• 제목/요약/키워드: 중금속들

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환경오염(環境汚染) 진단(診斷) 지표식물(指標植物)로서 잡초종(雜草種)의 활용(活用)에 관(關)한 연구(硏究) (Application of Weed Species as the Diagnostic Indicator Plants of Environmental Pollution)

  • 강병화;심상인;이상각
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-69
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    • 1996
  • 본(本) 실험(實驗)은 오염원(汚染源)에 대한 식물종(植物種) 간(間)의 반응(反應) 차이(差異)를 파악(把握)함으로서 식물(植物)을 이용(利用)한 환경오염(環境汚染)의 모니터링 방법(方法) 확립(確立)을 위한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 독성산소(毒性酸素)의 유발원(誘發源)으로 paraquat, 질소독성(窒素毒性)의 유발원(誘發源)으로 ammonium, 그리고 중금속(重金屬) 오염원(汚染源) cadmium을 처리(處理)하여 식물종(植物種)의 반응(反應) 조사(調査)하였다. 꿀풀과(科)와 십자화과(十字花科), 석죽과(科) 식물(植物)들은 paraquat에 대한 내성(耐性)을 보였으며 화본과(禾本科)와 국화과(菊花科)의 식물(植物)들은 비교적(比較的) 감수성(感受性)을 나타냈다. 꿀풀과(科)의 쥐깨풀, 십자화과(十字花科)의 장대나물과 개갓냉이, 국화과(菊花科)의 지칭개와 미국쑥부쟁이, 화본과(禾本科)의 참새피는 특히 강(强)한 내성(耐性)을 보인 종(種)이었다. Paraquat에 대한 내성(耐性)은 월동(越冬) 능력(能力)과 관련이 있었으며, 일년생(一年生)보다는 월년생(越年生) 식물(植物)이나 다년생(多年生) 식물(植物)이 강(强)한 내성(耐性)을 나타내었다. Ammonium에 대한 반응(反應)을 보면, 화본과(禾本科)의 식물(植物)들이 내성(耐性)을 보였으며 콩과(科)나 석죽과(科)의 식물(植物)들이 감수성(感受性)을 나타내었다. 내성(耐性)을 보인 식물(植物)은 돌피, 미국개기장, 금강아지풀, 명아주, 까마중 등이었으며 쥐깨풀, 벼룩이자리, 들깨 등은 감수성(感受性)을 나타냈다. Cadmium에 대한 반응(反應)은 바랭이, 녹두, 개비름 등이 강(强)한 내성(耐性)을 보였고, 별꽃아재비, 질경이, 미국돼지풀, 참새피 등은 감수성(感受性)을 나타내었다. 특히 콩과 식물(植物)에서 감수성(感受性)이 크게 나타났다. 오염원(汚染源)이 발아율(發芽率)에 주는 영향(影響)은 성식물(成植物)에 주는 피해(被害)와는 큰 관련(關聯)이 있지는 않았다. 특히 오염원(汚染源)의 피해는 유아(幼芽)보다 유근(幼根)에 있어서 심하였다.

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양이온의 전기화학적 분리를 위한 페리시안니켈 이온교환체의 제조에 관한 연구 (Preparation of Nickel Hexacyanoferrate Ion Exchanger for Electrochemical Separation of Cations)

  • 이지현;황영기
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.52-57
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    • 2010
  • 중금속 이온이나 방사성 양이온을 처리하는 공정으로서 화학약품에 의한 침전법이나 일반 이온교환법을 가장 보편적으로 활용하고 있으나, 이 공정들은 약품의 과다 투여, 유효 금속의 폐기, 고형 폐기물에 의한 2차적인 토양 오염 유발 등과 같은 문제점을 가지고 있다. 이에 따라 최근 들어 선진국을 중심으로 전해환원 전착반응과 이온교환 반응을 결합시킨 전기화학적 이온교환법을 대체 신기술로 개발하고자 많은 관심과 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 전기화학적 이온교환체 중의 하나인 nickel hexacyanoferrate (NiHCNFe)의 최적 제조조건을 규명하기 위해, 기지금속인 니켈판 표면에 화학적 방법과 전기화학적 방법으로 NiHCNFe 막을 생성하였으며, NiHCNFe의 구조 형태와 조성을 각각 SEM과 EDS 분석을 통하여 조사하였다. 또한 NiHCNFe 막이 생성된 니켈판을 운전전극으로 설치한 단일 평행평판 이온교환 전극반응기에서 산화-환원 전위를 연속적으로 순환시켜 순환전위곡선을 측정하고 피크 전류의 변화 거동을 조사하였다. 본 연구의 실험 결과에 의하면, 화학적으로 제조한 NiHCNFe가 전기화학적으로 제조한 경우보다 우수함을 알 수 있었고, 특히 118 h 화학반응시킨 NiHCNFe 이온교환체의 조밀도, 밀착성, 내구력이 가장 우수하게 나타났다.

