• KSBB Journal
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• 제11권2호
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• pp.173-180
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• 1996

S. CereVlSWe를 이용하여 Pb 이온의 흡착 능력을 조사하였다. 살아있는 S. CereVlSWe 및 멸균된 S. cereVlswe 보다 건조분쇄 된 S. cerevisiae가 Pb 흡착 능력이 가장 좋았다. 통일의 중금속 농도에서 중금 속 단위 흡착량은 미생물 농도가 높아짐에 감소하였다. 살아있는 S. cereVlsiae의 흡착 능력 순서는 Pb > >Cu> Cd = Co>Cr > Zn = Ni순이었다. 중금속 흡 착에서 0.1 M NaOH로 24시간 전처리하여 흡착량을 1.5배 증가시킬 수 있었다. 0.1 M HCl 및 0.1 M $H_2S_O4$ 로 Pb이온을 효과적으로 탈착시킬 수 있었다. Pb 이온의 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식과 Langmuir 흡착등온식으로 설명할 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권5호
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• pp.403-416
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• 2016

The possibility of using carica papaya leaf powder for removal of copper from wastewater as a low cost adsorbent was explored. Different parameters that affect the adsorption process like initial concentration of metal ion, time of contact, adsorbent quantity and pH were evaluated and the outcome of the study was tested using adsorption isotherm models. A maximum of 90%-94.1% copper removal was possible from wastewater having low concentration of the metal using papaya leaf powder under optimum conditions by conducting experimental studies. The biosorption of copper ion was influenced by pH and outcome of experimental results indicate the optimum pH as 7.0 for maximum copper removal. Copper distribution between the solid and liquid phases in batch studies was described by isotherms like Langmuir adsorption and Freundlich models. The adsorption process was better represented by the Freundlich isotherm model. The maximum adsorption capacity of copper was measured to be 24.51 mg/g through the Langmuir model. Pseudo-second order rate equation was better suited for the adsorption process. A dynamic mode study was also conducted to analyse the ability of papaya leaf powder to remove copper (II) ions from aqueous solution and the breakthrough curve was described by an S profile. Present study revealed that papaya leaf powder can be used for the removal of copper from the wastewater and low cost water treatment techniques can be developed using this adsorbent.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권1호
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• pp.41-50
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• 2015

The cyanobacterium Anabaena doliolum Ind1 isolated from a coal mining site was tested for removal of cadmium at optimum pH 7.0 and temperature $25^{\circ}C$. The organism recorded high percentage of metal removal (92-69%) within seven days of exposure to 0.5-2.0 ppm cadmium. Biosorption onto the cell surface was the primary mode of metal removal. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) established hydroxyl, amides, carboxyl, sulphate and carbonyl groups to be the major functional groups on the cell surface involved in cadmium binding. Cellular ultrastructure and a range of vital physiological processes (i.e., photosynthetic pigments, respiration, photosynthesis, heterocyst frequency and nitrogenase activity) remained unaffected upon 0.5 ppm treatment; higher concentrations of cadmium exerted visible adverse effects. Amongst the five photosynthetic pigments tested, phycocyanin was the most targeted pigment (inhibition was 15-89%). Both respiration and photosynthetic activities were inhibited by cadmium with more severe effect seen on respiration. 2.0 ppm cadmium exposure also had drastic negative effect on nitrogenase activity (87% decreased).

• Mycobiology
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• 제49권5호
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• pp.507-520
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• 2021

Papiliotrema huenov was previously reported to be highly tolerant of a range of extremely toxic heavy metals. This study aimed to identify the potential of P. huenov to remove manganese and copper from aqueous solution. Physical conditions which affect removal of Mn(II) and Cu(II) were determined. Optimal temperature for adsorption of both metal ions was 30 ℃, and optimal pH for maximum uptake of Mn(II) and Cu(II) were 5 and 6, respectively. Under these conditions, living cells of P. huenov accumulated up to 75.58% of 110 mg/L Mn(II) and 70.5% of 128 mg/L Cu(II) over 120 h, whereas, the removal efficiency of metal ions by dead cells over 1 h was 60.3% and 56.5%, respectively. These results indicate that living cells are more effective than dead biomass for bioremediation, but that greater time is required. The experimental data extends the potential use of P. huenov in biosorption and bioaccumulation of toxic heavy metals to copper and manganese, two of the most common industrial contaminants.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.399-403
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• 1999

