• 한국환경과학회지
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• 제28권8호
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• pp.689-700
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• 2019

The adsorption and leaching characteristics of five ionic pesticides including four acidic pesticides (2,4-D, dicamba, MCPA, and MCPP) and one amphoteric pesticide (imazaquin) in agricultural soils were investigated. Soils around spring waters that were heavily affected by pesticide run-off and soils around wells considering the regional characteristics in Jeju Island were collected at 24 stations. The Freundlich constant, $K_F$ value, which is a measure of the adsorption capacity, decreased in the order of 2,4-D > MCPA > MCPP > dicamba > imazaquin. The adsorption capacity of these ionic pesticides decreased with increasing pH owing to the effects of ionization of pesticides and different ionizable functional groups of soils. The leaching of ionic pesticides in the soil column showed a reverse relationship with their adsorption in soils, namely, the ionic pesticides were leached more quickly for the pesticides with lower adsorption capacity. The groundwater contamination potential of the ionic pesticides was evaluated in the order of imazaquin > MCPA > MCPP > dicamba > 2.4-D according to the groundwater ubiquity score based on soil Koc and the half-life of the pesticide.

• 한국물환경학회지
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• 제27권4호
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• pp.516-522
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• 2011

This study was performed to investigate the removal characteristics of phosphate by adsorption on olivine, which is generated as industrial by-products from quarry. The adsorption of phosphate on olivine was significantly achieved within 1 hour and equilibrated after 3 hours. The adsorption capacity of phosphate was enhanced with decreasing pH. The maximum adsorption capacity was observed to be 0.463 mg/g in the condition of pH 3. The $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ ion amount per adsorbent eluted from olivine was increased with decreasing pH. The precipitation test showed that phosphate in aqueous phase under the condition of pH 3 ~ 9 could be eliminated largely by adsorption on olivine, not precipitation. Freundlich adsorption model were successfully applied to describe the adsorption behavior of phosphate on olivine. The $q_m$ of Langmuir adsorption model were 1.3369 mg/g, 1.0544 mg/g, 1.0288 mg/g at pH 3, 6 and 9, respectively. The $K_F$ of Freundlich adsorption model were 0.4247 mg/g, 0.3399 mg/g, 0.2942 mg/g at pH 3, 6 and 9, respectively. The olivine showed high feasibility as a adsorbent for the removal of $PO_4$-P.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.23-28
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• 2011

본 연구에서는 생계면활성제, SWA 1503, Triton X-100 및 SDS를 포함하는 다양한 계면활성제의 토양에 대한 흡착 특성을 조사하였다. 프로인드리히 흡착 등온 모델이 계면활성제의 실험 결과를 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 실험결과 점토 함량의 증가에 따라 계면활성제의 토양에 대한 흡착량이 증가하였다. 이와 같은 결과는 점토가 모래에 비해 표면적이 넓어 점토의 토양표면과 공극에 계면활성제의 흡착이 많이 이루어지는 것에 기인한다. 시간에 따른 흡착실험의 경우 biosurfactant > SWA 1503 > Triton X-100 > SDS 순으로 흡착량이 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.251-259
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• 2023

Immobilizing microalgae cells in a hyphal matrix can simplify harvest while producing novel mycoalgae products with potential food, feed, biomaterial, and renewable energy applications; however, limited quantitative information to describe the process and its applicability under various conditions leads to difficulties in comparing across studies and scaling-up. Here, we demonstrate the immobilization of both active and heat-deactivated marine diatom Phaeodactylum tricornutum (UTEX 466) using different loadings of fungal pellets (Aspergillus sp.) and model the process through kinetics and equilibrium models. Active P. tricornutum cells were not required for the fungal-assisted immobilization process and the fungal isolate was able to immobilize more than its original mass of microalgae. The Freundlich isotherm model adequately described the equilibrium immobilization characteristics and indicated increased normalized algae immobilization (g algae removed/g fungi loaded) under low fungal pellet loadings. The kinetics of algae immobilization by the fungal pellets were found to be adequately modeled using both a pseudo-second order model and a model previously developed for fungal-assisted algae immobilization. These results provide new insights into the behavior and potential applications of fungal-assisted algae immobilization.

