• Title/Summary/Keyword: Remediation of heavy metals

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Study of nitrate concentration in Najaf Abad aquifer using GIS

  • Tabatabaei, Javad;Gorji, Leila
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제11권2호
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    • pp.167-172
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    • 2020
  • The effectiveness of in situ sediment capping as a technique for heavy metal risk mitigation in Hyeongsan River estuary, South Korea was studied. Sites in the estuary were found previously to show moderate to high levels of contamination of mercury, methylmercury and other heavy metals. A 400 m x 50 m section of the river was selected for a thin layer capping demonstration, where the total area was divided into 4 sections capped with different combinations of capping materials (zeolite, AC/zeolite, AC/sand, zeolite/sand). Pore water concentrations in the different sites were studied using diffusive gradient in thin film (DGT) probes. All capping amendments showed reduction in the pore water concentration of the different heavy metals with top 5 cm showing %reduction greater than 90% for some heavy metals. The relative maxima for the different metals were found to be translated to lower depths with addition of the caps. For two-layered cap with AC, order of placement should be considered since AC can easily be displaced due to its relatively low density. Investigation of methylmercury (MeHg) in the site showed that MeHg and %MeHg in pore water corresponds well with maxima for sulfide, Fe and Mn suggesting mercury methylation as probably coupled with sulfate, Fe and Mn reduction in sediments. Our results showed that thin-layer capping of active sorbents AC and zeolite, in combination with passive sand caps, are potential remediation strategy for sediments contaminated with heavy metals.

저분자 유기산에 의한 중금속 오염토양의 복원 (Remediation of Contaminated Soil with Heavy Metal Using Low Molecular Weight Organic Acids)

  • 정의덕;원미숙;윤장희;이병호;백우현
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.299-304
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    • 2001
  • For the remediation of the contaminated soil with heavy metals, Cd, Cr, Cu, and Pb, the reaction parameters were optimized. Tartaric acid (TA) and oxalic acid(OA) as a washing agent and recovery of metals, The optimum washing conditions of TA and OA were in the ratio of 1 : 20 between soil and acid solution during 2hr reaction under unbuffered pH solutions. At the optimized reaction conditions, the removal efficiencies were compared with that of 0.1 M HCl and ethylenediamine tetraacetic acid(EDTA). TA showed higher efficiency on the removal of Pb than that of EDTA, which established for the remediation of contaminated soil with Pb and Cd metals. The recovery of metal ions from washing solution was achieved by adding calcium hydroxide and sodium sulfide by forming the precipitation of metal hydroxide and metal slfied. Optimum amounts of sodium sulgide and calcium hydroxide were Cd = 25g/$\ell$, Cu = 5~10g/$\ell$ and Pb = 5~10g/$\ell$ for the washing solution of OA and 2~5g/$\ell$ for the washing solution of TA, respectively. The amounts of $Na_2S$ and $CA(OH)_2$ for the tartaric acid was less than that of oxalic acid.

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비소와 중금속으로 오염된 광미의 정화: 토양세척에 의한 비소 제거 (Remediation of Mine Tailings Contaminated with Arsenic and Heavy Metals: Removal of Arsenic by Soil Washing)

  • 김태석;김명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.808-816
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비소와 중금속으로 동시에 오염된 광미로부터 토양세척에 의해 비소를 제거하는 실험을 하였다. 중금속 일부도 함께 제거되었다. 최적의 세척효율을 나타내는 세척제의 종류 및 농도, 광미와 세척제의 혼합비, 세척시간 등의 조건을 도출해내었다. 비소를 제거하는데 가장 효과적인 세척제는 옥살산(72% 제거효율)과 인산(65%)이었고, 옥살산(89%)은 Cu를 포함한 중금속을 제거하는데도 매우 효과적이었다. 최적의 세척제 농도는 0.25 M이고, 세척시간은 30분이었다. 토양세척 후 발생하는 폐수를 최소화하고 비소를 효과적으로 제거할 수 있는 광미와 세척제의 적정비율은 1 : 20(질량 : 부피)이었다. 혼합세척제는 단일 세척제와 비교해서 비소제거효율에 차이가 없었으나 Cu와 Zn을 제거하는데 효과가 좋았다.

중금속으로 오염된 사격장토의 동전기 정화 -실내 파일롯 실험 중심으로-

  • 한상재;김병일;이정철;김수삼
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.69-72
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    • 2003
  • The purpose of this study is the development of hybrid horizontal electrokinetic(EK) remediation system on rifle range soil under unsaturated conditions. In order to remediate soil polluted by multi-species heavy metals, in pi]of scale, a series of EK remediation tests are carried out. PVC and PDB(Plastic Drain Board) electrode systems that connected with the power supply of constant voltage and vacuum pressure of 0.5kgf/$\textrm{cm}^2$ are installed, The test results showed that the pH distribution in the sample is below 8, which is maintained until the test is finished, because of the injection of flushing solution. The final concentration, which is normalized by initial concentration, is ranged about 50 to 90%.

