This study was conducted to evaluate the possibility of applying phytoremediation technology by investigating soil and native plants in waste coal landfills exposed to heavy metal contamination for a long period of time. The ability of native plants to accumulate heavy metals using greenhouse cultivation experiments was alse evaluated. Plants were investigated at an abandoned coal mine in Hwajeolyeong, Jeongseon, Gangwon-do. Two species of native plants (Carex breviculmis. R. B. and Salix koriyanagi Kimura ex Goerz.) located in the study area and three Korean native plants (Artemisia japonica Thunb. Hemerocallis hakuunensis Nakai., and Saussurea pulchella (Fisch.) Fisch.) were cultivated in a greenhouse for 12 weeks in artificially contaminated soil. Soils contaminated with arsenic and lead were generated with arsenic concentration gradients of 25, 62.5, 125, and 250 mg kg-1 and lead concentration gradients of 200, 500, 1000, and 2000 mg kg-1, respectively. Results showed that none of the five plants could survive at high arsenic concentration treatment (125 and 250 mg kg-1) and some plants died in 2000 mg kg-1 lead concentration treatment soil. The plant translocation factor (TF) was highest in H. hakuunensis in arsenic treatments, and A. japonica in lead treatments, respectively. The bioaccumulation factor (BF) of plants was more than 1 in all species in arsenic treatment, whereas it was highest in H. hakuunensis. BF for all species was less than 1 in lead treatment. Particularly, in 2000 mg kg-1 concentration lead treatment, A. japonica accumulated more than 1000 mg kg-1 lead and was expected to be a lead hyperaccumulator. In conclusion, A. japonica and H. hakuunensis were excellent in the accumulation of arsenic heavy metals, and S. koriyanagi was excellent in lead accumulation ability. Therefore, the above mentioned three plants are considered to be strong contenders for application of the phytoremediation technology.
Soil samples collected at the Kangwon and Donghae mines were investigated for the characterization of heavy metals using physicochemical and mineralogical properties. Arsenic (As) concentrations of soil samples sieved above 18 mesh and under 325 mesh at the Kangwon mine are 250.5 to 445.7 ppm, respectively. For soil samples sieved above 18 mesh at the Donghae mine, the concentrations of As, Pb, and Zn are 70.4, 1,055, and 781.9, while 117.7 ppm for As, 2,295 ppm for Pb, and 1,346 ppm for Zn are shown for the samples sieved under 325 mesh. XRD and SEM data indicated that the samples from the Kangwon mine included quartz, mica, albite, chlorite, magnetite, and amphibole while those from the Donghae mine contained quartz, mica, kaolinite, chlorite, amphibole, and rutile. SEM-EDS showed that magnetite found in the samples at the Kangwon mine was positively correlated with arsenic concentrations whereas ilmenite in the samples from the Donghae mine contained only small amount of As. Our results suggest that physicochemical and mineralogical characterization plays an important role in optimizing recovery treatments of soils contaminated in mine development areas.
In order to assess the risk of adverse health effects on human exposure to arsenic and heavy metals influenced by past mining activities, environmental geochemical surveys were undertaken in the abandoned metal mine areas (Dongil Au-Ag-Cu-Zn, Okdong Cu-Pb-Zn, Songcheon Au-Ag, Dongjung Au-Ag-Pb-Zn, Dokok Au-Ag-Cu and Hwacheon Au-Ag-Pb-Zn mines). Arsenic and other heavy metals were highly elevated in the tailings from the Dongil, the Songcheon and the Dongjung mines. High concentrations of heavy metals except As were also found in tailings from the Okdong, the Dokok and the Hwacheon mines. These significant concentrations can impact on soils and waters around the tailing dumps. Risk compounds deriving from mine sites either constitute a toxic risk or a carcinogenic risk. The hazard index (H.I.) of As in the Dongil, the Okdong, the Songcheon and the Hwacheon mine areas was higher value more than 1.0. In the Okdong and the Songcheon mine areas, H.I. value of Cd exceeded 1.0. These values of As and Cd were the highest in the Songcheon mine area. Therefore, toxic risks for As and Cd exist via exposure (ingestion) of contaminated soil, groundwater and rice grain in these mine areas. The cancer risk for As in stream or ground water used for drinking water from the Songcheon, the Dongil, the Okdong, the Dongjung and the Hwacheon mine areas was 3E-3, 8E-4, 7E-4, 2E-4 and 1E-4, respectively.
