• 한국대기환경학회지
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• 제13권5호
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• pp.371-381
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• 1997

Precipitation sampls were collected in Chonju-city during October 1994 to September 1995 and were analysed for major ions (N $a^{+}$, $K^{+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, C $l^{[-10]}$ , NO/$_3$, S $O_4$$^{2-}$) and trace metals (Al, Cd, Ni, Pb, Sr, Zn) in addition to pH, in order to understand the chemical characteristics of acid rain and to estimate the origin of the determined ions. Most rain showed a neutral or alkaline character, and only 35% had a pH lower than 5.6. S $O_4$$^{2-}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ are identified as the primary contributors to precipitation acidity in this region. Neutralization of precipitation acidity occurs as a result of the dissolution of alkaline compounds containing $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $K^{+}$. S $O_4$$^{2-}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ precipitation concentrations exhibit a seasonal pattern in which higher concentrations are observed during spring months and lower concentrations during summer months. However, the seasonal behavior of $H^{+}$ concentrations differs from this pattern, in that the highest concentrations occur during autumn months, owing to the different influence of neutralization processes. In all rain, S $O_4$$^{2-}$ concentration exceeded NO/$_3$$^{[-10]}$ concentration. The contribution of maritime sources to the total S $O_4$$^{2-}$ concentration was very low or negligible. For rain strongly affacted by yellow sand, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $K^{+}$ ions show a sharp increase in concentration, reflecting the increased amount of dust and soil suspended in atmosphere. At the same time, S $O_4$$^{2-}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ concentrations are at their highest levels while $H^{+}$ values are not comparably elevated, presumably beacause much of the acidity has been neutralized by alkaline substances. The seasonal variance of trace metal concentrations in rainwater is similar to that of major cations. The annual wet flux of acidic pollutants and trace metals wat calculated to be as follows: N $O_3$$^{[-10]}$ ; 2.32 g/$m^2$, S $O_4$$^{2-}$, 5.34 g/$m^2$, Al; 6.30 mg/$m^2$, Cd; 0.62 mg/$m^2$, Ni; 4.08 mg/$m^2$, Pb: 9.76 mg/$m^2$, Sr; 5.94 mg/$m^2$, Zn; 111 mg/$m^2$./$m^2$.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 1977

화산회토(火山灰土), 특이산성토(特異酸性土), 퇴화염토등(退化鹽土等) 15개토양(個土壤)에 대(對)하여 $NH_4H_2PO_4$를 사용(使用), 암모늄의 Langmuir 등온흡착(等溫吸着)을 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 암모니움 Langmuir 흡착최대량(吸着最大量)(LAMA)은 2.4me/100g에서 12.3이었고 평균(平均)은 5.3이었으며 30, 60ppm 또는 40과 80ppm의 두 농도(濃度)에서 측정(測定)할 수 있다. 2. LAMA는 토양(土壤)에 따라 두개가 존재하였으며 LAMA의 차이보다 흡착상수(결합에너지)의 차이가 더욱 컸다. 3. LAMA는 CEC의 9.4%에서 72%까지 해당되며 그 평균(平均)은 47%였고 토양(土壤)의 점토함량(粘土含量), CEC, pH, 유기물(有機物), 염기포화도(鹽基飽和度), 인산(燐酸), Ca, Mg, K, Na 어느 것과도 분명(分明)한 경향(傾向)을 보이지 아니하였다. 4. LAMA는 화산회토(火山灰土)를 제외(除外)하면 200ppm에서의 흡착량(吸着量)과 고도(高度)의 유의상관(有意相關)(r=0.951, 1% 유의)을 보이므로 200ppm 단일농도(單一濃度)에서 측정가능(測定可能)하다. 화산회토(火山灰土)는 암모늄 흡착양상(吸着樣相)에 의(依)하여 2군(群)으로 분류(分類)될 수 있다. 5. 암모늄의 흡착양식(吸着樣式)은 토양철(土壤鐵)이나 Al과 동반음(同伴陰) ion이 결합(結合)하고 이 음(陰) ion에 암모늄이 흡착(吸着)하는 것으로 추론(推論)되며 Langmuir 등온흡착모형(等溫吸着模型)의 포장토양(圃場土壤)에의 적용(適用)에 관(關)하여 검토(檢討)하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.63-71
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• 2011