흰줄숲모기, Aedes albopictus (Diptera: Culicidae)의 치사농도 및 용화에 대한 구리의 영향 (Effect of Copper on Lethal Dose and Pupation of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae))

  • 이수미;윤수진;신병식
    • 환경생물
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    • 제28권2호
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    • pp.64-68
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    • 2010
  • 본 실험은 구리가 흰줄숲모기, Aedes albopictus의 발생에 미치는 생물학적 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 흰줄숲모기 3령, 4령 유충을 각각 다른 농도의 구리 용액(0.0, 2.5, 25.0, 50.0 ppm)에서 24시간, 48시간 처리한 후 치사농도를 결정하고, 사육용액(tap water)으로 옮겨 사육하여, 유충의 용화율, 성충의 날개길이를 측정한 결과는 다음과 같다. 50% 치사농도($LC_{50}$)는 4령 유충 24시간 처리군에서 35.65 ppm으로 나타나 다른 처리군에 비해 가장 저항성을 지닌 것으로 나타났다(Table 1). 유충의 용화율은 고농도 48시간 처리군에서 낮게 나타났으며 특히 3령 유충 48시간 처리 군에서 14% (암컷 9%, 수컷 5%)로 가장 낮았다. 또한 우화 후 성충의 날개 길이는 처리 농도가 증가하고 긴 처리 시간이(48시간) 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과들은 흰줄 숲모기의 각 발생단계에 구리를 처리한 결과 처리 농도 및 처리 시간에 따라 치사량, 용화율, 날개길이 등에 많은 변화를 나타내었는데 이는 중금속이 곤충의 유충발육과 변태에 영향을 끼치며, 이와 수반되는 물질대사에 도 영향을 미치는 것으로 여겨진다.

주정오니를 활용한 수중의 카드뮴(Cd) 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Cadmium ions from Aqueous Solution using by-product of Brewing)