The geochemical partitioning of arsenic in contaminated soils from a of wet land and tailing of the abandoned mine is examined. Chemical analysis and sequential extraction method by ultrasound-sonication extraction are applied to investigate the mobility and chemical existence conditions of arsenic as well as heavy metals. The results of this study showed that heavy metals concentration of tailings showed as a following order: Fe > As > Cu > Pb > Cr. The highest metal concentration was recognized in samples less than $63\;{\mu}m$ fraction in their particle sizes. Exchangeable and carbonate fractions in soil samples showed following Cu > As > Pb > Fe > Cr for tailings, and Fe > Pb > Cu > As > Cr for reservoir soils, respectively. Arsenic was bound as exchangeable fraction in tailings and its concentration appeared higher than those of the other metals. Thus, As can be easily dispersed into soil and water environments. The obtained results can be used to design soil remediation plan in the study area and require further detailed study to investigate severe environmental pollution of surface water as well as rivers with respect to heavy metals in terms of speciation analysis of toxic elements such as As and Cr.
This study estimated stabilization efficiency of As and heavy metal contaminated agricultural soil in abandoned mine through pot experiment. Also contaminants uptake of plant (lettuce) was compared as function of amendment (limestone, steelmaking slag and the mixture of these) addition. In soil solution analysis, concentration of contaminants in soil solutions which added limestone or steelmaking slag were lower than that of the mixture. Especially in As analysis, concentration with 5% (wt) addition of steelmaking slag showed the lowest value among those with other amendments. This seems that As stabilization happens through Fe adsorption during precipitation of Fe by pH increasing. Leachability of As in stabilized soil by TCLP was represented similar result with soil solution analysis. However leachability of heavy metals in stabilized soil was similar with that of non-stabilized soil due to dissolution of alkali precipitant by weak acid. Contaminants uptake rate by plant was also lower when limestone or steelmaking slag was used. However this study revealed that concentration of contaminants in soil solution didn't affect to the uptake rate of plant directly. Because lower $R^2$ (coefficient of determination) was represented in linear regression analysis between soil solution and plant.
Kwon, Hyuk Joon;Jeong, Seon A;Shin, So Lim;Lee, Cheol Hee
Korean Journal of Plant Resources
/
v.30
no.2
/
pp.160-166
/
2017
This study was performed to develop the efficient phytoremediation model in the paddy soil contaminated with heavy metals by cultivating Pteris multifida and Artemisia princeps with different mixing ratios (1:0, 8:1, 6:1, 4:1). As a result of investigating the heavy metal accumulation of each plant per dried material (1 kg), content of arsenic and cadmium was the highest in aerial part of P. multifida (169.82, $1.70mg{\cdot}kg^{-1}DW$, each) among the treated group. Lead content was the highest ($12.58mg{\cdot}kg^{-1}DW$) in the aerial part of P. multifida cultivated with 8:1 mixed planting. But the content of copper and zinc was the highest (33.94, $61.78mg{\cdot}kg^{-1}DW$, each) in the aerial part of A. princeps with 8:1 treatment. Regardless of heavy metals, plant uptake from the $1m^2$ soil was the highest in 4:1 mixed planting group, which showed the best yield of A. princeps.
