• 제목/요약/키워드: Toxic metals

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알루미늄 연속주조 용탕의 탈 가스 일체화 장치 개발 (Development of a monolithic apparatus for degasing aluminum continuous casting molten metal)

  • 이용중;김태원;김기대;류재엽;이형우
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.145-149
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    • 2004
  • It is necessary for managing a perfect process for degasing aluminum molten metal according to the increase of a grade of aluminum and its alloy products. There are some methods that have been used to manage a degasing process in recent years, such as an injection method that uses aluminum molten metal powder and chemicals supplier and input method that supplies argon and nitrogen, or chlorine gas by using a gas blow-tube. However, these methods show some problems, and it shows that it is a difficult process to handle. pollution due to the producing a lot of toxic gases like chlorine and fluoride gas. irregular effects, and lowering work efficiency due to the excessive processing time. The problems that are the most fatal are the producing a lot of sludge due to the reaction of aluminum molten metal with chemicals. loss of metals, and decreasing the life of refractory materials. In order to solve these problems. this paper develops a technology that is related to aluminum continuous casting molten metal and monolithic degasing apparatus. A degasing apparatus developed in this study improved the exist ing methods and prevented environmental pollution wi th smokeless. odor less, and harmlessness by using a new method that applies argon and nitrogen gas in which the methods used in the West and Japan are eliminated. The developed method can significantly reduce product faults that are caused by the production of gas and oxidation because it uses a preprocessed molten metal with chemicals. In addition. the amount of the produced sludge can also be reduced by 60-80% maximum compared with the existing methods. Then. it makes it possible to minimize the loss of metals. Moreover. the molten metal processing and settling time is also shortened by comparing it with the existing methods that are applied by using chemicals. In addition, it does much to improve the workers' health, safety and environment because there is no pollution. The improvement of productivity and prevent ion effects of disaster from the results of the development can be summarized as follows. It will contribute to the process rationalization because it does not have any unnecessary processes that the molten metal will be moved to an agitator by using a ladle and returned to process for degasing like the existing process due to the monolithic configuration. There are no floating impurities due to the oxidation caused by the contact with the air as same as the existing process. In addition. it can protect the blending of precipitation impurities. Because it has a monolithic configuration. it can avoid the use of additional energy to compensate the temperature decreasing about 60t that is caused by the moving of molten metal. It is not necessary to invest an extra facilities in order to discharge the gas generated from a degasing process by using an agitator. The working environment can be improved by the hospitable air in the factory because the molten metal is almost not exposed in the interior of the area.

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Measures for a closer-to-real estimate of dietary exposure to total mercury and lead in total diet study for Koreans

  • Koh, Eunmi;Shin, Hyehyung;Yon, Miyong;Nam, Ji Woon;Lee, Yoonna;Kim, Dohee;Lee, Jeeyeon;Kim, Meehye;Park, Sung-Kug;Choi, Hoon;Kim, Cho-Il
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제6권5호
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    • pp.436-443
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    • 2012
  • Previous Korean total diet studies (KTDSs) have estimated dietary exposure to toxic chemicals based on 110-120 representative foods selected from over 500 foods appeared in the Korea National Health & Nutrition Examination Surveys (KNHANES), which would result in a possible underestimation. In order to find measures for a closer-to-real estimate of dietary exposure to heavy metals, this study examined the feasibility of mapping foods to the representative foods in the KTDS by comparing estimates. In mapping, those foods not analyzed in the 2009 KTDS (443 out of 559 foods appeared in the 2007 KNHANES) were mapped to the 114 representative foods used in the 2009 KTDS based on the closeness in regards to biological systematics and morphological similarity. Dietary exposures to total mercury and lead were re-estimated using the content of total mercury and lead in 114 foods analyzed in the 2009 KTDS, food intake, and individual's own body weight for respondents in the 2007 KNHANES instead of mean body weight of Koreans used in the 2009 KTDS. The re-estimates of exposure with mapping were approximately 50% higher than the original estimates reported in the 2009 KTDS. In addition, mapping enabled the comparison of percentile distribution of the exposure among populations of different age groups. In conclusion, estimates via mapping resulted in a more comprehensive estimation of dietary exposure to heavy metals present in foods that Koreans consume.

