• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1048-1051
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• 2011

This study was carried out to find out properties and total and phytoavailable contents of heavy metals (Cd, Pb, Cu, Zn) in 21 urban agricultural soils in Seoul. The investigated urban soils showed $pH_{(1:5)}$ 6.89, $EC_{(1:5)}$ $0.14dS\;m^{-1}$, organic mater 2.22%, available $P_2O_5$ $139mg\;kg^{-1}$, cation exchange capacity (CEC) $11.36cmol_c\;kg^{-1}$, total nitrogen 0.15% and exchangeable Ca, Mg, K and Na were 6.71, 1.44, 1.06 and $0.30cmol^+\;kg^{-1}$, respectively. Total heavy metal concentrations in urban agricultural soils were lower than those of the warning levels in the area 1 according to the Soil Environmental Conservation Act of Korea. Phytoavailable-Cu, -Pb, and -Zn concentrations of the samples showed 0.02-0.28, N.D-0.09, $0.01-0.43mg\;kg^{-1}$, respectively.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.728-734
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• 2002

전기로 더스트를 점토 또는 백토와 혼합하여 소성온도에 따른 전기로 더스트 내에 존재하는 Cr, Cd, Cu, Pb, Fe, Zn 중금속들의 거동을 조사하였다. 전기로 더스트를 점토와 백토에 각각 0∼50 wt%씩 첨가하였고, 소성은 $200^{\circ}C$ 간격으로 $200∼1200^{\circ}C$ 범위 내에서 수행하였다. 소성된 시편은 TCLP법에 의한 용출실험을 거친 후 ICP-AES로 분석하였다. 중금속표준용액을 이용한 양이온 교환능 실험결과 점토와 백토가 기존의 중금속 흡착제인 제올라이트와 비슷한 중금속 양이온 교환능을 보였으며, Cr에 대해서는 더 우수한 교환능이 관찰되었다. TCLP법에 의한 용출실험 결과 Cr과 Fe는 모든 시편에서 거의 용출되지 않았으며, Cd과 Zn은 소성온도가 증가하고 전기로 더스트의 함량이 적을수록 용출량이 감소하였다. 점토 또는 백토와 전기로 더스트를 혼합 소성 시 일차적으로 양이온 교환능에 의해 중금속이 준안정화되고 이차적으로 공융반응에 의하여 중금속들이 완전하게 고정화되어 중금속 용출을 억제하는 것으로 추정된다. 본 연구에서 백토가 점토 보다는 전기로 더스트 중금속의 안정화에 더 효과적이었다.

• 자원환경지질
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• 제28권3호
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• pp.231-241
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• 1995

It is well known that hydroxyapatite [$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$] have an exchangeability for various heavy metal ions in aqueous solution. To evalute the feasibility of employing the synthetic hydroxyapatites as an eliminatable exchanger for environmentally noxious caions in waste water, the adsorption properties, the removal capacities and the selectivity of the apatites for various cations were investigated in more detailed. The heavy metal cations have been exchanged in calcium part of hydroxyapatite. The order of the degree of amount exchanged of the investigated cations is $Pb^{2+}>Cd^{2+}>Zn^{2+}>Ba^{2+}$. The molar ratios between released $Cd^{2+}$ ions and remeved divalent metal cations in the reacted solution with hydroxyapatite are roughly close to an integer 1.0, suggesting that an ion-exchange reaction could have played a major role in the removal of heavy metals rather then an adsorption effect. The exchangeability of the hydroxyapatite powder of Ca/P molar ratio 1.67, which have specipic surface area of $104.5m^2g^{-1}$, appeared to be better then $237.6{\mu}g$ per g for $Pb^{2+}$ ions. The removal capacity of the heavy metal ions varies directly as particle size of hydroxyapatites. All evidences obtained indicate that the synthesized hydroxyapatite powders by precipitation reaction method can be employed as an effective cation exchanger for eliminating noxious ions in waste water even in some improvemental.