  • 김민수;함광준;옥용식;강선홍
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.152-158
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    • 2010
  • 본 연구는 맥주제조공장에서 발생하는 주정오니의 영양염류 용출특성 및 폐수중 존재하는 카드뮴(Cd)이온에 대한 흡착특성을 알아보고 이를 통하여 생물흡착제의 적용가능성을 알아보기 위하여 수행하였다. 흡착실험에 사용된 흡착제는 회화를 하지 않은 원시료(M-Raw)와 $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$로 회화된 시료를 준비하여 증류수를 이용하여 용출실험을 하였으며 그 결과 원시료(M-Raw)의 경우 수중에 용출된 인 질소의 양은 $400^{\circ}C$로 회화시킨 시료(M-400)에 비해 각각 7배, 11배 이상의 용출량을 나타내었으며 이는 회화로 인하여 시료를 구성하고 있는 관능기가 대기중으로 방출되어 수중에 용출되는 양이 감소한 결과로 생각된다. TGA를 이용한 회화 실험결과 $260^{\circ}C\sim380^{\circ}C$범위에서는 급격한 무게감량이 일어 났으며, $380^{\circ}C$ 이후에는 완만한 무게감량이 일어나는 것을 볼 수 있는데 이는 생물흡착제를 구성하고 있는 성분들(cellulose, hemicellulose, lignin)의 서로 다른 분해온도로 인한 결과 로 생각된다. 또한, 회화 전 후의 표면변화를 관찰한 결과 회화를 거치지 않은 시료는 표면이 거칠고 불순물이 존재하는 반면, 회화를 끝낸 시료의 경우 표면의 불순물이 제거되고, 동시에 표면의 갈라짐을 관찰할 수 있었다. 회화 전 후의 생물흡착제 표면변화 및 특성을 알아보기 위하여 미세영상장비와 FT-IR을 사용한 결과, 회화온도가 올라갈수록 흡착제표면의 갈라짐이 관찰되었으며 관능기의 개수는 점차로 줄어드는 결과를 나타내었다. 회화 전 후 시료의 FT-IR 분석결과 회화전 시료의 경우 3300 $cm^{-1}$ 부근에서 hydroxyl group 이 나타났으며 1080~1730 $cm^{-1}$ 범위에서는 여려종류의 관능기를 관찰할 수 있었다. 회화 전 1600~1080 $cm^{-1}$ 부근에서 관찰된 primary amine, secondary amine, aliphatic nitro compounds, aromatic phosphate 등의 작용기는 회화 온도가 증가할수록 spectrum이 점차로 줄어드는 결과를 나타내었다. 중금속 흡착 실험결과 본 실험에서 사용된 생물흡착제의 카드뮴이온 제거율은 농도위 20 mg/L 이하에서 60~91%로 나타났으며, 흡착 평형을 이루는 시간은 3시간이 소요되었다. 실험결과를 Freundlich 및 Langmuir 모델에 적용시킨 결과 Langmuir 모델에 더 잘 부합되는 결과를 나타내었으며, 최대흡착량($Q_{max}$)은 회화를 시키지 않은 시료(M-Raw)의 경우 28.17 mg/g으로 매우 높은 수준을 나타내었다.

서해안 지역 수산물의 비소함량에 관한 연구 (Contents of Arsenic in Some Fisheries Caught in Western Coast)

  • 김애정;김선여;이완주;박미정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.201-205
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    • 1998
  • 서해안 지역에서 생산되고 있는 54종의 어패류(26종의 어류, 18종의 연체류, 3종의 갑각류, 젓갈류 7종)를 산지에서 직접 수거하여 냉동 건조한 후 분말 화하여 비소함량을 분석하였다. 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 어류, 연체류, 갑각류 중 수분함량은 연체류가 가장 높았다 (p<0.05). 비소함량에 대해서는 갑각류가 여타의 다른 세 군과 유의적인 차이가 있었고 평균치 역시 갑각류>젓갈류>연체류>어류 순으로 높았다 (p<0.05). 2) 54종의 어패류 중 비소를 많이 함유하고 있는 것은, 어류 중에는 장어, 연체류 중에는 소라와 갑오징어, 갑각류 중에는 꽃게 그리고 젓갈류 중에는 새우젓인 것으로 밝혀졌다. 이와 같이 어패류는 다른 식품에 비해 비소를 많이 함유하고 있다. 이에 산업폐기물 등의 이유로 비소오염의 노출기회가 많은 지역의 사람들에게는 식품의 1일 권장량에 대한 일정한 제한을 제시하는 방안이 고려될 필요가 있다. 이렇게 함으로써 산업화사회의 진행 과정에서 나타날 중금속, 특히 비소오염으로 인한 중독을 미리 대처할 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구의 시료 수가 제한되어 있는 만큼 앞으로 더 광범위한 설계로 더 많은 수산물을 대상으로 한 연구가 이루어져야 할 것이다.

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수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구 (Microcosm Studies of Nanomaterials in Water and Soil Ecosystems)