Streptomyces subrutilus P5의 철 함유 Superoxide Dismutase의 중금속 격리에 의한 세균의 중금속 저항성 증가 (Iron Containing Superoxide Dismutase of Streptomyces subrutilus P5 Increases Bacterial Heavy Metal Resistance by Sequestration)

  • 김재헌;한광용;정호진;이정남
    • 미생물학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.179-184
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    • 2014
  • Streptomyces subrutilus P5가 생산하는 철 함유 superoxide dismutase (FeSOD)에 의한 중금속 독성의 완화를 조사하였다. 0.1 mM의 납이온이 120분 처리되면 E. coli $DH5{\alpha}$의 생존율이 7%에 불과 하지만 $0.1{\mu}M$의 정제된 천연 FeSOD가 첨가되면 생존율이 39%로 높아졌다. 이러한 해독작용은 0.01 mM의 구리이온에 대해서도 나타나며(생존율이 6%에서 50%로 증가) 그 효과는 EDTA보다 강하였다. 6xHis-tagged FeSOD를 생산하는 재조합 E. coli M15[pREP4]는 0.1 mM의 납 이온이 60분 처리된 후의 생존율이 3%에서 19%로 증가하였다. 6xHis-tagged FeSOD는 분자당 123개의 납과 결합하였다. 따라서 FeSOD가 중금속을 세포와의 접촉으로부터 격리함으로써 중금속이 오염된 환경에서 세균의 생존력을 증가시킨 것으로 사료된다.

탄천 상.하류의 하천수 및 퇴적물 오염도 연구 (Assessing the Pollution Trend in Water and Sediments of Tancheon Down the Stream)

  • 백용욱;이용한;김학규;정다운;안윤주
    • 생태와환경
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    • 제43권1호
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    • pp.11-18
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    • 2010
  • 본 연구의 대상지역인 탄천은 한강에서 합류되는 대표적인 도심지역 하천으로 주변 지역의 점오염원 및 비점 오염원을 통해 오염물질이 지속적으로 유입되고 있다. 본 연구논 전 구간에 걸쳐 하천수와 퇴적물의 오염도 평가를 수행하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 두 지점을 선정해 미생물 두 종과 개량송사리에 대한 퇴적물 공극수(sediment pore-water) 생태독성시험을 수행하였다. 하천의 수질측정 결과 상류에서 하류로 갈수록 오염이 심해지는 경향을 보였으며, 공공하수처리시설 방류수 유출지점에서 그 상승폭이 증가하여, 하천수에 대한 주요 오염원으로 판단할 수 있다. 그러나 하천수 내의 중금속은 그 오염도가 낮은 수준으로 하천수질기준을 초과하지 않았으며 생태계에 영향을 야기할만한 수준은 아닌 것으로 판단하였다. 퇴적물 중금속은 대부분이 극외의 퇴적물 권고수준(ISQG) 미만이었으나 일부 구역에서 비소와 구리의 농도가 높게 관찰되었다. 또한, 구리의 경우 전 구간에 걸쳐 높은 농도를 보이고 있다. 구리는 생태독성이 높은 중금속이므로 이에 대한 우선적인 관리가 요구된다. 한편 퇴적물 중금속 농도는 하류로 갈수록 낮아지는 경향을 보였는데 이는 하류 지점 토성에 모래 함량에 의한 것으로 사료된다. 또한 유기물도 모래 함량과 반비례 관계로 대교 부근과 공공하수처리장 방류수 유입 이전 지점에서 높은 수치를 나타내어, 퇴적물의 토성에 의해 오염도가 변화되는 양상을 나타내었다. 생태독성시험 퇴적물 채취지점에 대한 질소와 인의 측정 결과 모두 높은 수치를 나타내었으며 $NH_4$-N을 많이 함유하고 있어 오염물이 대상 지역 인근에서 유입됨을 판단할 수 있었다. 공극수 독성시험 결과 대교 부근 지점에서는 독성 영향이 낮았으나, 공공하수처리시설 방류수 유입지점에서 치사율이 관찰되었다. 따라서, 실험대상 퇴적물은 생태위해우려가 있는 수준은 아닌 것으로 평가되었다. 그러나 퇴적물에서 용출되는 독성물질들은 주로 퇴적물과 하천수의 경계에서 살아가는 초기 생장단계의 유생생물들에게 영향을 미칠 가능성이 있으므로 수생태계 보존을 위한 관리대책이 요구된다.