우리나라 인근 해역에서 가장 쉽게 채취할 수 있는 해조류 중의 하나인 S. sagamianum을 이용한 Pb 및 Cr의 생체흡착 실험을 수행하였다. Pb 및 Cr은 15분 안에 흡착 평형에 도달하였으며, 평형흡착량은 각각 224.5mg Pb/g biomass 및 77.5mg Cr/g bio-mass로서 Pb의 흡착량이 Cr보다 약 3배정도 높았다. 또한 pH가 감소할수록 Pb 및 Cr의 홉착량은 감소하였으나 Pb가 상대적으로 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. Pb, Cr, Cu 및 Cd 혼합용액에서는 Pb>Cu>Cr>Cd 순으로 흡착하였으며, Pb 및 Cr 이온이동량 존재하는 용액에서의 흡착은 거의 1 : 1로 흡착이 이루어졌다. Pb 및 Cr흡착 후에 0.1 M HCl, 0.1 M $HNO_3$ 및 0.1 M EDTA으로 탈착 실험을 수행하니, Pb는 의 경우에는 $95\%$이상 탈착되었으나 Cr의 경우 S. sagamianum와의 결합력이 상대적으로 강하여 탈착율이 $51\%$이하로 낮았다.

• 유기물자원화
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• 제19권2호
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• pp.16-21
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• 2011

생물흡착제는 그 자체만으로 실제폐수처리에 적용하기에는 충분하지 못한 구조를 가지고 있기 때문에 고정화는 매우 중요하다. 그래서 최근의 연구는 생물흡착제를 효과적으로 고정화시키는 방법에 초점이 맞추어져 있다. 미생물이나 다당류와 같은 생물흡착제의 기계적 강도를 향상시키기 위하여 지금까지 많은 고정화 방법이 제안되어 왔다. 본 연구에서는 다양한 고정화 방법들(adsorption, covalent binding, entrapment, encapsulation, and crosslinking)을 소개하고자 한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.497-500
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• 2001

Adsorption characteristics on the biomass of Chlorella sp. HA -1 were investigated in binary system with $Pb^2$, $Cu^2$, $Cd^2$, and $Zn^2$ ions. For the adsorption tests of single metal, Langmuir model was showed good correlation for equilibrium data compared to Freundlich model. Maximum metal uptakes increased as follows: $Pb^2$>$Cd^2$>$Zn^2$>$Cu^2$, whereas the affinity showed different trends: $Cu^2$>>$Cd^2$>$Zn^2$>$Pb^2$. In binary metal system, $Cu^2$ ions inhibited sharply the adsorption of other metal ions except $Pb^2$ ions because of the high biosorption affinity of $Cu^2$ ions. In the case of $Cu^2$ and $Pb^2$ system, there was no significant inhibition on metal uptakes. The results of metal adsorption in the binary system could be explained well on the basis of Langmuir parameters evaluated.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.379-385
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• 2005

중금속으로 오염된 폐수를 처리하기 위하여 다양한 처리 방법들이 제시되고 있으나, 최근에는 미생물을 이용한 중금속 처리 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 중금속으로 오염된 토양에서 중금속에 대하여 강한 내성과 우수한 생물흡착능력을 동시에 가지고 있는 미생물 CPB를 분리하여 중금속에 대한 내성, 흡착 능력 및 흡착의 최적조건을 조사하였다. 중금속에 대한 내성은 전체적으로 $400mg{\ell}^{-1}$ 이상의 농도에서도 높은 내성을 보였으며, 생장 저해도는 단일 중금속 보다 중금속이 복합으로 존재 할 경우 더 크게 나타났다. 중금속 흡착 능력은 Pb>Cd>Cu>Zn의 순으로 흡착 능력이 나타났다. 외형적 흡착형태는 중금속의 종류에 따라 세포 표면 및 세포 막 부근에 electron dense particles들이 형성되었으며, 이는 EDS 분석을 통하여 중금속 화합물인 것으로 확인되었다. 중금속을 흡착하는데 있어 전반적인 최적 pH는 $5{\sim}7$범위였고, 최적 온도는 $25{\sim}35^{\circ}C$이다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권4호
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• pp.446-452
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• 2008

