• 제목/요약/키워드: Cation leaching

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강우에 의한 잣나무의 용탈량 및 흡착량에 관한 연구 (A Study on Leaching and Adsorption in Korean Pine (Pinus koraiensis) to Precipitation)

  • 주영특;진현오;이상덕
    • 한국농림기상학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-4
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    • 2001
  • 강우에 의한 수목의 용탈량과 흡착량을 알기 위하여 경기도 광주군 경희대학교 연습림 내에 잣나무림을 선정하고 수간류를 채취하였으며, 플라스틱으로 평균적인 잣나무와 투영 면적이 비슷하게 인조목을 제작하여 수간류를 채취하여 분석하였다. 용탈량을 보면 $K^{+}$가 낙엽기인 11월에 현저히 용탈되었고, 타원소에 비해 전기간을 통하여 많이 용탈 되었으며, $Mg^{2+}$ 제외한 모든 양이온에서 용탈 경향을 보였다. 흡착량을 보면 $Ca^{2+}$가 6, 7, 11월에 높은 흡착 경향을 보였으며, 특히 6월에 있어서 현저한 값을 나타내고 있었으며, $Mg^{2+}$은 낙엽기와 착엽기인 11월과 3월, $Al^{3+}$ , $K^{+}$은 낙엽기인 11월에 많은 양이 흡착되었다. 결국, 낙엽기와 착엽기에 용탈량과 흡착량이 많았음을 알 수 있었다.

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人工酸性 빗물에 의한 여러 土壤으로부터의 이온 洗脫 (Cation Leaching from Soils Percolated with Simulated Sulfuric Acid Rainn)

  • Rhyu, Tae-Cheol;Joon-Ho Kim
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제16권2호
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    • pp.169-180
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    • 1993
  • Soils of four combinations, sand with high content of organic matter(SL), sand with low content of OM(SS), siltyl loam with high content of OM(LL) and silty loam with low content OM (LS), were filled on column and then percolated with simulated sulfuric acid rain with pH 5.6, 4.0, 3.5, 3.0 and 2.5. From soil leachates, pH and concentrations of basic cations and Al were determined. Cation concentrations in the leachates increased as pH of the rain decreased. The orders of buffering capacity of soil, leachability of cation from soil, leaching sensitivity of ion andbase saturation sensitivity of soil to acidity of the rain water were SS$\leq$K <$\leq$LL

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구성성분이 다른 인공산성비에 의한 토양의 양이온 용탈에 관한 연구 (Leaching of Soil Cations by Simulated Acid Rains of Different Compositions)

  • 유관식;민태기
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.407-413
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    • 1998
  • 토양의 구성광물이 전혀 다른 광질토양인 규암(Eutrochrepts)과 화산회 토양인 평대(Melanudands)토양을 $2^{{\prime}{\prime}}{\times}30cm$ column에 각각 충진 후 구성성분($SO_4:NO_3$의 비율)이 다른 pH 2.0의 인공산성비(1, 2, 5 pore volume)를 토양에 처리한 결과, 산성비 구성성분에 있는 음 이온의 토양흡착은 평대(화산회)토양에서 규암(광질)토양보다 아주 많았으며, 평대토양에서 $SO_4$$NO_3$ 흡착이 커서 염기의 용탈이 적었으며 $SO_4$의 흡착이 $NO_3$의 흡착보다 많아 산성비의 구성 성분중 $SO_4$가 적고 $NO_3$의 양이 많은 강우에서 염기의 용탈이 많았다. 한편 규암토양은 $NaNO_3$$Na_2SO_4$ pH의 차이가 거의 없기 때문에 $NO_3$$SO_4$의 흡착이 적어 상대적으로 대응 음이온이 많아 염기의 용탈이 많았고 토양이 산성화되었으며, 토양염기의 용탈양율은 규암토양에서 컸다. 평대 토양에서는 산성비 구성 성분간의 차이로 염기의 용탈양 차이가 컸고 산성비의 구성 성분중 $NO_3$$SO_4$ 보다 많은 산성비 처리에서 Ca, Mg을 더 용탈시켰다. 산성비에 의한 토양염기의 용탈은 Ca>Mg>K의 순으로 많았고, 평대토양은 주로 표토, 규암토양은 전 토층을 통하여 비교적 고르게 일어났다.