우라늄 오염토양을 동전기제염 시 많은 양의 동전기 침출액이 발생한다. 발생된 우라늄 침출액을 재이용하기 위한 처리기술이 개발되었다. 동전기제염 시 발생된 우라늄침출액 내의 우라늄농도는 180 ppm이었고, Mg(II), K(I), Fe(II), Al(III) 농도는 20 ppm~1,210 ppm이었다. 우라늄침출액의 최적 처리공정은 혼합, 응집, 침전, 농축, 그리고 여과로 구성된다. 침전액의 pH를 11로 맞추기 위해, calcium hydroxide는 3.0g/100ml 그리고 sodium hydroxide는 2.7g/100ml이 필요했다. 여러 침전실험 결과 NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite가 여과를 위한 최적 침전혼합제로 선정되었다. NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite 투입 시 침전입자의 평균크기는 $600\;{\mu}m$이었다. pH=9에서 침전 후 상등액에 총 금속농도가 가장 낮았기 때문에, 최적 침전을 위하여 먼저 0.2g/100ml alum와 0.15g/100ml magnetite 투입한 후 pH=9일 때까지 sodium hydroxide을 투입하여야 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제40권
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• pp.413-430
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• 2007

우리나라 저습지에서 출토되는 목제유물은 대부분 흑갈색을 띠고 있다. 이와 같은 현상은 매장 환경의 주체인 토양성분에 기인한다고 할 수 있다. 예를 들면 광주 동림동 저습지 유적과 창녕 송현동 고분군 내의 토양성분을 비교 분석한 결과 두 유적 모두 Si, AI, Fe 등의 함유량이 높게 나타난 바가 있다. 또한 신안선과 광주 동림동 및 창녕 송현동 고분 출토 목재의 무기물 분석에서도 모두 토양의 주성분인 Si보다 Fe의 함유량이 상대적으로 높은 수치를 나타냈으며, 성분과 함유량에 있어서도 유사함을 보였다. 출토지가 다름에도 불구하고 Fe 함량에서 유사한 결과를 나타내는 것은 일반적으로 매장 환경의 영향을 크게 받는다는 근거자료가 될 수 있는 것이다. 그 중 Fe는 목재의 열화로 생성된 타닌과 반응하여 타닌산 제I철이 되고, 산소와 결합하여 타닌산 제II철이 되므로 흑색을 띠게 된다. 이러한 목재흑화의 주원인이라고 할 수 있는 Fe은 EDTA를 사용하여 킬레이트 화합물을 형성함으로써 제거가 가능하다. EDTA를 통해 흑화된 목재에서 Fe을 제거하는 실험을 한 결과 EDTA-2Na가 가장 효율적이었으며, 72시간 동안 반응 후 용액을 제거하고 다시 EDTA와 반응시켜 Fe을 제거하는 방법이 가장 효과적으로 흑화현상을 제거할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권3호
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• pp.275-281
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• 1996

정수장슬러지를 건물중 기준으로 10a당 0, 1, 3, 5톤의 비율로 토양에 시용한 후. 대두 및 당근에 대한 몇가지 화학성분의 흡수와 수량을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 정수장슬러지의 화학적 특성상 pH, OM 및 CEC면에서 미미하나마 농업적인 이익을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 2. 슬러지 시용은 토양중 유기물과 CEC 수준을 다소 증가시켰다. 3. 10a당 1톤과 같은 낮은 수준의 슬러지 시용량은 대조구에 비해 대두의 수량을 증가시킨 반면, 계속적인 시용량의 증가는 역으로 대두의 수량을 감소시켰다. 그러나 당근의 지하부는 슬러지의 시용량이 증가할수록 높은 수량효과가 인정되었다. 4. 대두 및 당근의 두 작물에서 공히 슬러지 시용량의 증가로 인산의 흡수억제가 관찰된 반면에 슬러지의 시용이 작물에 대한 Al의 흡수를 증가시키지는 않았다. 5. 정수장슬러지의 시용으로 대두 종실의 충실도는 향상된 반면 영양학적으로 중요한 질소 또는 인산과 같은 몇가지 무기성분의 함유량이 낮았고, 당근에 대한 슬러지 시용에서는 유효성분인 ${\beta}$-carotene의 함량을 증진 시켰으나, 외관적인 품질을 떨어뜨리는 결과를 가져왔다. 이로써 정수슬러지는 대두 및 당근의 품질에 이익과 유해한 효과를 동시에 가져다 주는 것으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권4호
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• pp.233-239
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• 2004