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세척기반처리에 의한 해양오염퇴적물에 함유된 유기 오염물질 제거 공정 중 중금속 처리 가능성 (Treatability of Heavy Metals in the Washing Technology of Marine Sediments Contaminated with Organic Matter)

  • 심영섭;김경련;김석현
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.851-857
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    • 2014
  • 본 연구에서는 해양오염퇴적물의 유기 오염물질을 제거하기 위한 세척기반처리 공정 중 중금속 특히 생물이용이 가능한 중금속 부분(Bioavailable Heavy Metal)의 동시 처리 가능성에 대해 평가하였다. 해양오염퇴적물 정화사업 대상인 N해역에서 퇴적물을 채취하여 본 연구의 시료로 사용하였다. 세척기반처리 공정에서 첨가제로는 산화제인 과산화수소($H_2O_2$)와 비이온 계면활성제(Tween-80)를 사용하였다. 퇴적물과 해수의 고액비는 1 : 3이며 과산화수소의 농도 1 M, 3 M, 4 M, 5 M과 0.05% Tween-80을 첨가하여 각 반응 시간(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80분, 24시간) 조건에서 시험하였다. 그 결과 총유기탄소(Total Organic Carbon, TOC) 제거 효율은 5 M + 0.05% Tween-80 24시간에서 최대 55.2%로 나타났다. 중금속 총 함량(Total Heavy Metals)은 구리(Cu), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 각각 29.5, 42.3, 73.0%의 제거 효율로 5 M + 0.05% Tween-80 10분에서 가장 좋은 제거효율을 보였다. 생물이용이 가능한 중금속 부분의 경우도 Cu, Zn, Cd에서 각각 60.0, 77.7, 90.2%로 5 M + 0.05% Tween-80 10분에서 가장 좋은 효율을 나타내어 유기물 처리 공정에서의 Cu, Zn, Cd 등 일부 중금속의 동시 제거 가능성을 확인하였다. 총유기탄소 함량과 생물이용이 가능한 중금속 부분의 상관분석 결과 제거 된 Cu, Zn, Cd은 $r^2$값이 0.94, 0.85, 0.69로 좋은 상관관계를 보여주었다.

도시고형폐기물 소각비산재의 Electrokinetic 정화

  • 조용실;한상재;김수삼
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.224-227
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    • 2001
  • In general, municipal solid waste incinerator fly ash (MSWIF) has a potential hazardous leaching of heavy metal with subsurface environment variation. Therefore, to remove the heavy metal from MSWIF electrokinetic technology were used. With constant current density condition heavy metals in MSWIF removed by ion migration. During 7 days operation 40~80% of Cr, Cd and As were removed and longer operation, 14 days treatment, showed 35~100% removal efficiency.

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유독 중금속 오염물질 처리를 위한 미생물균주의 최근 이용 및 개발 (Recent Development of Removal and Treatment of Toxic Heavy Metals by Microorganisms)

  • 방상원;최영길;한명수
    • 환경생물
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    • 제19권2호
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    • pp.93-99
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    • 2001
  • 중금속을 처리하는 방법에는 일반적으로 화학적, 물리적 그리고 생물학적 처리방법 등이 있다. 이중 생물학적 처리방법은 미생물들의 자연 생체기작을 이용하는 방법으로, 생체축적 (biosorption & bioaccumulation), 산화환원반응 (oxidation & reduction), 메칠화 및 탈메칠화반응 (methylation & demethylation), 금속 유기물질 복합반응 (metal-organic complexation)과 비용해성 복합체형성 (insoluble complex formation) 등의 기작을 이용한 방법이다. 이런 중금속에 대한 생물학적 기작들은 중금속으로 오염된 환경을 복원시키는 데에 중요한 기술기반을 제공한다. 최근 금속의 종류와 미생물균주의 종류와 조건 그리고 오염환경에 따른 다양한 방법의 중금속 처리들이 제시되었고, 이는 주로 곰팡이, 박테리아, 조류(algae) 등을 이용한 방법들이다. 또한 분자생물학의 발전과 더불어 중금속 제거능력을 배가시킨 균주의 최근 개발시도는 기존의 생물학적 처리방법을 개량 발전시킬 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