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Adsorption and Leaching of EPN in the Soil

  • Kim, Jung-Ho;Kam, Sang-Kyu;Park, Moon-Ki;Moon, Yung-Soo
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 1999년도 임시총회 및 가을 학술발표회 초록집 The Korean Environmental Sciences Society
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    • pp.221-223
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    • 1999
  • The adsorption and leaching of organophosphorus pesticide, EPN are investigated in Namwon soil(black volcanic soil), Aewol soil(very dark brown volcanic soil) and Mureung soil(dark brown nonvolcanic soil) sampled in Cheju Island. The organic matter of Namwon soil, Aewol soil and Mureung soil is 19.8%, 6.2%, 2.4%, respectively. The cation exchange capacity of Namwon soil, Aewol soil and Mureung soil is 24.8 meq/100g, 13.0 meq/100g, 9.5 meq/100g, respectively. The Freundlich constant, K value, is 89.4, 26.9 and 9.25 for Namwon soil, Aewol soil and Mureung soil, respectively. The K value of Namwon soil with very high organic matter content and cation exchange capacity was the highest for Aewol soil and Mureung soil. The Freundlich constant, 1/n, show a high correlation with organic matter content, i.e., it is less than unity for organic matter rich soil of Namwon soil and greater than unity for organic matter poor soil of Mureung soil. The leaching of EPN is slower for Namwon soil with high K values, and faster for Mureung soil with low K values. The results of the study is demonstrated the potential of pollution for EPN have little leached into soil environment.

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산성강하물 조건하에서 활엽수림 생태계의 양료순환 양상 (Pattern of Nutrient Fluxes in Deciduous Forest Ecosystem Imparted by Acidic Deposition)

  • 장관순
    • 한국환경생태학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.230-236
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    • 2001
  • 본 연구는 일본 북해도 지방의 임해공업단지에 인접되어 있는 점소목지역 내 활엽수 천연림에서 주요 염기성 양이온에 대한 물질순환 수지를 파악하고자 강우(wet deposition), 임내우(throughfall), 수간류(stemflow) 그리고 토양침투수(soil leachate)에 대한 이온 flux를 정량화하였다. 조사 결과 강우는 평균 pH 4.3의 강한 산성우로 강우에 의한 $H^{+}$ flux는 034kmo1$_{c }$ $ha^{-1}$ /이었고, 임내우와 수간류에 의한 염기성 양이온($K{+ }$ , $Na^{+}$ , $Ca^{ 2+ }$, $Mg^{2+}$ )의 flux는 $1.6kmol_{c}$ ha$^{-1}$ 로 강우의 0.49 kmolc $ha^{-1+}$ /보다 3배 많았다. 수관충 용탈(canopy leaching)에 의한 염기성 양이온의 flux는 0.95kmo1c $ha^{H}$ 로 강우에 의한 $H^{+}$ flux보다 2.8배 높았으며, H$^{+}$는 수관층에서 치환성 양이온들에 의해서 거의 소비되었다. 토양층에서 이온배출 flux는 토양특성에 의존되었으며, 토양 중 Ca은 proton소비에 중요한 인자로 작용하였다. 생태계의 물질순환에 대한 수지에서 Na, Ca및 Mg은 생태계 내부에서 외부로 방출되는 양보다 생태계로 유입되고 있는 양이 많아 생태계에 축적되고 있었으나, K의 경우는 부의 flux를 나타냈다.

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제주도 토양에서 유기인계 농약의 흡착 및 용탈 (Adsorption and Leaching of Organophosphorus Pesticides in the Soil of Cheju Island)

  • 감상규;고병철;오윤근;이용두;김정호
    • 한국환경과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.379-386
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    • 1999
  • The adsorption and leaching of organophosphorus pesticides (phenthoate, diazinon, methidathion) were investigated in Namwon soli(black volcanic soil), Aewol soil(very dark brown volcanic soil) and Mureung soil(dark brown nonvolcanic soil) sampled in Cheju Island. The Freundlich constant, K value, was 52.4, 31.3 and 27.7 for phenthoate, diazinon and methidathion in Namwonsoil, respectively and decreased in the order of phenthoate, diazinon and methidathion among the pesticides. The K value of phenthoate was 52.4, 15.9 and 5.9 for Namwon, Aewol and Mureung soil, respectively and was the highest for Namwon soil with very high organic matter content and cation exchange capacity(CEC). The Freundlich constant, 1/n, showed a high correlation with organic matter content, i.e., its value was less than unity for organic matter rich soil(Namwon soil) and greater than unity for organic matter poor soil(Mureung soil). Total recoveries of pesticides in soil and leachate with leaching in soil column, were in the range of about 74~86%. The leaching of pesticides was less for phenthate with high K values, and more for methidathion with low K values among the pesticides. It was slower for Namwon soil with high K values, and more for methidathion with low K values among the pesticides. It was slower for Namwon soil with high K values, and faster for Mureung soil with low K values among the soils.

