• Geomechanics and Engineering
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• 제5권4호
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• pp.313-329
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• 2013

Vetiver grass (Vetiveria zizanioides) is being effectively used in many countries to protect embankment and slopes for their characteristics of having long and strong roots. In this paper, in-situ shear tests of the ground with the vetiver roots have been conducted to investigate the stabilization properties corresponding to the embankment slopes. Numerical analyses have also been performed with the finite element method using elastoplastic subloading $t_{ij}$ model, which can simulate typical soil behavior. It is revealed from field tests that the shear strength of vetiver rooted soil matrix is higher than that of the unreinforced soil. The reinforced soil with vetiver root also shows ductile behavior. The numerical analyses capture well the results of the in-situ shear tests. Effectiveness of vetiver root in geotechnical structures-strip foundation and embankment slope has been evaluated by finite element analyses. It is found that the reinforcement with vetiver root enhances the bearing capacities of the grounds and stabilizes the embankment slopes.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권1호
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• pp.55-64
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• 2008

일반적으로 근권부로 알려진, 토양과 뿌리 사이의 계면(soil-root interface)에서 일어나는 주요 기작에 대한 세부적 이해는 성공적인 phytoremediation 기술을 위해 특정 식물의 적용 가능성을 평가하는데 있어 매우 중요하다. 가령 어떤 식물은 토양중 낮은 중금속 유효도라는 제한인자를 극복하기 위해 근권부에서 특정 기작을 일으키기도 한다. 본 연구는 토양 고정 (land stabilization)에 탁월한 효과를 보이고 있는 vetiver grass(Vetiveria zizanioides)를 중금속으로 오염된 3가지의 다른 토양에 재배함으로써, 식물 뿌리가 근권부 토양의 화학적 특성에 미치는 영향과 이에 따른 식물의 중금속 흡수 특성을 조사하였다. Vetiver grass 재배 후 근권부 토양의 토양수 pH는 시험에 이용된 모든 토양에서 0.3-1.1 만큼 증가하였고, 토양수 중 유기탄소의 함량도 $23mg\;L^{-1}$ 에서 $173mg\;L^{-1}$로 가장 많이 증가한 PP02 토양을 비롯해서 모든 토양에서 증가하였다. 이와 같은 근권부 토양수의 화학적 변화는 중금속 오염토양에 노출된 vetiver grass의 뿌리에서 나온 분비물(exudates)에서 비롯된 것이다. 결과적으로 근권부 토양수의 화학적 특성 변화는 중금속(카드뮴, 납, 구리, 아연) 유효도 및 화학종 변화에 영향을 미쳤다. 중금속의 최초 유효도는 시험에 이용된 토양의 종류에 따라 달랐으며 vetiver grass 재배 후 이 유효도의 변화 또한 토양 종류의 영향을 받아 증가 또는 감소하였다. 가장 높은 중금속 유효도를 보인 토양은 Ko01 토양으로 토양수 중 카드뮴과 납의 농도가 각각 $2,091{\mu}g\;L^{-1}$, $318{\mu}g\;L^{-1}$ 이었다. 일반적으로 vetiver grass에 의해 증가한 pH는 중금속 유효도를 감소시켰고, 반면에 증가한 유기탄소는 토양중 중금속과 복합물질을 형성하면서 토양수 중 중금속의 농도를 높였다. Donnan speciation 기술을 이용한 화학종 분리 결과 토양수 중 순이온으로 존재하는 카드뮴과 아연의 농도가 현저히 감소하였고, vetiver grass에 의하여 체내에 축적된 중금속의 함량은 토양중 중금속 총함량이 아닌 토양수 중 중금속 유효도와 깊은 관계를 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.146-157
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• 2009

The influence of Pb-citrate complex formation on Pb uptake and the effect of Pb on organic acid exudation were investigated using four plant species, viz., sunflower (Helianthus annuus L), Indian mustard (Brassica juncea), canola (Brassica napus) and vetiver grass (Vetiveria zizanioides) under hydroponic conditions. Seedlings were exposed to different levels of Pb and Pb-citrate for 24 hrs and subsequently Pb distributions in plant shoot, root and hydroponic solution were measured. The dissolved organic carbon (DOC) concentration generally decreased as the concentration of Pb in the hydroponic solution increased. In contrast to DOC, the total organic acid concentrations exuded from Indian mustard roots significantly increased (424 to 6656 mg $kg^{-1}$) with increased Pb treatment, implying that exuding organic acids were involved in Pb accumulation in Indian mustard. The complexation of Pb with citrate enhanced Pb accumulation in the above ground portions. Lead concentration in Indian mustard increased from 2.05 mg $kg^{-1}$ to 6.42 mg $kg^{-1}$ when the concentration of citrate in solution increased from 0 to 50 mg $L^{-1}$. This result showed enhanced translocation of Pb from root to shoot with observation of transfer coefficient ($K_t$) increase from 2.03E-3 to 5.72E-3.