본 연구는 딸기 시설재배에서 토양 pH 변화를 수반한 제염방법이 딸기 생육 및 무기원소 흡수에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 토양 pH는 제염전 6.0으로 측정되었으나 제염 후 $5.8\~6.2$로 측정되어 처리간 차이가 크지 않았고, 유의차도 인정되지 않았다. 그러나 EC는 제염 전 토양이 $1.82dS{\cdot}m^{-1}$이었으나 지하수로 용탈한 처리(A)에서 $1.65dS{\cdot}m^{-1}$, 생석회를 $500g{\cdot}200L^{-1}$로 용해시킨 후 그 상등액을 관주하여 pH를 상승시키고 3주간을 기다렸다가 용탈한 처리에서 (B)에서 1.72, 황산알루미늄을 $0.75g{\cdot}L^{-1}$로 용해시킨 용액을 관주하여 pH를 저하시킨 후 3주간을 기다렸다가 용탈한 처리(C)에서 1.71, 그리고 pH 상승(B 방법) 후 저하시킨(C 방법) 처리(D)에서 $1.83dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. (D) 처리에서 토양 암모늄 농도가 높았고, (A) 처리의 토양 인산농도가 낮았다. 정식 80일 후의 생육에서 초장은 (C) 처리에서 20.4cm로 가장 컸으나 기타 생육지표에서는 처리간 차이가 뚜렷하지 않았다. 80일 후의 식물체내 무기원소 함량에서 다량원소는 처리간 차이가 크지 않았으나, 미량요소인 철, 망간, 아연, 구리 및 붕소는 (C) 처리에서 식물체내 함량이 높았다. 딸기의 수량 및 품질은 (C) 처리에서 50식물체 당 약 137개의 특대과를 생산하였고 과중도 3,784g으로 조사되어 우수함을 알 수 있었다. (B) 처리의 경우에도 특대과의 비율에서 비교적 우수한 성적을 나타내었다. (C) 처리에서 103당 3,123kg의 수확량 및 2,489 kg의 상품과를 생산하여 가장 우수하였으며, (B) 처리에서도 2,820kg/10a으로 비교적 수량이 많아 pH 변화 후 관수하여 용탈시킬 경우 효과적인 제염방법이 될 수 있음을 나타내고 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.606-615
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• 2010

This study aims to identify the characteristics of soil in Mongolia, one of the major Asian dust sources that influence the Korean Peninsula. Soil particle size was analyzed and the result shows that sand (57.5~97.3%) was identified prominently in most regions, followed by silt (2.5~34.7%) and clay (0.0~7.8%). Soil pH of the covered regions were in the range 7.1~10.1, either weak alkaline or strong alkaline. Analysis of ion species in the soil samples exhibited that $Na^+$ ($91.9\;mg\;kg^{-1}$), $Cl^-$ ($65.9\;mg\;kg^{-1}$), and $Ca^{2+}$ ($53.5\;mg\;kg^{-1}$) were detected more in the soil than other species such as ${SO_4}^{2-}$ ($19.2\;mg\;kg^{-1}$), ${NO_3}^-$ ($46.6\;mg\;kg^{-1}$), ${NH_4}^+$ ($3.9\;mg\;kg^{-1}$), $K^+$ ($22.0\;mg\;kg^{-1}$), and $Mg^{2+}$ ($10.2\;mg\;kg^{-1}$). As for heavy metal content in the soil, concentrations of soil-borne metals including Fe, Al, Ca, Mg, and K tended to be high, while metals that come from manmade sources Pb, Cd, Cr, V, and Ni were remarkably low. The concentration of organic carbon (OC) was relatively high at $15.9\;{\mu}g\;mg^{-1}$, while elemental carbon (EC), directly released in the process of fossil fuel combustion, was not detected at all or found in very small amounts. The result indicates that pollution from manmade sources scarcely occurred. The analysis results from this study may contribute to improving modeling accuracy by providing input data for Asian dust prediction models, and be used as base data for determining the process of physiochemical transformation of Asian dust during long-range transport.