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논 토양성분(土壤成分)의 용탈(溶脫)에 관(關)한 연구(硏究) -III. 논 토양(土壤) 화학성분(化學成分)의 용탈(溶脫)에 미치는 볏짚의 영향(影響) (Studies on the Leaching of the Constituents in Paddy Soil -III. Effects of Rice Straw on the Leaching of the Constituents in Paddy Soil)

  • 김광식;김용웅
    • 한국토양비료학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.311-317
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    • 1983
  • 논토양성분(土壤成分)의 용탈(溶脫)에 미치는 볏짚의 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 논토양(土壤)에 볏짚을 시용(施用)하고 투수조건하(透水條件下)에서 수도(水稻)를 재배(栽培)하면서 침투수중(浸透水中) 용탈성분(溶脫成分)을 분석(分析) 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 석회(石灰)와 고토(苦土)의 용탈(溶脫)은 초기(初期)에는 볏짚시용(施用)의 영향(影響)을 받았고 후기(後期)에는 수도근(水稻根)의 영향(影響)을 받았으며 철(鐵)과 망간의 초기용탈(初期溶脫)은 볏짚시용(施用)에 의(依)한 토양환원(土壤還元) 발달(發達)의 영향(影響)을 받았으나 후기(後期)에는 수도근(水稻根)의 영향(影響)을 크게 받아 증대(增大)되었다. 칼리, $NH_4-N$, 염소(鹽素) 등(等)의 용탈(溶脫)은 볏짚시용(施用)의 영향(影響)이 크지 않았으며 $CO_2$의 용탈(溶脫)은 볏짚의 영향(影響)을 받아 증대(增大)되고 동시(同時)에 수도근(水稻根)의 영향(影響)이 컸다. 침투수중(浸透水中) 용탈(溶脫)되는 양(陽)이온과 음(陰)이온의 양(量)은 대체로 같은 당량비(當量比)였으며 양(陽)이온은 석회(石灰)와 고토(苦土), 철(鐵), 음(陰)이온은 $HCO_3{^-}$$SO_4{^{-2}}$이 중요(重要)한 용탈성분(溶脫成分)이었다.

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제주도 토양 중 비이온계 농약의 흡착 및 용탈 특성 (Adsorption and Leaching Characteristics of Nonionic Pesticides in Soils of Jeju Island, Korea)

  • 전시범;현익현;이민규;감상규
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.561-575
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    • 2018
  • Agricultural soils around springwaters heavily affected by pesticide run-off and around wells considering the regional characteristics were collected at 24 stations in Jeju Island, and the physicochemical properties and adsorption and leaching characteristics of four nonionic pesticides (diazinon, fenitrothion, alachlor, and metalaxyl) were investigated. The values of the major soil factors affecting the adsorption and leaching of pesticides, namely, soil pH($H_2O$), organic matter content, and cation exchange capacity (CEC), were in the range of 4.64 ~ 8.30, 0.9 ~ 13.1% and 12.7 ~ 31.7 meq/100 g, respectively. The Freundlich constant, $K_F$ value, which gives a measure of the adsorption capacity, decreased in the order of fenitrothion > diazinon > alachlor > metalaxyl, which was identical to their lower water solubility. Among the collected soils, the $K_F$ value was very highly correlated with organic matter content ($r^2=0.800{\sim}0.876$) and CEC ($r^2=0.715{\sim}0.825$) and showed a high correlation with clay content ($r^2=0.473{\sim}0.575$) and soil pH($H_2O$) ($r^2=0.401{\sim}0.452$). The leaching of pesticides in the soil column showed a reverse relationhip with their adsorption in soils, i.e., the pesticides leached more quickly for the soils with lower values of organic matter content and CEC among the soils and for the pesticides with higher water solubility.

Cation Exchange Capacities, Swelling, and Solubility of Clay Minerals in Acidic Solutions : A Literature Review