• 한국환경농학회지
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• 제41권4호
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• pp.276-281
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• 2022

BACKGROUND: Plastics that are used in our daily lives largely end up in the environment. In agricultural environments, plastic wastes and microplastics can be found due to the uses and improper management of plastic products (e.g., vinyl greenhouses and mulching vinyl). Microplastics can also interact with contaminants in the agricultural environment. Therefore, this study was set to investigate the sorption characteristics of tetracycline, one of widely used antibiotics, on microplastics. METHODS AND RESULTS: The sorption tests were carried out with the tetracycline solutions (0-30 mg L^-1) and microplastic films prepared from low density polyethylene (LDPE) and polyvinyl chloride (PVC). The residual tetracycline concentrations were analyzed and fitted to the Freundlich and Langmuir isotherm models. The tetracycline sorption patterns on LDPE and PVC films were described better with the Freundlich isotherm model than the Langmuir isotherm model. The isotherm model parameters suggested that the maximum sorption amount of tetracyline was greater for PVC, while the sorption affinity was greater for LDPE. CONCLUSION(S): Different types of microplastics can have different sorption characteristics of tetracycline. Therefore, there is a need for continuous research on the interaction of various types and shapes of microplastics and contaminants in the environment.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-31
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• 2016

본 연구는 산업폐기물의 일종인 제강급랭슬래그의 중금속 폐수처리를 위한 여재로서의 활용도를 높이고자 단일 및 복합 중금속용액에 대한 제강급랭슬래그의 경쟁흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식을 이용한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착능은 단일 용액일 때 각각 2.21, 2.56 및 0.89이었으며, 복합 용액일 때는 각각 0.31, 1.28 및 0.37이었으며, Langmuir 등온흡착식을 이용한 제강급랭슬래그의 최대흡착능은 단일 용액일 때 Cu(16.6 mg/g) > Cd(8.1 mg/g) > Zn(6.2 mg/g)순이었으며, 복합 용액일 때 Cu(14.5 mg/g) >> Zn(1.3 mg/g) > Cd(0.6 mg/g)이었다. Freundlich와 Langmuir 등온흡착식은 모두 동일한 경향으로 단일 용액에서 최대흡착능에 비해 복합 용액일 때 흡착능은 감소하는 경향이었다. 특히 Cu의 경우는 단일 용액에 비해 복합용액일때 흡착능이 12.6% 정도로 약간 감소하였으나, Cd 및 Zn의 경우는 단일 용액에 비해 복합 용액일 때 흡착능이 각각 92.6% 및 79.0% 정도로 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Cd 및 Zn은 경쟁 이온이 없는 단일 용액에서는 흡착제에 대해 높은 흡착능을 보였으나, 복합용액에서는 경쟁관계인 Cu에 의해 상대적으로 흡착능이 감소한 것으로 판단된다. 제강급랭슬래그의 단일 및 복합중금속 용액에서 Cd, Cu 및 Zn의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 잘 일치하였으며, 또한 단일 및 복합중금속 용액에서 각 금속의 흡착패턴은 각 금속의 경쟁으로 인하여 서로 다른 패턴을 가지는 것을 알 수 있었다. 따라서 제강급랭슬래그는 중금속 폐수처리를 위한 여재로 충분히 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.994-1001
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• 2008