This study analyzed heavy metal concentration, mineral composition, and spectral characteristics of heavy metal contaminated soil samples of cropland and rice field located in downstream of abandoned Okdong coal mine. X-ray fluorescence analysis detected heavy metal elements including cadmium, copper, arsenic, lead, zinc and nickel in the soils. Both cropland and rice field samples were severely contaminated with arsenic showing higher concentration over the concerned standard. The pollution index of cropland samples was higher than that of rice field samples. X-ray powder diffraction analysis identified that the mineral composition of cropland and rice field samples is similar with quartz, calcite, kaolinite, illite, smectite, magnetite and hematite. The range of organic matter content were more widely distributed in cropland samples. The spectral analysis showed that the reflectance spectra and the absorption features of cropland and rice field samples were alike. The absorption features that appeared near 490nm and 900nm were attributed to the ferric iron, and clay minerals such as kaolinite and smectite caused the absorption features at 1410nm, 1910nm and 2200nm. The reflectance of the soil spectral decreased with an increase in organic content. The absorption depths of both types of soil samples decreased with higher organic matter content at 490nm and 1916nm as well as higher heavy metal concentration.
Applicability of CaO and steel slag as stabilizers in the treatment of field and paddy soils near Pungjeong mine contaminated with arsenic and cationic heavy metals was investigated from batch and column experiments. Immobilization of heavy metals was evaluated by TCLP dissolution test. Immobility of heavy metal ions was less than 15% when steel slag alone was used. This result suggests that $Fe_2O_3$ and $SiO_2$, known as the major component of steel slag, have little effect for the immobilization of heavy metal ions due to acidity of TCLP solution. Immobilization of cationic heavy metals was little affected by the ratio of CaO and steel slag while arsenic removal was increased as the ratio of steel slag to CaO increased. In the column test, concentrations of both arsenic and cationic heavy metals in effluents were below the water discharge guideline over the entire reaction period. This result can be explained by the immobilization of cationic heavy metals from the increased pH in soil solution as well as by the formation of insoluble $Ca_3(AsO_4)_2$. From this work, it is possible to suggest that arsenic and cationic heavy metals can be concurrently stabilized by application of both CaO and steel slag.
Hematite-coated sand was examined for the application of the PRB (permeable reactive barrier) to the arsenic-contaminated subsurface in the metal mining areas. The removal efficiency of As in a batch and a flow system was investigated through the adsorption isotherm, removal kinetics and column experiments. Hematite-coated sand followed a linear adsorption isotherm with high adsorption capacity at low level concentrations of As (<1.0 mg/L). In the column experiments, high content of hematite-coated sand enhanced the removal efficiency, but the amount of the As removal decreased due to the higher affinity of As (V) than As (III) and reduced adsorption kinetics in the flow system. Therefore. the amount of hematite-coated sand, the adsorption affinity of As species and removal kinetics determined the removal efficiency of As in a flow system.
The purpose of this study is to promote utilization of paper mill sludge as an adsorbent for stabilizing heavy metals in contaminated water by measuring the adsorption capacity of paper mill sludge for cadmium and arsenic. To measure adsorption capacity of paper mill sludge, sorption isotherm experiments were analyzed by Langmuir and Freundlich isotherm models. Also, two methods of chemical modifications were applied to improve the adsorption capacities of paper-mill-sludge: the first method used sodium hydroxide (NaOH), called PMS-1, and the second method used the NaOH and tartaric acid ($C_4H_6O_6$) together, called PMS-2. For Cd adsorption, PMS-1 presented the increase of reactivity while PMS-2 presented the decline of reactivity compared to that of untreated paper-mill-sludge. In case of As adsorption, both PMS-1 and PMS-2 showed the decrease of adsorption capacities. This is because zeta-potential of paper mill sludge was changed to more negative values during chemical modification process due to the hydroxyl group in NaOH and the carboxyl group in $C_4H_6O_6$, respectively. Therefore, we may conclude that the chemical treatment process increases adsorption capacity of paper mill sludge for cation heavy metals such as Cd but not for As.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.