• 제목/요약/키워드: $Al_6$(Fe, Mn)

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서울 성동구 지역 미세먼지의 화학적 조성에 관한 연구 (A Study on Chemical Composition of Fine Particles in the Sungdong Area, Seoul, Korea)

  • 조용성;이홍석;김윤신;이종태;박진수
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.665-676
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    • 2003
  • 본 연구는 서울지역의 PM$_{2.5}$의 화학적 조성을 조사하기 위하여 2000년 10월 1일부터 200l년 9월 26일까지 계절별(봄, 여름, 가을 겨울)로 PM$_{2.5}$ dichotomous air sampler를 이용하여 포집한 후, ICP-MS를 이용하여 검출한계 이상인 13가지의 중금속 성분(Al, As, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Si, V, Zn)과 IC를 이용하여 5가지의 수용성 이온성분($Na^{+}$, NH$_4$$^{+}$, Cl ̄, NO$_3$$^{-}$ , SO$_4$$^2$ ̄)을 측정/분석하였다. 분석결과에 얻어진 PM$_{2.5}$의 농도와 화학적 성분의 농도를 계절별로 비교하였으며, 중금속 성분의 정성적인 발생원의 기여도를 파악하기 위하여 주성분 분석을 실시하였다.1) 조사기간 중 PM$_{2.5}$의 계절별 농도는 겨울(33.91 $\mu\textrm{g}$/㎥) > 봄(28.79 $\mu\textrm{g}$/㎥) > 가을(18.62 $\mu\textrm{g}$/㎥) >여름(14.92 $\mu\textrm{g}$/㎥) 순으로 조사되어 주로 겨울철에 대기중 PM$_{2.5}$의 농도가 높은 것을 확인할 수 있었다. PM$_{10}$에 대한 PM$_{2.5}$의 기여도는 33.7~83.5 %로 나타났으며, PM$_{2.5}$PM$_{10}$의 평균비는 0.54로 조사되었고, 회귀분석에서 PM$_{10}$=4.20PM$_{2.5}$+.9.91, $R^2$=0.73 (p < 0.05)의 회귀관계식을 나타나 PM$_{2.5}$로 PM$_{10}$을 73% 수준에서 설명할 수 있었으며 통계적으로 유의한 값을 보였다. 2) PM$_{2.5}$의 중금속 성분은 Si > Fe > Al> Zn >Ca>Ba>V>Pb>As>Cu>Cr>Cd 순으로 높은 농도를 보였다. 중금속 성분의PM$_{2.5}$PM$_{10}$의 비는 인위적인 발생원에서 기인하는 Cd, Cr, Pb, V, Zn과 같은 중금속 성분의 비율이 높은 조사되었고, 자연적인 발생원에서 기인하는 Al, Ca, Fe, Mn, Si와 같은 중금속 성분의 비율이 낮게 조사되었다 특히 Al, Ca, Fe의 비율이 봄철에 높아 중국에서 발생한 황사의 영향을 받은 것으로 사료된다. 3) PM$_{2.5}$ 중 이온 성분의 농도는 NO$_3$ ̄ > SO$_4$$^2$ ̄ > Cl ̄ > NH$_4$$^{+}$ 순으로 조사되었으며, PM$_{2.5}$PM$_{10}$의 비를 조사한 결과, NO$_3$ ̄,SO$_4$$^2$ ̄, Cl ̄의 비율이 높아 PM$_{10}$에 포함되어 있는 PM$_{2.5}$가 산성오염물질에 많은 영향을 받는 것으로 조사되었다 4) PM$_{2.5}$의 정성적인 발생원을 추정하기 위해 중금속 성분에 대한 주성분 분석의 결과 3개의 주성분으로 나누어 졌으며, 주요 발생원은 자연발생원인 토양성분과 석유연료 연소에서 배출되는 성분으로 추정되어 이 발생원이 중금속 성분 농도에 영향을 미치는 것으로 사료되며, PM$_{2.5}$의 화학적 성분은 지역여건과 기상조건, 계절변동에 많은 영향을 받는 것으로 사료된다. 이상의 연구결과에서 PM$_{10}$에 비해 인체에 유해한 화학적 성분(중금속, 이온 성분)이 포함되어 있는 PM$_{2.5}$에 대한 철저한 관리 및 규제 설정이 요구되며, 측정지점의 특성상 자동차 배기가스와 금속제련 및 가공에 의한 영향을 주로 받는 것으로 추정되었다 또한 지역여건과 기상조건에 영향을 많이 받는 PM$_{2.5}$에 대한 지속적인 연구와 자료축적이 요구되고 발생원에 대한 정량적인 기여도를 평가하기 위한 연구가 필요하다고 생각된다. 연구가 필요하다고 생각된다.기 위한 연구가 필요하다고 생각된다. 연구가 필요하다고 생각된다.