중금속 제거를 위한 조류 Spirulina platensis의 생물흡착 특성에 관해 연구하기 위하여, 조류 균체와 Ca-alginate를 이용하여 조류를 고정화한 고정체에 대하여 각각 회분식반응기에서 Pb와 Cu의 제거 실험을 하였다. Spirulina platensis 균체에 의한 Pb와 Cu의 생물흡착은 20분 이내에 흡착평형에 도달하였다. Pb와 Cu의 흡착량은 초기 농도가 증가하거나 용액의 pH가 높아짐에 따라 증가하여, pH 4.5$\sim$5.0에서 최적 조건을 나타내었다. Pb 혹은 Cu의 농도가 200 mg/L일 때, Spirulina platensis의 단위 무게당 흡착된 Pb와 Cu의 최대 흡착량은 각각 86.43과 57.02 mg/g이었으며, 이는 같은 조건에서 활성탄보다 1.94와 1.48배 높은 값이다. Spirulina platensis 균체에 의한 Pb와 Cu의 흡착특성은 Freundlich와 Langmuir 흡착등온식에 의해 잘 해석되었으며, Langmuir 흡착등온식에 의해 구한 흡착제 단위 무게당 흡착되는 Pb 혹은 Cu의 최대 흡착량($q_{max}$)은 각각 95.24와 62.50 mg/g이었다. Sp. platensis 균체에 대한 FT-IR 분석결과 여러 가지의 기능기들을 확인하였고, 이러한 기능기들이 수용액상에서 금속 이온과 반응할 수 있다. 조류 Spirulina platensis를 Ca-alginate를 이용하여 고정화한 고정체에 의한 Pb와 Cu의 생물흡착의 경우, 40분 정도에 흡착평형에 도달하여 균체에 의한 경우에 비하여 약간의 확산제한이 관찰되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.69-74
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• 2009

본 연구는 탄닌 성분이 다량 함유된 율피를 사용하여 폐수 중 중금속 3종(Cd, Pb, Cu)에 대한 흡착특성을 알아보고 향후 폐수처리공정에서 생물흡착소재의 적응가능성을 평가하고자 수행하였다. 실험에 사용한 인공폐수에는 Cu, Pb, Cd을 첨가하여 10, 20, 40, 60, 100, 150, 200 mg $L^{-1}$ 오염시켰으며 pH 5.5에서 흡착실험을 진행하였다. 율피의 중금속 흡착량은 중금속 유형별로 차이를 나타내었으며 중금속 농도가 증가함에 따라 흡착량이 증가하다가 점차 증가율이 감소하여 일절한 평형에 도달하는 경향을 나타내었는데 이는 율피의 표면이 피흡착물질로 채워져 비어있는 흡착가능 영역이 감소하기 때문인 것으로 판단되었다. 상기 연구 결과를 Freundlich 및 Langmuir 모델에 적응한 결과 $r^2$값은 Langmuir 모델에서 Pb, Cu, Cd 3가지 중금속 모두 0.99 이상으로 높게 나타났으며 각 중금속에 대한 율피의 흡착친화도는 Pb>Cu>Cd 순으로 최대흡착량($q_m$)은 Pb 31.25 mg $g^{-1}$, Cu 7.87 mg $g^{-1}$, Cd 6.85 mg $g^{-1}$로 조사되었다. FT-IR 분석결과 율피는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group, carboxyl group과 1200 $cm^{-1}$에서 1700 $cm^{-1}$ 사이의 carboxylate group, carboxyl group, methylene group, ester group 등이 존재하는 것으로 조사되었다. SEM 분석 결과 중금속 이온 흡착 전에는 표면이 매끄럽게 안정된 모습이 관찰되었지만 중금속 흡착 반응 후 전자밀도가 높은 부분이 관찰되어 중금속 이온이 흡착되었을 것으로 판단되었고 EDS 분석을 수행한 결과 중금속 이온의 흡착 후 표면의 납 이온 피크가 관찰되었다. 이상의 결과로부터 율피에 의한 중금속 이온의 흡착은 물리적인 흡착보다는 관능기에 의한 화학적 흡착일 것으로 판단되었다.