혐기성 해양환경에서 철 환원세균에 의한 유기물 분해 및 생물정화 (Significance of Dissimilatory Fe(III) Reduction in Organic Matter Oxidation and Bioremediation of Environmental Contaminants in Anoxic Marine Environments)

  • 현정호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권3호
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    • pp.145-153
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    • 2005
  • 산소가 고갈된 혐기성 환경의 유기물 분해 및 물질순환에서 철 환원반응의 생태/환경적 중요성에 대해 고찰하였다. 다양한 해양환경에서 유기물 분해 시 철 환원이 차지하는 중요성은 미약한 수준에서 거의 $100\%$에 이르기까지 그 범위가 극단적으로 다양하게 나타났다. 일반적으로 철 환원은 Fe(III)의 농도가 높은 곳에서 황산염 환원보다 중요한 유기물 분해 경로로 나타나, 유기물 분해에서 철 환원의 중요성은 철 환원세균이 이용 가능한 Fe(III)의 공급정도에 의해 결정되는 것으로 인식되었다. 산소공급이 미약한 연안혐기성 퇴적토 내에서 Fe(III)의 공급은: (1)조석에 의한 퇴적물 내 공극수의 교환(tidal flushing): (2)저서동물에 의한 생물교란: (3)식생의 유무에 따른 퇴적물의 산화/환원 상태의 변화 등에 의해 주로 영향을 받는 것으로 나타났다 철 환원세균에 의한 유기물 분해 및 다양한 금속원소의 전환기능을 이용한 특정 유기오염원과 금속오염원의 생물정화는 우리나라와 같이 부영양화된 연안생태환경의 개선 및 독성 유t무기 오염원의 생물정화 등 연안역의 환경친화적 관리가 절실히 요구되는 환경에서 생태/환경공학 분야의 유용한 해결수단으로 간주된다.

색 변화를 활용한 중금속 이온 검출에 특화된 멤브레인 기반 센서의 최근 연구 개발 동향 (Recent Progress in Membrane based Colorimetric Sensor for Metal Ion Detection)

  • 방세연;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제31권2호
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    • pp.87-100
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    • 2021
  • 최근 오염물질 수위의 급격한 상승세와 더불어 가속화되는 자연환경 파괴로 인해 다양한 환경 속에 쌓이는 오염물질의 검출 및 모니터링은 현대 사회의 중요한 미션 중 하나로 자리 잡았다. 본 논문에는 멤브레인 기반의 광학 센서를 활용한 미량 오염물질 검출에 대한 최근 연구 동향이 요약되어 있다. 본 논문에 포함된 연구들은 섬유소로 이루어진 멤브레인을 검출을 위한 플랫폼으로 사용하였으며, 금속 나노 입자나 형광단을 색 변화 검출을 위해 이용하였다. 제조된 광학 센서들은 모두 적절하거나 특출한 수준의 감도를 보였고, 대부분의 센서에서 타겟 물질이 아닌 이온이나 물질에는 반응하지 않는 정확성 또한 확인되었다. 검출 플랫폼으로 이용된 섬유소 멤브레인의 물리적, 화학적 특성들은 멤브레인 합성 방법이나 색 변화를 위한 광학 물질 등을 바꾸는 방법을 통해 각 연구의 목적에 맞추어 최적화될 수 있었다. 또한, 멤브레인을 기반으로 하여 제조된 센서들은 운반이 편리하고 기계적 성질이 강해 현장에서 바로 오염물질을 검출할 수도 있다는 사실이 제시되었다. 이러한 장점 덕분에 멤브레인 기반 센서들은 식용수에서 검출된 중금속의 정량화와 자연 수질환경에서 발견되는 미량 중금속 및 유독성 항생제의 감지 등 다양한 목적을 위해 활용될 수 있었다. 몇몇의 연구에서 제조된 센서들은 항균성이나 재활용성 또한 나타내었다. 대부분의 센서들이 타겟 물질을 감지한 후 육안으로도 식별 가능한 색 변화를 보였으나, 본 논문에 포함된 많은 연구들은 형광 발산, UV-vis 분광학, RGB 색 강도 차이 등을 비교 분석한 더 상세한 검출 결과를 제시하였다.