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지구통계 기법을 활용한 토양 오염범위 산정 및 불확실성 평가 (Evaluation of Geostatistical Approaches for better Estimation of Polluted Soil Volume with Uncertainty Evaluation)

  • 김호림;김경호;윤성택;황상일;김형돈;이군택;김영주
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권6호
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    • pp.69-81
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    • 2012
  • Diverse geostatistical tools such as kriging have been used to estimate the volume and spatial coverage of contaminated soil needed for remediation. However, many approaches frequently yield estimation errors, due to inherent geostatistical uncertainties. Such errors may yield over- or under-estimation of the amounts of polluted soils, which cause an over-estimation of remediation cost as well as an incomplete clean-up of a contaminated land. Therefore, it is very important to use a better estimation tool considering uncertainties arising from incomplete field investigation (i.e., contamination survey) and mathematical spatial estimation. In the current work, as better estimation tools we propose stochastic simulation approaches which allow the remediation volume to be assessed more accurately along with uncertainty estimation. To test the efficiency of proposed methods, heavy metals (esp., Pb) contaminated soil of a shooting range area was selected. In addition, we suggest a quantitative method to delineate the confident interval of estimated volume (and spatial extent) of polluted soil based on the spatial aspect of uncertainty. The methods proposed in this work can improve a better decision making on soil remediation.

제련소 주변 오염토양의 중금속 안정화를 위한 다양한 안정화제의 적용성 연구 (Applicability Test of Various Stabilizers for Heavy Metals Contaminated Soil from Smelter Area)

  • 전종원;배범한;김영훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권11호
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    • pp.63-75
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    • 2010
  • 중금속으로 오염된 부지는 다양한 공법으로 복원이 가능하나 오염부지가 비교적 넓은 경우 중금속을 부지로부터 제거하는 적극적 공법은 기술적 어려움과 비용의 문제로 쉽게 사용할 수 없다. 그러므로 토양에서 중금속의 용출을 차단 및 지연하는 안정화 공법이 보다 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate 등의 다양한 안정화제의 적용성실험을 수행하였다. 비소, 납, 구리, 니켈, 아연 등의 다중 중금속으로 오염된 토양의 경우 1종의 안정화제로 안정화가 어려우며 기존 연구에서 보고된 특정 중금속의 안정화에 우수한 성능을 갖는 안정화제의 경우에도 다른 중금속의 안정화에 기여하지 못하거나 용출을 촉진하는 경향을 보였다. 시간이 경과함에 따라 안정화 효율이 증가하였다. 니켈과 납의 경우 calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide 등의 안정화제가 효과가 있으며 특히 연속추출에서 물에 의한 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 구리의 경우 manganese oxide, zeolite 등이 효과가 크며 연속추출에서 exchangeable 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 비소의 경우 magnetite에 의한 안정화 효과를 보이며 대부분의 metal oxide와 phosphate 에 의해 용출이 촉진되는 부작용을 보였다. 그러므로 다양한 중금속으로 오염된 토양의 경우 2종 이상의 안정화제를 사용하여야 하며 역효과를 일으키는 안정화제의 사용을 배제하고 중금속의 농도에 따라 사용량 및 안정화 기간을 달리하여야 할 것으로 판단된다.

전기장과 이온교환막을 이용한 토양에서의 중금속 제거에 대한 연구 (A study on the removal of heavy metals from soils using electrokinetic soil processing and ion exchange membrane)

  • 김순오
    • 자원환경지질
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    • 제32권1호
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    • pp.43-51
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    • 1999
  • In order to remediate hazardous waste site, a process of electrokinetically purging chemicals from saturated soil is examined by laboratory experiments. Electrokinetic soil remediation is one of the most promising soil decontamination processes that habe igh removal efficiency and time-effectiveness in low-permeability soils such as clay. Being combined with several mechanisms-electromigration, elec troosmosis, diffusion and electrolysis of water, electrokinetic soil processing can remove non-polar organics as well as ionic contaminants. The objectives of this study are; 1) the exploration of the feasibility of electrokinetic soil processing on the removal of heavy metals, 2) the investigation of applicability to the tailing-soils in aban doned mining area, 3) the examination of effects of soil pH and conductivity on the transport phenomena of elements in soils, and 4) the investigation of the applicability of the ionexchange membrance to the efficient collection of heavy metals removed from contaminated soils. With the result of this study, it is suggested that the removal efficiency is significantly influenced by applied voltage & current, type of purging solutions, soil pH, permeability and zeta potentials of soil. Although further study should be needed, it is possible to collect removed heavy metals with ion-exchange membrance in cathode compartment.

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