• 한국환경농학회지
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• 제37권3호
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• pp.179-188
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• 2018

BACKGROUND: Reclamation of heavy metal-contaminated agricultural fields has intensively been done to ensure the soil quality and food security. This study evaluated the efficiency and longevity of current physical and chemical approaches for heavy metal-contaminated soils. METHODS AND RESULTS: Concentrations of 0.1 N HCl-leachable trace metals of Cd, Pb, and As from the stabilizing agents-treated soils decreased by 50%, 70%, and 40%, respectively, compared to the control. Among the stabilizing agents, the $CaCO_3$ was the best for stabilization. For physical stabilization, the soil dressing reduced the concentrations of Cd, Pb, and As by 88%, 94%,and 88%, respectively, compared to the control. Moreover, the dilution of the contaminated soils decreased the metals by an average of 25.3% when compared with the control. The longevity of each stabilization method was determined by using the availability assessment of heavy metals in the soils. Results showed that the leaching methods using HCl and $NH_4NO_3$ had 120 and 32 weeks longevity, respectively. Interestingly, any stabilization efficacy was not found over the time for Cd and Pb (i.e., cation metals), whereas the stabilization efficacy of As was sharply decreased under 50% after 32 weeks. However, the change of metal concentration was not significant with the physical stabilization compared to the chemical stabilization. CONCLUSION: The stabilization methods should carefully be selected based on long-term monitoring under climate conditions.

• 한국환경농학회지
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• 제7권2호
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• pp.96-101
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• 1988

Ionic strength 및 공존(共存) 음(陰)Ion($Cl^-$, $SO^{2-}\;_4$, $ClO^-\;_4$)이 Zeolite에 의(依)한 중금속(重金屬)의 흡착(吸着)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. Ionic strength별(別) Zeolite에 의(依)한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착등온선(吸着等溫線)은 Freundlich 식(式)에 잘 부합(符合)되었다. Ionic strength가 증가(增加)할수록 중금속(重金屬)의 흡착량(吸着量)은 3종(種)의 서로 다른 음(陰)Ion이 공존(共存)하여도 모두 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. Background salt의 음(陰)Ion 종류별(種類別) 중금속(重金屬) 흡착량(吸着量)은 $ClO^-\;_4>SO^{2-}\;_4>Cl^-$의 순(順)이었으며 흡착평형용액내(吸着平衡溶液內)에서 음(陰)Ion은 Ligand로 작용(作用)하여 중금속(重金屬) Ion들과 Complex를 형성(形成)하는 능력(能力)에 차이(差異)가 있음이 인정(認定)되었다.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.305-313
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• 1996

In order to investigate the extent and degree of Cd, Cu, Pb and Zn contamination affected by mining activities of the Dalsung Cu~W mine, sampling of stream sediments and waters has been undertaken up to 1.5 km downstream from the mine at 50~150 meter intervals. Analysis of the samples was carried out using ICP-AES for Cd, Cu, Pb and Zn. Physical and chemical properties of sediments (pH, organic matter contents, cation exchange capacity) and waters (pH, Eh and temperature) were also measured. The properties of the sediment samples were characterized by low pH (3.0~5.5), low organic matter contents (2~5%) and a moderate degree of cation exchange capacity (7~15 meq/100 g) with a high proportion of sand fraction. The pH values of water samples ranged from 3.0 to 5.0 and the Eh levels were in the range of 350~530 mV. Concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn in the sediments averaged 3.2 mg/kg, 1,390 mg/kg, 451 mg/kg and 262 mg/kg with the range of 0.6~11.4 mg/kg, 15~3,800 mg/kg, 14~1,330 mg/kg and 63~1,060 mg/kg, respectively. Significant levels of the heavy metals were also found in the water samples with the range of $10{\sim}170{\mu}gCd/l$, $300{\sim}41,600{\mu}gCu/l$, $10{\sim}80{\mu}gPb/l$ and $700{\sim}15,400{\mu}gZn/l$. These elevated concentrations in the sediments and waters may be caused by the weathering of mine waste materials and their high solubilities under acidic and/or oxidizing conditions. Although metal concentrations in the samples decrease with the distance from the mine, heavy metal contamination of sediments and waters were also found at the 1.5 km downstream due to the mobile conditions of the heavy metals, with particular reference to Cd and Zn in stream waters.