  • 윤성지;안윤주
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.288-294
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    • 2012
  • 나노산업의 발달로 인해 나노제품의 제조, 소비, 폐기 과정에서 나노물질이 직 간접적인 경로를 통해 수생태 및 토양생태계로 유입되고 있다. 나노물질은 벌크물질과는 다른 특성을 가지고 있으며 나노물질의 다양한 물리화학적 변화는 환경내 나노물질의 거동 및 무생물적 생물적 상호작용에 영향을 미친다. 나노물질의 생태 독성 연구는 꾸준하게 증가하는 추세이며 특히 나노물질의 마이크로코즘 연구가 최근 보고되고 있다. 마이크로코즘(Microcosm)은 통제된 실험 조건 하에서 생태계의 일부분을 모사하여 자연 현상을 연구하기 위한 기법으로서, 마이크로코즘 연구는 생태계 내 나노물질의 거동과 통합적인 독성영향 평가를 가능하게 한다. 본 연구는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질을 이용한 마이크로코즘 및 메조코즘(Mesocosm) 선행연구를 국제 학술 논문을 중심으로 조사하였다. 현재까지 마이크로코즘 연구는 총 12건의 논문이 발표되었고 단 1건의 메조코즘 연구가 보고되었는데, 대부분의 연구들이 미생물 군집 수준에서 나노물질의 영향을 제한적으로 평가하였다. 나노물질의 통합적 독성 영향을 평가하기 위해서 좀 더 다양한 생물종을 대상으로 그들의 상호작용을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구동향을 분석하고 중금속, 유기물질과 같은 일반 화학물질 이용한 마이크로코즘 독성 연구를 바탕으로 향후 나노물질의 마이크로코즘 연구방향을 제시하였다.

오염해수로부터 질산염의 제거를 위한 전처리 퇴적물의 흡착특성 (Adsorption of nitrate from contaminated sea water with activated dredged sediment)

  • 송영채;우정희;정은혜;고성정;김동근
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.589-593
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    • 2005
  • 연안 준설퇴석물을 열처리, 생물침출공정을 이용한 중금속처리, 중화처리 등의 다양한 방법으로 전처리한 재료를 이용하여 연안해수에 함유된 질산염의 흡착특성에 대한 실험실적 연구를 수행하였다. 전처리된 퇴적물의 흡착평형시간은 생물침출-열처리 퇴적물이 17분으로 가장 빨랐으며 생물침출-중화-열처리 퇴적물과 생물침출퇴적물이 각각 25분. 27분으로 황토와 열처리 황토에서의 3,3분, 32분 보다 빠르게 흡착되는 것으로 평가되었다. 시험된 재료들에 대한 흡착공정은 Freundlich 등온흡착식으로 해석할 수 있었으며, 전처리한 퇴적물의 흡착속도가 황토에 비해 빠름을 알 수 있었다. 질산염의 흡착량은 퇴적물과 열처리 퇴적물에서 각각 2.l2, 2.19 mg NO3-N/g 으로 가장 많았으며 열처리 등으로 전처리된 퇴적물은 연안해수의 수질개선을 위한 흡착재로서 활용 가능한 것으로 평가되었다.

$SiO_2$를 첨가하여 환원개질한 전로슬랙의 골재특성 (Characteristics of Converter Slag Aggregates Reformed by $SiO_2$ added Reduction)

  • 고인용
    • 자원리싸이클링
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    • 제9권1호
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    • pp.52-62
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    • 2000
  • 건축용 고품질 골재, 시멘트 산업 그리고 체절용 플럭스 등 보다 더 가치 있는 분야로의 전로슬랙의 재활용을 극대화하기 위해서는 사용목적에 맞게 전로슬랙의 조성과 특성을 조절하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 슬랙의 화원.개질을 목적으로 전로슬랙에 $SiO_2$의 첨가량을 바꾸고 일정량의 탄소를 섞어 $1650^{\circ}C$에서 환원 용해하였다. 환원이 종료된 후, 개질된 슬랙은 노대에서 상온까지 서냉하였다. 얻어진 슬랙에 대하여 SEM-EDX, XRD, Chemical Anaysis에 의해 상조직, 상분포, 조성분포등을 조사하였다. 또한 자연골재와의 물성비교를 위하여 압축강도와 밀도도 측정하였다. XRD분석에 의하면, 전로슬랙 중량에 대하여 10%의 $SiO_2$를 첨가하여 환원개질한 전로슬랙은 bredigite + merwmite의 혼합상으로 존재하며, 20% 및 30% $SiO_2$를 첨가한 경우엔 모두 akcrmante로 존재하고 있다. 그러나 SEM-EDX 분석 결과는 개질슬랙의 상분포가 슬랙조성에 따라 아주 민감하게, 그리고 복잡하게 변화함을 보여주고 있다. 또한 개질슬랙의 성질은 이러한 상분포에 의해 많은 영향을 받는다. 카드뮴 약 1/3과 바나듐의 약 1/5은 환원후에도 개질슬랙중에 남으며, 그밖의 많은 중금속원소들은 환원개질에 의해 90%~95% 이상의 금속철 중에 흡수되거나 휘발하여 제거된다. 25%의 $SiO_2$를 혼합하여 환원한 후 서냉에 의해 얻은 개질전로슬랙의 압축강도와 밀도는 자연화강암에 거의 근접한 값을 보이고 있어, 고품질의 건축용 골재로도 사용 가능하며, 이는 Thyssen 제철소에서 개발하여 건축용으로 공급하고 있는 $SiO_2$를 첨가한 산화개질 슬랙골재 보다도 우수한 것이다.