  • Park, Won Choon
    • 자원환경지질
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    • 제12권1호
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    • pp.41-49
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    • 1979
  • 본문은 광물학 및 습식야금법의 관점에서, 산성용액내의 점토 광물의 물리적 특성과 화학적 특성을 문헌에 의해 검토한 것이다. 점토광물의 몇가지 중요한 특성은 이들이 산성용액내에서 양이온을 교환하고 흡수팽창하며, 이질광물로 분해(incongruent dissolution)하는 능력을 갖는다는 것이다. 여러 점토광물들은 양이온 교환과정으로 금속 이온들을 용액으로부터 흡착할 수 있다. 일반적으로 이들의 양이온 교환능력은 다음 순서로 증가된다. 즉, kaolinite, halloysite, illite, vermiculite, montmorillonite 산성용액내에서는 점토광물들에 의하여 동과 같은 양이온 흡착은 수소와 알미늄에 의해 크게 방해를 받으므로, 우라늄 및 동 등의 금속을 회수하는데는 점토광물이 중용한 요소가 되지 않는다. 그러나, 염기성용액에서는 양이온 흡착(uptake)이 중요하다. 흡수 팽창성은 낮은 pH에서 최소가 된다. 이는 격자 파괴에 기인할 가능성이 많다. 흡수 팽창은 montmorillonite형 점토에서 조절이 되는데 그것은 내부층의 Na 이온이 리튬 과/또는 수산화된 알미늄 이온과 교환을 하기 때문이다. 점토광물에 대한 산의 효과는 다음과 같다. i) 면적 및 다공성이 증가됨에 따라 보다 작은 판상의 집합체로 분리됨 ii) 점토-산 반응은 다음 순서로 일어난다. (ㄱ) 내부층 양이온들의 $H^+$ 치환 (ㄴ) Al, Fe, Mg 등의 팔면체 양이온의 이동. (ㄷ) 사면체 Al 이온들의 이동. 산의 공격반응(attack)은 점토 입자의 가장자리에서부터 시작되어 내부로 계속되며, 수화된 규소겔을 가장 자리에 남긴다. iii) (ㄴ)과 (ㄷ)의 반응속도는 위-일급($pseudo-1^{st}$ order)이며, 이는 산의 농도에 비례한다. 그리고 그 속도는 온도 매 $10^{\circ}C$ 증가에 따라 배가된다. 산에 의한 동이나 우라늄을 제자리에서 용해시키는 경우 고찰할 문제는 다음과 같다. i) 1년 혹은 그 이상의 오랜 작용으로 산의 반응을 받은 점토광물은 규소겔을 남길 것이다. 그런데 이 겔이 용해(leaching)작용을 받고 있는 유용 광물 표면을 덮게 되면 용해에 의한 회수 속도는 실질적으로 감소된다. ii) 0.5% 점토광물과 동을 함유하는 회수 가능한 동광상에 대해 점토-산 반응에 사용될 값의 상승은 동 1파운드당 1.5c이다. (혹은 구리 1파운드당 $H_2SO_4$ 0.93Ibs) 점토광물에 의한 이러한 산의 소모량이 산화동광상에서 동을 추출하는데 경제적 평가의 한 요소가 될 것이다.

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국내산 벤토나이트에 대한 응용광물학적 특성 평가 (I): 광물 조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성 (Applied-Mineralogical Characterization and Assessment of Some Domestic Bentonites (I): Mineral Composition and Characteristics, Cation Exchange Properties, and Their Relationships)

  • 노진환
    • 한국광물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.329-344
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    • 2002
  • 국내산 벤토나이트들의 광물조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성을 규명하기 위해서, 정제나 분리 과정 없이 원광 단위로 XRD 정량분석, 화학적 용출실험, pH 및 양이온 교환능력 (CEC) 측정 등을 시행하였다. 리트벨트법에 의한 XRD 정량분석 결과, 국내산 벤토나이트들은 몬모릴로나이트(30~75 wt%) 외에 주요 불순물로서 제올라이트, 단백석, 장석류가 대개 25 wt% 이상 함유하는 것으로 밝혀졌다. 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 조성을 이루는 것으로 감정된 이 제올라이트들은 제올라이트질 벤토나이트의 양이온 교환특성에 심대한 영향을 미친다. 클리놉틸로라이트는 상대적으로 규질이며 밝은 색을 띠는 벤토나이트에서 흔히 볼 수 있고 단백석과 밀접한 공생관계를 이루며 산출되는 것이 특징이다. 대부분 Ca이 주된 교환성 양이온을 이루지만, 일부 제올라이트질 벤토나이트에서는 알칼리 이온의 함유도가 매우 높게 나타나기도 한다. 메칠렌블루법에 의해 측정된 CEC 값은 다소 산포되기는 하지만 몬모릴로나이트의 함량과 대체로 정비례하는 관계를 보이고 상대적으로 낮은 수준을 보인다. 이에 비해서 암모늄아세테이트법에 의해서 측정된 ‘Total CEC’ 값은 비교적 높은 수준(50~l15meq/100 g)을 보인다 이 같은 CEC 값의 차이는 특히 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 크게 나타나고, 이는 제올라이트에 의한 CEC 증대효과로 간주된다. 단백석이나 장석류들은 벤토나이트의 양이온 치환능력에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타난다. 벤토나이트 현탁액의 pH는 교환성 양이온들 중에서 알칼리 성분 함유도, 특히 Na의 함유수준이 증가됨에 따라 pH=9.3에 이를 정도로 증대되는 경향을 보인다. 그렇지만 경우에 따라서는 소위 ‘산성백토’로 취급될 수 있을 정도로 낮은 pH(5~6) 값을 갖는 벤토나이트들도 있다. 이는 일부 국내산 벤토나이트들이 몬모릴로나이트의 층간 양이온으로서 $H^{+}$ 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.