• 대한화학회지
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• 제46권6호
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• pp.515-522
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• 2002

240$^{\circ}C$와 Ca/Si=2 몰 비율의 열수상태에서 합성된 고체 베타-디칼슘 실리케이트 하이드레이트($\beta-C_2$SH)는 Fe, Cu, Zn, Cd, 및 Pb와 같은 2가 금속 양이온에 대한 양이온 교환 성질을 보여준다. 그 고체에 희한 금속 양이온 흡인력은 $Fe^{2+}$〉$Cu^{2+}$〉$Zn^{2+}$〉$Cd^{2+}$ = $Pb^{2+}$의 순서로 됨이 밝혀졌다. 고체에 세슘 선택성은 $Li^+$, $Na^+$ 및 $K^+$와 같은 1가 양이온이나 $Ca^{++}$, $Mg^{++}$ 및 $Ba^{++}$와 같은 2가 양이온이 $Cs^+$보다 백배이상 진한 상태에서 나타내었다. $Cs^+$의 흡인력은 $Mg^{++}$의 존재하에서 최대치를 보여주었고, 반면에 $K^+$의 존재하에서 최소치를 보여주었다. 2가 금속이온에 대한 $\beta-C_2$SH의 다른 친화도는 이들 이온을 분리하는데 사용 할수 있다. 또한 $\beta-C_2$SH에 희한 금속 양이온 교환에 대한 반응경로 및 세슘 선택성이 연구되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권8호
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• pp.587-594
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• 1998

The objective of this research was to characterize effects of Cu or Cd additions on chemistry of soil quality indices, such as pH, EC, cation distribution and buffering capacity. Metals were added at rates ranging from 0 to 400 mg $kg^{-1}$ of soil. Soil solution was sequentially extracted from saturated pastes using vacuum. Concentrations of Cu or Cd remaining in soil solutions were very low as compared to those added to the soils, warranting that most of the added metals were recovered as nonavailable fractions. Adsorption of the added metals released cations into soil solution causing increases of ionic strength of soil solution. At metal additions of $200{\sim}400\;mg\;kg^{-1}$, EC of soil solution increased to as much as $2{\sim}4\;m^{-1}$; salinity levels considered high enough to cause detrimental effects on plant production. More divalent cations than monovalent cations were exchanged by Cu or Cd adsorption. The nutrient buffering capacity of soils was decreased due to the metal adsorption and release of cations. pH of soil solution decreased linearly with increasing metal loading rates, with a decrement of up to 1.3 units at 400 mg Cu $kg^{-1}$ addition. Influences of Cu on each of these soil quality parameters were consistently greater than those of Cd. These effects were of a detrimental nature and large enough in most cases to significantly impact soil productivity. It is clear that new protocols are needed for evaluating potential effects of heavy metal loading of soils.

• 한국광물학회지
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• 제28권4호
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• pp.299-308
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• 2015

국내 경상북도 포항 지역에서 채취한 6종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포A (Ku-A), 구룡포B (Ku-B), 구룡포C (Ku-C), 동해A (Dh-A), 동해B (Dh-B), 동해C (Dh-C) 모두 모데나이트, 알바이트 및 석영이 함유되어 있었다. 6종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었으며 구룡포C (Ku-C) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. 6종의 천연 제올라이트를 이용하여 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$ 등의 중금속 이온을 제거하는데 소요되는 반응 시간의 효과를 비교하였다. 6종의 천연 제올라이트 모두 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$ 제거율이 매우 낮게 나타났다. 이는 6종의 천연 제올라이트에 함유된 제올라이트의 함량이 매우 낮기 때문으로 판단된다. 본 연구 결과는 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 크게 의존되는 경향을 보여주고 있다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.25-33
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• 2001

새만금 간척으로 인해 변화된 조류흐름이 갯벌의 조성에 미치는 영향을 조사하였으며, 이에 따른 물리적 특성이 중금속의 오염도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 회분실험을 통하여 중금속의 종류와 농도 변화에 따른 흡착특성을 알아보고, 흡착등온식을 적용시켰다. 분석결과에 따르면, 해류의 흐름변화로 강 하구 부분에 퇴적현상이 일어나고 있었으며, 이 현상은 중금속의 함량에 영향을 미치고 있었다. 특히 입도 분포와 유기물 함량 그리고 양이온 치환능력의 영향이 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다. 중금속 흡착능력은 30분 이내에 주입농도의 90%이상이 흡착되는 것으로 나타났다. 그러므로 새만금의 흐름 양상은 토양 입도를 변화시킬 것이며, 역시 중금속의 흡착능력의 변화가 일어날 것이다.