산처리와 일방향 응고를 이용한 실리콘 정제 (Silicon purification through acid leaching and unidirectional solidification)

  • 음정현;장효식;김형태;최균
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.232-236
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    • 2008
  • 최근 실리콘 원료의 부족에 따른 가격상승으로 인하여 99.9999% 이상의 순도를 지닌 폴리 실리콘을 더 저렴하게 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 순도 99%의 금속급 실리콘(MG-Si)을 원료로 산처리와 일방향 응고를 통해 고순도로 정제하는 연구를 수행하였다. MG-Si 럼프를 플레너터리 밀로 분쇄한 후 HCl/$HNO_3$/HF 산 수용액에서 처리하였다. 그 결과 Al, Fe, Ca, Mn 등과 같은 금속 불순물들의 실리콘 내 함량이 크게 감소하면서 실리콘의 순도는 99.995%까지 향상되었다. 정제된 실리콘 분말을 성형한 후 HEM로를 이용하여 용융시킨 뒤, 일방향 응고를 통하여 잉곳을 제조하였다. 성장시킨 다결정 실리콘 잉곳은 $0.3{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항과 $3.8{\mu}{\cdot}sec$의 열 운반자 소멸시간(minority carrier life time)을 나타내었다.

강원도 지역 탄산수와 암석간의 반응에 의한 용존 원소들의 유동성에 관한 지구화학적 연구 (Geochemical Study on the Mobility of Dissolved Elements by Rocks-$CO_2$-rich waters Interaction in the Kangwon Province)

  • 최현수;고용권;윤성택;김천수
    • 자원환경지질
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    • 제35권6호
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    • pp.533-544
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    • 2002
  • 주요 및 미량원소들의 함량을 조절하는 반응들 동안 용존 원소들의 상대적인 유동성을 알아보기 기존에 발표된 강원도 지역 탄산수와 화강암에 대한 자료로부터 주·부·미량원소의 함량을 다시 살펴보았다. 탄산수내에 용존되어 있는 원소들의 상대적인 유동성은 Na으로 평균화한 탄산수-화강암간의 비로부터 계산하였다 계산결과는 탄산수 대수층내로 마그마에서 기원한 휘발성을 지닌 금속원소들의 가스에 의한 유입은 강원도 지역에서 무시할 만하며, 이런 유입은 상승하는 유체의 냉각에 의해 조절된다 이산화탄소가 유입된 약산성의 물에 의한 화강암의 용해반응이 금속원소들의 주요 공급원이다 유동성이 매우 낮은 원소 (Al)는 고체의 풍화산물 내에 우선적으로 잔류하는 반면, 알칼리 및 알칼리 토금속들과 OHA원소들 중 As과 U은 유동성이 있으며, 따라서 수용액계 내로 방출된다. 전이금속원소들은 중간정도의 유동특성을 보이는데, Fe와 Mn은 산화환원조건 또는 V, Zn과 Cu는 고체표면과 연관된 반응(흡착이나 침전)의해 주로 영향을 받는다.

