• 제목/요약/키워드: Heavy metal cation

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게 껍질을 이용한 수중의 중금속 제거 (The removal of heavy metals by crab shell in aqueous solution)

  • 안희경;박병윤;김동석
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.409-414
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    • 2000
  • In order to examine the availability and effectiveness of crab shell for the removal of heavy metals in aqueous solution the crab shell was compared with cation exchange resin(CER), zeolite granular activated carbon (GAC) and powdered activated carbon(PAC) on aspects of heavy metal removal capacity rate and efficiency. In the removal of Pb, Cd and Cr, the heavy metal removal capacity of crab shell was higher than those of any other sorbents (CER, zeolite, GAC, PAC) and the order of heavy metal removal capacity was crab shell>CER>zeolite>PAC GAC. However in the removal of Cu, the result of crab shell was slightly lower than that of CER. The initial heavy metal removal rate was affected by the sorts of sorbents and metals. In all heavy metals the heavy metal removal rate of crab shell was higher than those of any other sorbents. Under the heavy metal concentration of 1.0 mmole/$\ell$ the heavy metal removal efficiency of crab shell was maintained as 93~100% which was much higher than those of any other sorbents.

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점토광물에 의한 중금속 흡착 특성 (Properties of Heavy Metal Adsorption of Clay Minerals)

  • 엄태호;김유택;이기강;김영진;강승구;김정환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.663-668
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    • 2002
  • 폐기물 함유 세라믹 재료의 성형과정에서 일차적인 중금속의 안정화를 알아보기 위하여 중금속(Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Zn) 표준용액의 농도를 각각 5, 10, 15, 20ppm으로 조절하여 점토, 백토와 제올라이트에 대해 회분식 흡착실험을 행하였다. 중금속 표준용액의 농도가 증가할수록 모든 시료에서 중금속 흡착률은 감소하는 경향을 보였다. 점토와 백토는 Cr을 제외한 모든 중금속에서 평균 80% 이상의 흡착률을 보였고, Fe와 Pb에서는 99% 이상의 우수한 흡착률을 보였다 점토와 백토를 혼합한 경우, Cr에 대한 흡착률이 점토와 백토에 비해 우수하였으나 Zn에 대한 흡착률은 상대적으로 작았다. Cr, Zn은 다른 중금속에 비해 낮은 중금속 흡착률을 보이는데, 이것은 낮은 pH에서 용액 내 수소이온과 이온교환경쟁을 벌이기 때문인 것으로 사료된다.

효율적인 중금속 이온 제거를 위한 킬레이팅 수지를 포함한 양이온 교환막의 개발 및 응용 (Development and Application of Cation-exchange Membranes Including Chelating Resin for Efficient Heavy-metal Ion Removal)

  • 김도형;최영은;박진수;강문성
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.129-137
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수계 내 포함된 양이온들 중 특히 중금속 이온을 효율적으로 분리할 수 있는 양이온 교환막을 개발하였다. 기저 고분자로는 sulfonated polyetheretherketone (SPEEK)를 사용하였으며 이에 중금속 이온에 결합력이 강한 킬레이팅 수지를 파우더링하여 첨가하였다. 또한 양이온 교환막의 성능을 최적화시키기 위해 킬레이팅 수지의 함량 및 SPEEK의 이온교환용량을 제어하였다. 결과적으로 제조된 양이온 교환막을 막 축전식 탈염 공정(membrane capacitive deionization, MCDI)에 적용한 결과 중금속 이온 제거 효율이 20% 이상 향상됨을 확인할 수 있었다.

양이온교환용량이 다른 제올라이트 처리에 따른 밭토양 내 중금속 안정화 평가 (Application of Zeolite with Different Cation Exchange Capacity for the Stabilization of Heavy Metals in Upland Soil)

  • 구본운;김문주;박성직
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권5호
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    • pp.41-49
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    • 2017
  • This study was aimed to investigate the influence of cation exchange capacity (CEC) and application amounts of zeolite on the stabilization of heavy metals (As, Ni, Pb, and Zn) in upland soils. The upland soils were sampled from field near mines located in Gyeonggi Province. The CEC of zeolite was treated at three different levels, ie, low, medium, and high, while zeolite was amended with soils at the ratio of 0.1 % and 0.5 % as to soil weight. A sequential extraction was performed for the soil sampled at 1, 2 4, and 8 week after zeolite was added to the soil. The concentrations of Pb and Zn appeared to be high in the sampled soils. The mobility of heavy metals obtained from sequential experiments was as follows: Pb > Zn > Ni >As. Addition of zeolite to contaminated soils effectively reduced exchangeable and carbonate fractions but increased organic and residual fraction, indicating that zeolite is effective for immobilizing heavy metals in soils. The influence of incubation time on the metal stabilization was rather pronounced as compared to the application amount and CEC of zeolite.

제올라이트광물을 이용한 폐수중의 중금속제거 (Removal of Heavy Metal Ions in Wastewater Using Zeolite Minerals)

  • 임재석;임굉
    • 한국재료학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.229-234
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    • 2004
  • All the applications of natural zeolites make use of one or more of their physical and chemical properties: adsorption, ion-exchange and related molecular sieve properties, dehydration and rehydration, and siliceous composition. Accordingly, the applications of zeolite have been carried out in the various aspects because of its large cation exchange capacity and adsorption properties. In this paper, the adsorption effect of heavy metal ions in wastewater on zeolite mineral by batch adsorption process is studied. The amounts of adsorbed ions were variable by original pH and ionic concentration, especially original pH of solution had an important effect on the adsorption. In case of low pH solution, e.g. below 3.0, clinoptilolite adsorbed $Pb^{2+}$ ,$ Cd ^{2+ }$ , $Cu^{2+}$ and $Zn^{ 2+}$ , but mordenite almost did not adsorb except $Pb^{2+}$ . Under the same conditions, these ions were more adsorbed on clinoptilolite than on mordenite mineral. The velocity of adsorption was relatively fast and it was confirmed by shaking test that the equilibrium of adsorption could be attained in about one hour. The species of exchangeable cation of zeolite had an effect on its removing ability and zeolite of the sodium-exchanged type was the best.