비산재가 포함된 폐광산 채움재의 위해성 평가 전략 (A Strategy for the Risk Assessment of Abandoned Mine Filler Materials)

  • 지상우;조환주;신희영;이상훈;안지환
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권4호
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    • pp.59-64
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내 폐광산에 이용될 채움재의 위해성 평가작업을 위한 전략과 방법론을 개념적 측면에서 제시하였다. 채움재는 석탄발전소 비산재와 고형재로 구성되어 있으며 탄산염 등 위해도가 적은 물질이 대부분을 차지하지만 일부 중금속 성분이 포함되어 있어서 이에 대한 위해성 평가가 요구된다. 위해성 평가는 주로 인체내 발암 및 비발암성 유발 가능성을 정량화하는 것이 목적이며, 본 연구의 경우 국내/외 토양 및 광해 위해성평가 기법을 참조 할 수 있을 것으로 판단된다. 이 때 독성이나 분배계수 등 항목별 주요 은 인자 값은 국내 토양위해성평가 가이드라인에서 제시하는 수치를 주로 이용할 수 있다. 오염도에 대한 정확한 위해 성평가는 현장답사와 실측 등을 통한 노력과 시간이 요구된다. 또한 채움재내 중금속 성분 및 농도가 매우 다양하고 반응이 복잡하여 이를 전부 상세하게 평가한다는 것은 비효율적이다. 따라서, 효과적인 위해성 평가를 위하여 일단 문헌 자료와 채움재 시료특성분석결과를 이용한 예비위해성평가를 먼저 실시하고, 그 이후 상세 위해성 평가에서 예비위해성평가에서 선정된 유의 사항을 중점적으로 다뤄야 할 것으로 생각된다. 이를 위해서는 신뢰성 있는 시료분석기법과 노출경로 및 관련 메커니즘에 대한 충분한 이해가 선행되어야 한다.

러시아 블라디보스토크산 패류 및 갑각류의 중금속 함량 및 위해도 평가 (Concentrations and Risk Assessment of Heavy Metal in Shellfish and Crustacean Collected from Vladivostok Area in Russia)

  • 이수광;강은혜;김아현;최소희;홍도희;;;최우석;조미라;손광태;윤민철;유홍식
    • 한국수산과학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.452-460
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    • 2019
  • Exposure to heavy metals through the consumption of contaminated seafood poses a health risk to humans. In Korea, seafood imports are increasing with consumption, with the largest increase in imported seafood coming from Russia. Peter the Great Bay and the Razdolnaya River are both major fisheries and protected areas under the Northwest Pacific Action Plan located near Vladivostok, Russia. This study analyzed heavy metal [cadmium (Cd), lead (Pb), total mercury (tHg), and total (tAs), and inorganic (iAs) arsenic] concentrations in shellfish and crustaceans collected from these areas. Except for iAs, the major toxic heavy metal concentrations of the samples met the national standards (Cd, 0.024-0.982 and 0.003-0.379 mg/kg; Pb, 0.021-1.533 and 0.002 mg/kg; tHg, 0.006-0.015 and 0.036-0.097 mg/kg). The tAs concentrations of three samples exceeded the Russian standard (5 mg/kg, wet weight), whereas the iAs concentrations were extremely low (ND-0.033 mg/kg). Compared with the provisional tolerable weekly intake (PTWI) of the Ministry of Food and Drug Safety and Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, the percentages of PTWI of Cd, Pb, and tHg were 0.239%, 0.001-0.049%, and 0.013-0.302%, respectively. These findings reveal that there is no potential health risk by heavy metals through the consumption of Russian seafood obtained in the surveyed areas.