토양용액의 이온조성 추정모델 (Model for Ionic Species Estimation in Soil Solutio)

  • 김유학;윤정희;정병간;김민균
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.213-236
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    • 2001
  • 토양용액의 이온조성은 작물의 양분흡수와 밀접한 관계를 가지고 있으며 양분의 이온조성을 추정하기 위하여 많은 모델이 개발되어 사용되고 있다. 토양용액 중 분석되는 양분의 몰농도는 insoluble 이온쌍과 평형을 이루고 있는 soluble 이온과 이온쌍 그리고 complex등의 농도로 간주하고, 양이온과 음이온을 동시에 고려한 양분의 이온조성을 추정하기 위하여 분석된 양분의 몰농도에 따른 선정된 평형식의 평형상수에 대한 conditional equilibrium constant를 구하여 모든 평형식이 만족되는 이온과 이온쌍의 몰농도를 구하는 모델을 설정하였다. 본 모델 이용시 기본적으로 필요한 성분은 pH, Eh, EC, 양이온 8종(K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Al, $NH_4{^+}$, 음이온 6종(Si, 5, p Cl, $NO_3{^-}$, $HCO_3{^-}$)이며 다른 성분도 추가할 수 있도록 하였다. 토양과 토양용액이 평형조건인 경우 추정된 이온과 이온쌍의 조성과 이에 따른 존재 가능한 침전량과 mineral 종류별 함량을 계산하였다.

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黃砂現象時 粉塵의 粒度分布와 化學組成에 關한 硏究 (A Study on the Size Distribution and Chemical Component of Suspended Particulate during the Period of Sandy Dust Phenomena)

  • 이민희;한의정;신찬기;한진석
    • 한국대기환경학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.57-66
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    • 1988
  • Sandy dust phenomena was observed from April 19 to 23, 1988 in Seoul and suspended particulate was collected by Andersen air sampler during this period. The samples were analyzed for 16 components $(SO_n^{2-}, NO_3^-, Cl^-, PO_4^{3-}, NH_4^+, F^-, Al, Fe, K, Cu, Mn, Na, Pb, Mg, Ca, Cd)$. The conclusions are as follwes: 1. Total suspended particulate concentation during the period of sandy dust phenomena was 489 $\mug/m^3$ (ordinary times: 140-125 $mug/m^3$) 2. The water - soluble ion component concentration of suspended particulate during the period of sandy dust phenomena was few and the metal concentration of that was more than that of ordinary times. 3. The cumulative frequency distribution of suspended particulates in logarithmic diagram did not show similar to normal log distribution during the period of sandy dust phenomena. 4. $SO_4^{2-}, NO_3^-, Cl^-, and PO_4^{3-}$ was onsided to coarse particle, and $NH_4^+$ and F to fine particle in the size distribution of water - soluble ion components during the period of sandy dust phenomena. 5. Metal concentration was high and Al, Fe, Cu, Mn, Na, Mg, and Ca was onsided to coarse particle, and K, Pb, and Cd to fine particle in the size distribution of metal components. 6. During the period of sandy dust phenomena the quantity of respirable particle (< 1 $\mum$) was about 3 times and that of metal components were about 2 - 11 times than that of ordinary times. 7. The concentrations of $NO_3^-, Cl^-, NH_4^+$ at ordinary times were 1.1 - 4 time than that of the period of sandy dust phenomena.

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오적산(五積散)을 투여한 흰쥐의 간장, 신장, 골중 금속농도 비교에 관한 연구 (Comparison of Liver, Kidney, Bone Metal Concentration in OhJeokSan-Treated Rats)