HCl 용액에서의 중금속 이온, $Cd^{2+}$-$Cl^{3+}$-$Pb^{2+}$의 흡착 특성 (Adsorption Property of Heavy Metal ion, $Cd^{2+}$-$Cl^{3+}$-$Pb^{2+}$+ in HCI Solution)

  • 박원우;이봉헌
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.779-783
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    • 1996
  • Cation exchange distribution coefficients of poly(dithiocarbamate) were presented for $Cd^{2+}$, $Cr^{3+}$, and $Pb^{2+}$ in HCI. The distribution coefficients were determined tv using the batch method. Based on these distribution data, the separation possibilities of the heavy metal ions were discussed. The distribution coefficients of three heavy metal ions on dithiocarbamate resin were decreased as HCI concentrations were increased. The selective separation of $Cr^{3+}$ and $Cd^{2+}$ was possible by using 0.1M HCl in dithiocarbamate resin and the reproducibility test showed that the average absorptivity of resin was 90% in the case of $Cd^{2+}$ ion by the column method.

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A Study on the Removal of Heavy Metal with Mg-Modified Zeolite

  • Wang, Jei-Pil;Kim, Gyu-Cheol;Go, Min-Seok
    • 한국분말재료학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.287-292
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    • 2020
  • The subject of this study is a zeolite generated as a by-product of recycling LAS (lithium-aluminum-silicate) resources, a kind of glass and ceramic produced by induction. The zeolite by-product is modified into Mg-zeolite using Mg as a cation to absorb Pb, a heavy metal generated from water pollution caused by recent industrial wastewater. An ion-exchange method is used to carry out the modification process, from zeolite byproduct to Mg-zeolite, and simultaneously absorb the Pb in the heavy-metal solution (99.032 mg/L). It is found that the sodium zeolite in the raw material residue can be modified to magnesium zeolite by reacting it with a mixture solution at 1 M concentration for 24 h. As a result, it is found that the residual Pb (0.130 mg/L) in the heavy metal solution is shown to be absorbed by 99.86%, with successful formation of a Mg-modified zeolite.

중금속 오염 농경지 토양의 토양질 평가에 관한 연구 (Determining Soil Quality of Heavy Metal Contaminated Agricultural Field in Korea)

  • 김주희;정덕영;오세진;김록영;양재의;박관인;이진수;김성철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1237-1241
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    • 2012
  • Heavy metal pollution in agricultural field has been a critical issue in worldwide. For this reason, remediation technologies for heavy metal polluted soil are applied especially near at the abandoned metal mine. Soil quality analysis is also an important factor for proper management in heavy metal polluted agricultural field. In this study, scoring function was utilized to evaluate soil quality in heavy metal polluted agricultural field. Among other soil properties, bulk density, soil pH, EC, $NH_4$-N, $NO_3$-N, and cation exchange capacity (CEC) were determined for minimum data set (MDS) with principal component analysis. Result showed that both upland and paddy soil contaminated with heavy metal were not suitable for crop growth except scoring of soil pH for paddy soil and CEC for upland soil. This result might indicate that chemical stabilization technology with chemical amendment could be adapted for remediation method for heavy metal polluted agiclutural field not only for heavy metal immobilization but also enhancement of soil condition for crop growth.

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.

처리조건에 따른 중금속 이온의 안정화 거동 (Stabilization Behavior of Heavy Metal ions by Treatment Conditions)

  • 엄태호;김유택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.583-588
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    • 2003
  • 폐기물 함유 세라믹 재료의 성형과정에서 일어나는 일차적인 중금속 안정화 과정을 알아보기 위하여 중금속(Cd, Cr, Zn) 표준용액의 농도(10-30 ppm)와 pH(pH 3-9)를 조절하여 적점토, 백토와 제올라이트에 대해 회분식 흡착실험을 행하였다. pH증가에 따라 모든 흡착원료에서 Cd와 Zn의 흡착률은 증가하였고 pH 5 이상에서는 완만한 증가를 보였다. Cr의 경우 pH증가에 따른 흡착률의 증가는 관찰할 수 없었고 오히려 적섬토와 백토를 혼합한 원료의 경우에는 pH 3에서의 흡착률에 비해 pH 5 이상에서는 50%의 흡착률 감소를 보였다 세 가지 중금속 Cd, Cr, Zn을 함께 혼합한 중금속 용액을 적점토에 대해 실험한 결과 흡착률은 Cd, Zn>Cr 순이었으나, Cu, Fe, Pb의 중금속이 추가적으로 첨가될 경우 Fe>Pb, Cu>Cr>Zn>Cd 순으로 흡착률이 변화하였다. 이는 공존 양이온의 종류가 흡착률을 좌우하며 주어진 조건에서 서로 경쟁적인 관계를 가지고 흡착하기 때문인 것으로 사료된다 한편, 공존음이온으로 Cl$^{-}$와 SO$_4$$^{2-}$ 를 1-20 ppm까지 첨가한 경우 공존 양이온의 경우와는 달리 중금속 흡착률에는 큰 영향을 주지 못하였다.