿌리여과(rhizofiltration) 실내 실험을 실시하였다. 해바라기의 경우 뿌리여 과실험 24시간 내에 세슘의 98%를 제거하였으며, 강낭콩은 99%의 제거율을 나타내어 친환경적이며 녹색 정화방법인 뿌리여과법이 세슘으로 오염된 수계 정화에 매우 효과적으로 적용 할 수 있음을 제시하였다. 수용액의 pH에 따른 뿌리여과법의 세슘 제거 실험 결과, 두 식물 모두에서 오염수의 pH가 $5{\sim}9$인 경우 98%이상의 제거효율을 나타내었다. 뿌리여과법 실험 후 식물에 농축된 세슘량을 부위별로 측정한 결과, 수용액으로부터 식물로 이동한 총 세슘의 80% 이상이 뿌리에 농축되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대규모 오염 현장에서 뿌리여과법을 적용 시, 농축이 심한 뿌리 부분만을 후 처리함으로써 비용과 시간을 절감할 수 있음을 의미한다. 뿌리여과법 적용 후 식물 뿌리 표면의 SEM이미지와 EDS성분 분석 결과, 수용액 내 세슘은 먼저 뿌리 표면에 이온상으로 흡착한 후 서서히 뿌리 내부로 흡수되는 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.30-39
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• 2008

우라늄으로 오염된 지하수를 정화하기 위하여 해바라기(Sunflower; Helianthus annuus L.), 강낭콩(Bean; Phaseolus vulgaris var.), 그리고 갓(Indian mustard; Brassica juncea (L.) Czern.)을 이용한 수생법(Rhizofiltration)의 우라늄 제거 효율을 규명하기위한 실내 실험을 실시하였다. 안정우라늄 표준 용액을 사용하여 초기 농도를 30 ${\mu}g$/L와 80 ${\mu}g$/L로 적정한 인공오염지하수를 대상으로 72시간 수생법을 실시하여 일정 시간 간격으로 오염지하수의 우라늄농도를 측정함으로써 시간에 따른 식물의 우라늄 제거 효율을 계산하였다. 해바라기의 경우 수생법 72시간 내에 인공오염수 내 우라늄의 81%와 89%가 제거되었으며, 강낭콩은 72%와 80% 제거율을 나타내었고, 갓의 경우에는 80%와 60%가 제거되어 수생법의 우라늄 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 초기 우라늄 농도가 500 ${\mu}g$/L 이상(미국 EPA 수질허용한계농도인 30 ${\mu}g$/L 보다 18배 이상)되는 인공오염수를 대상으로 수생법을 실시한 결과 해바라기, 강낭콩, 갓의 경우 각각 97%, 70%, 77%의 높은 제거 효율을 나타내어 우라늄으로 심각하게 오염된 지하수의 경우에도 수생법을 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 인공 오염수의 pH에 따른 수생법의 우라늄 제거 효율 변화 실험 결과, 오염수의 pH가 증가할 수 록 우라늄 제거 효율은 감소하였으며, 갓의 경우 pH 3에서 pH 9로 증가함에 따라 제거 효율은 83%에서 42%로 감소하였다. 실험 후 식물에 농축된 우라늄량을 습식분해법을 이용하여 부위별로 측정한 결과, 식물로 이동한 우라늄의 99%가 뿌리에 농축되어 있는 것으로 나타나, 수생법을 적용한 후 성장한 오염식물을 처리하는 경우 농축이 심한 뿌리 부분만을 후처리함으로써 복원 비용과 시간을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 우라늄 농도가 81.4 ${\mu}g$/L인 대전지역에 위치한 천정 지하수를 대상으로 수생법을 실시한 결과, 해바라기의 경우 인공오염지하수 실험 결과와 비슷한 제거 효율이 95.2%인 것으로 나타나, 친환경 정화방법인 수생법에 의한 우라늄 오염지하수 처리 방법이 실제 오염 현장에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제27권5호
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• pp.281-288
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• 2012

Phytoremediation-the use of plants for the in situ treatment of contaminated soil and water-has recently emerged as an inexpensive and user-friendly alternative to traditional methods of environmental clean-up. The present article outlines the characteristics of phytoremediation based on accumulated research evidence, along with discussions on its advantages and disadvantages. It further reviews various mechanisms involved in the phytoremediation processes: phytoextraction, rhizofiltration, phytostabilization, phytovolatilization and phytodegradation. Along the way, the author summarizes examples of its applications to environmental pollution control. These include wastewater treatment, removal of heavy metals, and hydrocarbons, remediation of recalcitrant contaminants, phytoremediation of radionuclides, and application of transgenic plants for enhanced biodegradation and phytoremediation. The remainder of the article briefly concludes with directions for future research.