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Bis(ethylenediamine) cuprate(II)$\cdot$Dichromate의 합성 및 결정구조 연구 (Synthesis and Structure of Bis(ethylenediamine) cuprate(II)$\cdot$Dichromate)

  • 김승빈;남궁해
    • 한국결정학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.38-42
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    • 2005
  • Bis(ethylenediamine) cuprate(II)$\cdot$dichromate $Cu(C_2H_8N_2)_2{\cdot}Cr_2O_7$의 결정구조는 a=5.682(1), b=8.567(2), c=14.839(3) ${\AA},\;{\alpha}=97.50(2),\;{\beta}=101.06(1),\;{\gamma}=109.38(2)^{\circ}$, 삼사정계(Triclinic), 공간군 P-1, 공간군 번호 2이며, Z=2, V=653.9(2) ${\AA}^3,\;D_c=2.030gcm^{-3},\;{\mu}=3.273mm^{-1}$이었다. 구조분석은 중금속법으로 풀었으며, 최소 자승법으로 정밀화하였고, 최종 신뢰도 값들은 2291개의 회절반점에 대하여 $R_1=0.0256,\;R_w=0.0708,\;R_{all}=0.0316,\;S=1.151$이었다. 구리 착이온의 Cu-N의 평균 거리가 2.010(3) $\AA$이고, 면에 거의 수직으로 Cu-O 평균거리가 2.525(2) $\AA$로써 찌그러진 팔면체 구조를 하고 있다. 두 가지 이온들은 [111]-방향을 따라서 사슬구조를 형성하고, 이 축을 포함한 이차원 (0-11)면상에 놓인 인접한 축들 사이에는 N1-O5와 N3-O1 수소결합으로 연결되어 있다.

오연해수로부터 질산염의 제거를 위한 개질 퇴적물의 흡착특성 (Adsorption of nitrate from contaminated sea water with activated dredged sediment)

  • 송영채;우정희;정은혜;고성정;김동근;박인석
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.311-316
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    • 2005
  • 연안 준설퇴적물을 열처리, 생물침출공정을 이용한 중금속처리, 중화처리 등의 다양한 방법으로 전처리 또는 개질한 재료를 이용하여 연안해수에 함유된 질산염의 흡착특성에 대한 실험실적 연구를 수행하였다. 개질된 퇴적물의 흡창평형시간은 생물침출-열처리 퇴적물이 17분으로 가장 빨랐으며 생물침출-중화-열처리 퇴적물과 함께 생물침출퇴적물이 각각 25분, 27분으로 황토와 열처리 황토에서의 33분, 32분 보다 빠르게 흡착되는 것으로 평가되었다. 시험된 재료들에 대한 흡착공정은 Freundlich 등온흡착식으로 해석할 수 있었으나, 흡착공정은 표면의 특성에 크게 영향을 받는 것으로 평가되었다. 질산염의 흡착량은 퇴적물과 열처리 퇴적물에서 각각 2.12, 2.19mg $NO_{3}$-N/g 으로 가장 많았으며 열처리 등으로 개질된 퇴적물은 연안해수의 수질개선을 위한 흡착제로서 활용가능한 것으로 평가되었다.

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