  • 박철수;이선동;박해모;박영철
    • 대한예방한의학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.66-85
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    • 2002
  • Traditional herbal medicine is used extensively among the Korean populations, and other Asian countries employ similar therapies as well In recent years, extensive focus was laid on adulteration of the herbal medicine with heavy metals. This may be mainly due to a soil contamination by an environmental pollution. The objective of this study is to identify the contents of various heavy metals in the blood from OhJeokSan-Decoction (OD) treated-rats. For this study, 13 kinds of metals including essential and heavy metals, i.e. Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se and Zn were analyzed by a slight modification of EPA methods and the following results are obtained. ; 1. There is no significant difference between the OD-treated groups and control group in liver, kidney, bone, brain, weight, food intake. 2. The amount of each metal analyzed in the liver are as follows; Al ; $0.235{\sim}4.215mg/kg$, As ; $0.103{\sim}0.461mg/kg$, Cd ; $0.005{\sim}0.010mg/kg$, Co ; $0.017{\sim}0.046mg/kg$, Cr ; $0.137{\sim}0.403mg/kg$, Cu ; $1.736{\sim}4.827mg/kg$, Fe ; $54.472{\sim}381.447mg/kg$, Hg ; not detected, Mn ; $1.159{\sim}2.803mg/kg$, Ni ; $0.007{\sim}0.095mg/kg$, Pb ; not detected, Se ; $0.682{\sim}1.887mg/kg$, Zn ; $10.213{\sim}26.119mg/kg$, by groups, respectively. In control and other experimental group, several metal (Co, Cu, Mn, Zn, As, Cr) has a significant difference, but in experimental I and other experimental II, III, IV, V groups, there are no significant difference. 3. The amount of each metal analyzed in the kidney are as follows; Al ; $1.712{\sim}31.230mg/kg$, As ; $0.062{\sim}0.439mg/kg$, Cd ; $0.010{\sim}0.062mg/kg$, Co ; $0.000{\sim}0.101mg/kg$, Cr ; $0.125{\sim}0.636mg/kg$, Cu ; $3.385{\sim}12.502mg/kg$, Fe ; $41.148{\sim}99.709mg/kg$, Hg ; $0.000{\sim}0.270mg/kg$, Mn ; $0.433{\sim}2.301mg/kg$, Ni ; $0.000{\sim}0.221mg/kg$, Pb ; $0.000{\sim}0.584mg/kg$, Se ; $0.540{\sim}1.600mg/kg$, Zn ; $8.775{\sim}17.060mg/kg$, by groups, respectively. The concentration of Cu, Se, Cr, and Hg are variated significantly in control and other experimental group, and Cu, Se, Cd, Cr are variated significantly in experimental I and other experimental II, III, IV, V groups. 4. The amount of each metal analyzed in the bone(tibia and fibula) are as follows; Al ; $9.557{\sim}119.464mg/kg$, As ; $0.139{\sim}12.250mg/kg$, Cd ; $0.000{\sim}0.295mg/kg$, Co ; $0.022{\sim}0.243mg/kg$, Cr ; $0.239{\sim}1.999mg/kg$, Cu ; $0.000{\sim}2.291mg/kg$, Fe ; $240.249{\sim}841.956mg/kg$, Hg ; $0.000{\sim}0.983mg/kg$, Mn ; $0.214{\sim}7.353mg/kg$, Ni ; $5.473{\sim}11.453mg/kg$, Pb ; $0.000{\sim}8.502mg/kg$, Se ; $0.000{\sim}3.005mg/kg$, Zn ; $61.158{\sim}195.038mg/kg$, by groups, respectively. The concentration of Se, Cd are variated significantly in control and other experimental groups, and Se is variated significantly in experimental I and other experimental II, III, IV, V groups. 5. Exceptionally several metal concentration is increased or decreased. but there is no significant harmful difference of metal concentration in the liver, kidney and bone, from the OD-treated-rats compared to those of the control group even if higher dosage($1{\sim}8$ times dosage of person) of OD was administered. Thus, it is expected that the herbal decoction in the traditional herbal medicine would not lay any burden on the body and the heavy metal toxins would not affect our physiological system. However, other kinds of herbal treatment, such as i.v. and i.p. should be considered in terms of metal toxicity in the body since the level of certain metal.

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유기산을 이용한 상수도 정수장 및 배수지 벽면 스케일 세척용 친환경 세정제 개발 (Development of Environmental-friendly Cleaning Agents Utilizing Organic Acids for Removal of Scale on the Wall of Cleaning Beds and Distribution Reservoirs in the Waterworks)