중금속(Cd, Cu, Zn) 농도구배에 따른 윤충류 Brachionus plicatilis의 생존 및 개체군 성장에 미치는 영향 (Effect of Heavy Metals on the Survival and Population Growth Rates of Marine Rotifer, Brachionus plicatilis)

  • 황운기;류향미;허승;장수정;이기원;이주욱
    • 환경생물
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    • 제34권4호
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    • pp.353-360
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    • 2016
  • 중금속 Cd, Cu 및 Zn이 해산로티퍼(Brachionus plicatilis)의 생존율 및 개체군 성장률에 미치는 영향을 알아보기 위하여 중금속 3종에 대한 독성평가를 수행하였다. 중금속에 24시간 노출하였을 때 Cd, Cu 및 Zn에 대한 생존율은 40.00, 0.13 및 $10.00mg\;L^{-1}$ 농도에서 급격한 감소가 시작되어 농도의존적으로 감소하였고, 중금속에 72시간 노출한 개체군 성장률도 Cd, Cu 및 Zn의 12.50, 0.06 및 $1.00mg\;L^{-1}$ 농도에서 급격한 감소가 시작되어, 중금속 3종에서 모두 농도의존적으로 감소하였다. Cd, Cu 및 Zn에 노출된 개체군 성장률의 $EC_{50}$ 값은 각각 21.41, 0.12 및 $6.15mg\;L^{-1}$이며, 독성의 세기는 Cu>Zn>Cd로 생존율과 개체군 성장률이 동일하였다. 또한 Cd, Cu 및 Zn에 대한 개체군 성장률의 LOEC는 각각 6.25, 0.03 및 $0.10mg\;L^{-1}$, NOEC는 각각 12.50, 0.06 및 $1.00mg\;L^{-1}$로 나타났다. 해양환경에서 개체군 성장률의 LOEC를 초과하는 농도가 B. plicatilis에게 독성영향을 미칠 수 있다고 판단되며, NOEC와 $EC_{50}$ 값은 혼합독성을 판단하기 위한 WET test와 해양생태계 내 생물에게 영향을 미치는 중금속 독성에 대한 가이드라인으로 활용될 수 있을 것이다.

시화산업단지 도로축적퇴적물의 입도분포 및 중금속 오염영향 평가 (Assessment of Particle Size Distribution and Pollution Impact of Heavy metalsin Road-deposited Sediments(RDS) from Shihwa Industrial Complex)

  • 이지현;정혜령;나공태;최진영
    • 환경영향평가
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    • 제29권1호
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    • pp.8-25
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    • 2020
  • 산업화는 도로축적퇴적물(road-deposited sediment, RDS)의 발생과 중금속 오염을 증가시켰고, 이는 비점오염을 통해 주변 수환경에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. RDS의 오염과 입자 크기와의 관계는 오염관리를 위해 중요하나, 이에 대한 정보는 매우 부족하다. 본 연구에서는 시화호 및 주변 하천의 주요한 비점오염원으로 판단되는 시화산업단지 내 25개 정점에서 수거된 RDS 시료의 입도에 따른 중금속 분포특성과 환경영향에 대한 연구를 수행하였다. 농집지수(Igeo)는 RDS가 주로 Zn, Cu, Pb, Sb에 의해 오염되었음을 보여주었고, 이들의 농도범위는 Zn, Cu, Pb, Sb이 각각 633-3605, 130-1483, 120-1997, 5.5-50 mg/kg이었다. 이는 국내외 다른 도시에 비해 매우 높은 수준이었다. 대부분의 중금속은 농도와 입도와의 높은 음의 상관관계를 보였다. 250 ㎛ 이하의 분율은 전체에 대한 질량 부하와, 오염 기여율이 각각 평균 78.6, 70.4%로 매우 지배적이었다. 강우 유출을 통해 인근 하천으로 유입될 확률이 높을 것으로 간주되는 125 ㎛ 이하의 입자 분율에 대한 오염평가 결과, 이는 저서생물에 독성을 나타낼 수 있는 매우 오염된 수준이었다. 입자 크기별로 나누어 RDS의 금속원소에 대한 주성분 및 요인분석을 실시한 결과, 250 ㎛ 보다 큰 RDS는 주변의 산업시설이, 250 ㎛ 보다 작은 RDS는 차량운행이 중금속오염의 주요 요인일 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 시화산업단지 내 RDS의 중금속오염 및 인근 수역으로의 비점오염의 효율적인 저감을 위해서는 125에서 250 ㎛ 이하의 미세한 RDS 입자의 제어가 매우 중요한 것으로 나타났다.