바이오필터 모델로서 프로세스럼핑 모델(Lim의 모델)을 넓은 농도범위의 친수성 VOC의 경우에도 유효하도록 robust하게 개선하기 위하여, 수막으로 둘러싸였다고 가정한 멸균된 입상 활성탄, compost 및 동부피의 입상 활성탄/compost 담체 각각에 대해서 모델적용에 필요한 Freundlich 등온흡착관계식의 흡착상수들을 구하고 상호 비교하였다. 당 연구에서는 각각 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.2, 0.4, 0.8 및 1.0 ml의 에탄올을 멸균된 각각의 젖은 담체에 첨가하여서 바이오필터 운전조건과 같은 $30^{\circ}C$에서 흡착이 정상상태에 도달한 후에 각각의 담체에 대한 흡착량을 산출하는 에탄올 등온흡착평형 실험을 통하여, 각 담체 내부의 세공에 응축된 물에 용해된 에탄올농도와 등온흡착평형을 이루는 에탄올의 평형 흡착량을 모사하는 Freundrich 등온흡착모델의 파라미터인 흡착능 상수(K) 및 흡착지수(1/n) 값을 멸균된 입상 활성탄, compost 및 동부피의 입상 활성탄/compost 담체에 대하여 각각 0.7566과 $5.070{\times}10^{-7}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.7566}$, 0.8827과 $1.000{\times}10^{-8}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.8827}$ 및 0.5688과 $5.243{\times}10^{-6}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.5688}$과 같이 구축하였다. 이와 같은 에탄올 등온흡착평형 실험에서 구해진 흡착능 상수 및 흡착지수를 포함하는 Freundlich 흡착상수는, 바이오필터의 바이오막으로 덮여진 바이오필터담체의 흡착특성에 적용할 수 있었다. 당 연구에서의 에탄올의 공기/물 분배계수와 Delhomenie 등의 젖은 compost담체에 대한 톨루엔 흡착실험에서의 톨루엔의 공기/물 분배계수의, 비의 크기 정도는 compost를 담체로 하는 양쪽의 연구에서 산출된 흡착량 비의 크기 정도와 거의 일치하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.709-716
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• 2021

본 연구에서는 강원도 강릉에 위치한 광산배수 처리시설 침전지에서 채취한 철 수산화물 기반의 슬러지를 자연 건조해 제조한 흡착제를 사용하여 인공 불소 수용액 및 실제 광산배수에 적용하여 흡착제의 불소 흡착 특성을 확인하였다. 실험에 사용된 흡착제의 화학적 성분, 광물학적 특성 및 비표면적을 분석한 결과, 주구성광물로 산화 철(Fe₂O₃)이 79.2 wt.%를 차지하며, 결정구조 분석에서 방해석(CaCO₃)과 관련된 피크가 분석되었다. 또한 불규칙한 표면과 216.78 m²·g^-1의 비표면적을 가지고 있음이 확인되었다. 실내 회분식 실험에서는 반응시간, pH, 초기 불소 농도 및 온도 등의 변화가 흡착량 변화에 미치는 영향을 확인하였다. 동적 흡착실험 결과, 불소의 흡착은 반응 시작 16시간 후 3.85 mg·g^-1의 흡착량을 보이며 흡착량이 증가하다 점차 흡착량의 증가율이 감소하였으며, 등온 흡착실험에서 확인된 흡착제의 이론적 최대 흡착량은 81.01 mg·g^-1으로 분석되었다. 또한 pH가 증가할수록 불소의 흡착량이 감소하는 모습을 보였으며, 특히 흡착제의 영전하점인 pH 5.5 부근에서 급격한 감소량을 나타냈다. 한편 등온 흡착실험의 결과를 Langmuir 및 Freundlich 등온 흡착 모델에 적용하여 사용한 흡착제의 불소 흡착 메커니즘을 유추한 결과, Freundlich 등온 흡착 모델과 더 높은 상관관계(R²=0.9138)로 일치하는 모습을 보였다. Van't Hoff 식을 활용하여 흡착제의 열역학적 특성을 파악하기 위해 25℃에서 65℃까지 온도를 증가시키며 획득한 흡착량 정보로 열역학적 상수 𝚫H°와 𝚫G°을 계산하여 흡착제가 흡열의 흡착 특성을 보이며 반응이 비자발적임을 도출하였다. 마지막으로 약 12.8 mg·L^-1의 불소 농도를 가지는 광산배수에 흡착제를 적용하여 실제 환경에서 흡착제의 적용가능성을 확인한 결과, 약 50%의 불소 제거효과가 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권8호
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• pp.554-560
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• 2014