  • 이재령;윤희근;배재흠;신현덕
    • 청정기술
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    • 제18권3호
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    • pp.272-279
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    • 2012
  • 본 연구에서는 유기산과 여러 첨가제들을 사용하여 상수도의 정수장이나 배수지 벽면에 침적되어 있는 스케일 제거에 활용할 수 있는 친환경적인 세정제를 개발하고 현장 적용을 수행하였다. 정수장의 벽면의 스케일 분석결과 산화규소($SiO_2$), 산화알루미늄($Al_2O_3$), 산화철($Fe_2O_3$), 산화망간(MnO) 등 주로 금속산화물로 이루어져 있는 것을 알 수 있었다. 그리고 여러 유기산 중에서 말릭산(malic acid), 말론산(malonic acid), 시트릭산(citric acid)과 산화규소를 제외한 산화알루미늄, 산화철, 산화망간 등의 금속산화물에 비교적 좋은 용해력을 보여주었다. 이들 유기산들을 일정 무게비율로 배합하여 산화알루미늄, 산화철, 산화망간의 혼합 금속산화물의 용해력 실험 결과 여러 유기산 배합 비율 중 말릭산, 말론산, 시트릭산이 6 : 2 : 2 배합비율로 만든 10 wt% 유기산 혼합용액이 정수장 및 배수지의 스케일 제거효율이 약 29%로 가장 뛰어났음을 확인할 수 있었다. 이들 유기산 혼합용액에 비이온 계면활성제를 첨가하여 배합한 세정제 용액이 유기산 혼합용액만을 사용한 경우보다 더욱 높은 금속산화물 용해력을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 특히, 알콜에톡실레이트 계열의 LA-7 비이온계면활성제를 0.2% 첨가하는 경우 약 35%의 스케일 제거효율을 보여주었다. 그렇지만 유기산 혼합용액에 살균제를 첨가하는 경우 스케일 제거효율이 저하되었다. 이것은 계면활성제가 오염물의 유화분산 성질에 의해 스케일 제거력 향상에 도움을 주지만 살균제의 경우에는 살균제의 산화력에 의하여 스케일의 물에 대한 용해력을 떨어뜨려 스케일 제거에 방해를 하기 때문인 것으로 판단된다. 이러한 기초실험 결과를 바탕으로 유기산 혼합용액에 첨가제인 계면활성제, 살균제 등을 넣고 배합된 세정제를 사용하여 D시의 상수도 정수장 및 배수지의 스케일 세척시험에 성공적으로 적용시킬 수 있었다.

고려인삼(Panax RiwenR) Invertase의 화학조성과 안정성 (Chemical composition and Stabilities of Invertase from Korean Ginseng, Panax ginseng)

  • 김용환;김병묵
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제14권1호
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    • pp.21-26
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    • 1990
  • The chemical composition and stabilities of the purified ginseng invertase were investigated. The purified enzyme was found to be a glycoprotein composed of 80.2% protein and 19.7% total sugar. The protein component of the enzyme was composed of acidic amino acid (9.3%), basic amino acid (48.9%), nonpolar amino acid (21.4%), polar amino acid (20.4%) and 6.1% S-containing amino acid. It showed especially high contents of histidine and serine. The enzyme was inactivated almost completely by the treatment with some proteases (papain, pepsin. trypsin, pancreatin and microbial alkaline pretense) and protein denatllrants (8M urea and 6M guanidine-HC1), bolt not with glyrosidase (${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase. glcoamylese and cellullase). btonosaccharides sllch as glilrose, fructose, galactose and mannose did not exert any influence on the enzyme activity. The activity of the enzyme was inhibited by Ag+, Mn2+, Hg2+, Zn2+ and Al3+, whereas Ca2+, Mg2+, Ba2+ and Fe3+ gave rather activating effects on the enzyme activity. The enzyme was relatively stable in the VH range of VH 6 and 8, and at the temperatures below 35$^{\circ}C$.

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정족산 무제치늪 식물의 무기이온, 질소 및 인의 양상 (The Patterns of Inorganic Cations, Nitrogen and Phosphorus of Plants in Moojechi Moor on Mt. Jeongjok.)

  • 배정진;추연식;송승달
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권3호
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    • pp.109-114
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    • 2003
  • 고층습지식물의 생리생태학적 특성을 규명하기 위하여 경상남도 양산시에 위치한 정족산 무제치늪에 서식하는 14과 22종의 식물을 대상으로 체내 무기양이온(K, Ca, Mg), 중금속이온(Al, Fe, Mn), 질소 및 인 함량의 계절적인 변화를 정량적으로 분석하였다. 무제치의 물은 15∼30 μ S/cm의 전기전도도(EC)와 pH 5.0∼5.6 (토양 4.3∼5.1)의 산도를 나타내었으며, Ca, Mg과 같은 2가 양이온의 함량이 낮은 반면 높은 중금속함량(특히 Al)을 보여 전형적인 산성토양의 특성을 보였다. 조사된 습지식물은 무기양이온함량에 있어 종간 뚜렷한 차이를 보였으며, 골풀, 진퍼리새, 기장대풀, 억새, 진달래, 산철쭉, 개미탑, 끈끈이주걱은 400 μ Mg DW 이하의 매우 낮은 함량을 나타내었으며, 동의나물, 숫잔대, 산제비난, 멱쇠채, 제비꽃, 바디나물은 체내 높은 무기양이 온 함량을 보였다. 특히 국화과의 멱쇠채와 제비꽃과의 제비꽃은 Ca과 Mg을 축적하는 경향성을 보였으며, 생육이 진전됨에 따라 오이풀과 꽃창포의 무기양이온 함량은 점차 감소하는 양상을 나타내었다. 한편 조사된 대부분의 식물들은 토양의 높은 중금속 함량에도 불구하고 체내 낮은 농도의 중금속을 함유하였으며, 축적된 총 중금속함량 및 조성은 식물 종간에 뚜렷한 차이를 보였다. 토양의 낮은 질소 및 인 함량에도 불구하고 조사된 대부분의 식물종들은 생육초기단계에 있어 비교적 높은 질소 및 인 함유하였으며, 생육이 진전됨에 따라 서서히 감소하는 양상을 나타내었다. 결론적으로 무제치늪에 서식하는 식물종들은 생육초기에 무기양이온 및 질소를 축적하고 생육과정에 이를 재이용하고, 중금속을 배제하는 기작을 발달시킴으로서 빈영양의 산성 환경을 극복하는 것으로 생각된다.

동절기 댐저수지 수색변동에 영향을 미치는 인자 및 원인물질 분석 (Analysis of Origin Matter of Blackish Water in Dam Reservoir During Winter)

  • 이요상;신현상;이혜숙;박재충
    • 환경영향평가
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    • 제16권1호
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    • pp.69-77
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    • 2007
  • This study has been conducted to assess blackish-water phenomena in Dam reservoir. To searching for the reason, we survey physical changes in reservoir and analyze metal and organic content in particulate materials and water. The blackish-water phenomena in lake A are occurred with turbidity increases in turnover season irregularly. It was reported on 6 Jan. 2005 weakly and the water column mixed with 35~40m depth and water temperature shows $7^{\circ}C$. The turbidity of AD and AM site increased up to 20NTU. Especially, AN site shows 27NTU, such a result makes that Dam manager conclude it to blackish-water phenomena. The results of sequential extraction analysis show that over 80% of Al, Cr and Fe is existed in residual form in sediment. On the other hand, the most part of Mn shows exchangeable and carbonates form, which have a good possibility of release to water column. Mn contents in pore waters of the sediment samples are also found to be ~4 times higher than Fe contents. The metal contents in pore water of different dam sites are in order of AN (Fe: 9.98, Mn: 40.6) > AD(8.33, 37.5) > DD(1.91, 2.55). According to the results of extracted organic materials from sediment, humic substances is occupied with over 85% in total organic carbon including 23~45% of humic acid (HA) and 0.9~8.5% of fulvic acid (FA). However, HA content in pore water is not detectable while FA contents, acid-soluble humic fractions is higher than that of sediment(10~15%). which indicating that FA is a main humic components affecting water color. The color unit per DOC of FA in pore waters of different dam sites are found to be higher in lake A than lake D. From the results, it could be suggested that blackish-water phenomena of lake A are mainly arise from higher concentration of Mn and water soluble organic fractions (e.g., FA) released from sediments as well as the strength of turnover in Dam reservoir.