해양오염퇴적물 정화를 위한 몬모릴로나이트의 피복소재 적용성 평가를 위하여 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 알아보고자 동적흡착, 평형흡착, pH, 흡착제 주입량, 이온경쟁, 타 흡착제 복합사용 그리고 해수에서의 흡착특성을 살펴보았다. 동적흡착실험 결과 50 mg/L의 농도에서는 1시간대에 흡착평형을 나타내었고, 300 mg/L의 농도에서는 3시간대 흡착평형을 나타내었다. Freundlich 모델과 Langmuir 모델을 적용한 결과 다층흡착을 가정한 Freundlich 모델이 $PO{_4}{^{3-}}$의 평형 흡착에 더 잘 부합하였고, $PO{_4}{^{3-}}$의 흡착은 pH가 낮을 때 높은 흡착경향을 나타내었다. 이는 높은 pH에서는 OH-가 경쟁관계를 형성함으로 판단된다. 이온 경쟁관계 실험 결과 질산, 황산, 중탄산 모두 몬모릴로나이트의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착에 영향이 미비한 것으로 나타났다. 몬모릴로나이트는 적니와 제강슬래그를 혼합하여 사용하는 것보다 단일 사용하였을 때 $PO{_4}{^{3-}}$ 제거에 더 효과적이었다. 해수에서의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 살펴본 결과 담수에서의 흡착량 보다 높은 결과를 나타내었고 이는 해수 내 존재하는 칼슘이온 등의 결과로 판단된다. $PO{_4}{^{3-}}$ 용출 수조실험결과 몬모릴로나이트 피복 수조는 실험 14일까지 $PO{_4}{^{3-}}$이 측정되지 않았다. 몬모릴로나이트는 수용액중 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착 제거에 효과적인 피복소재로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권2호
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• pp.107-113
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• 1986

pH, Gibbsite 및 유기물(有機物)이 토양(土壤)에 의한 $SO_4{^=}$의 흡착(吸着)에 미치는 영향을 검토(檢討)하기 위하여 실험(實驗)을 수행(遂行)하였다. 이화학적(理化學的) 성질(性質)이 상이(相異)한 5종(種)의 토양(土壤) (송정(松汀), 고평(高平), 예산(禮山), 교래(橋來), 남원(南原))을 공시(供試)하여 50~400ppm의 농도(濃度) 범위에서 $SO_4{^=}$흡착시험(吸着試驗)을 수행(遂行)한 결과(結果)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 5종(種) 토양(土壤) 모두 주어진 농도(濃度)범위에서 $SO_4{^=}$흡착(吸着)은 Freundlich 등온흡착식과 잘 일치하였다. 2. 토양현탁액(土壤懸濁液)의 초기(初期) pH를 달리 하였을 때 pH가 낮을수록 $SO_4{^=}$ 흡착량(吸着量)이 증가(增加)하였고 결합(結合)에너지 상수 K값이 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으나 남원토양(南原土壤)에서의 K값은 크게 변화되지 않았다. 3. Gibbsite를 처리(處理)한 토양(土壤)에서 $SO_4{^=}$ 흡착평형(吸着平衡)에 도달(到達)하였을때 pH 변화(變化)는 거의 없었으나 Gibbsite 처리량(處理量)이 증가(增加)함에 따라 흡착율(吸着率)은 거의 모든 토양(土壤)에서 같은 경향(傾向)으로 증가(增加)하였다. 4. Gibbsite 처리(處理)에 의한 흡착(吸着)에 미치는 현탁액(懸濁液)의 pH효과(効果)는 0.1%의 낮은 처리수준(處理水準)에서는 현저하였으나 1.5%의 높은 수준(水準)에서는 거의 없었다. 5. 전분(澱粉), 볏짚, 퇴비(堆肥)를 處理하여 3주간 항온시킨 토양(土壤)에서의 흡착정도(吸着程度)는 전분(澱粉)>볏짚>퇴비(堆肥)의 순(順)이었는데 퇴비(堆肥)를 처리(處理)한 토양(土壤)에서는 오히려 $SO_4{^=}$가 탈착(脫着)되었다.