• 한국환경과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1541-1554
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• 2016

To understand the characteristics of vanadium leaching from soils formed by the weathering of basalts, paleo soil at Gosan, Jeju Island, Korea, and several present-day soils from neighboring areas were collected. Leaching experiments were carried out by two approaches: 1) batch experiments under various geochemical conditions (redox potential (Eh) and pH) and 2) continuous leaching experiments under conditions similar to those of natural environments. From the batch experiments, leached vanadium concentrations were highest under alkaline (NaOH) conditions, with a maximum value of $2,870{\mu}g/L$, and were meaningful (maximum value, $114{\mu}g/L$) under oxidizing ($H_2O_2$) conditions, whereas concentrations under other conditions (acidic-HCl, $neutral-NaHCO_3$, and $reducing-Na_2S_2O_3$) were negligible. This indicated that the geochemical conditions, in which soil-water reactions occurred to form groundwater with high vanadium concentrations, were under alkaline-oxidizing conditions. From the continuous leaching experiments, the pH and leached vanadium concentrations of the solution were in the ranges of 5.45~5.58 and $6{\sim}9{\mu}g/L$, respectively, under $CO_2$ supersaturation conditions for the first 15 days, whereas values under $O_2$ aeration conditions after the next 15 days increased to 8.48~8.62 and $9.7{\sim}12.2{\mu}g/L$, respectively. Vanadium concentrations from the latter continuous leaching experiments were similar to the average concentration of groundwater in Jeju Island ($11.2{\mu}g/L$). Furthermore leached vanadium concentrations in continuous leaching experiments were highly correlated with pH and Al, Cr, Fe, Mn and Zn concentrations. The results of this study showed that 1) alkaline-oxidizing conditions of water-rock (soil) interactions were essential to form vanadium-rich groundwater and 2) volcanic soils can be a potential source of vanadium in Jeju Island groundwater.

• 한국광물학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2002

이 논문은 온산공업단지 내 화강암의 풍화 및 토양화 과정, 그리고 토양 내 중금속 오염과 토양 광물간의 관계에 관한 연구이다. 프로화일 연구를 위해 각 깊이별로 토양시료를 채취하여 각 샘플에 대한 실험분석을 실시하였다. X선 회절분석 결과 주 구성 점토광물은 캐올린 광물과 버미큘라이트, 그리고 미량의 일라이트이다. 포름아마이드 처리를 통해 프로화일 내 토양 중의 캐올린 광물의 종류에 대해 분석한 결과 프로화일 하부에 존재하는 캐올린 광물은 대부분 할로이사이트 임이 밝혀졌으며, 지표면으로 갈수록 상대적으로 캐올리나이트에 대한 할로이사이트의 양이 감소하는 경향을 보이는데, 이는 상부로 갈수록 할로이사이트에서 캐올리나이트로의 전환이 이루어지고 있음을 의미한다. $110^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;550^{\circ}C$ 열처리를 한 결과 X선회절분석 그래프 상의 $10\;{\AA}에서\;14\;{\AA}$ 사이의 피크가 분화된 형태를 보여주는 것이 관찰된다. 이는 시료상에 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 존재함을 지시한다. 이것은 구연산나트륨 처리실험을 통해 버미큘라이트 층간 불순 알루미늄 이온을 추출하여 원형상으로 전환시킴으로써 열처리시 $14\;{\AA}$피크가 다시 $10\;{\AA}$으로 변화하는 것을 관찰함으로써 재확인하였다. 토양의 수소이온농도 분포 양상이 하부에서 3.9, 상부에서 3.6으로 상부로 갈수록 산성화경향이 심해지는 경향을 보여주는데, 이는 산성화된 토양에서 안정적으로 나타나는 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트의 존재를 뒷받침하고 있다. 토양 내 중금속 이온의 존재양상에 대한 연구를 위해 연속추출실험을 실시하였다. 그 결과 상대적으로 많은 양의 중금속 이온이 프로화일의 상부의 철/망간 산화물과 유기물에 흡착되어 있으며 점토광물에는 적은 양만이 흡착되어 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과는 대부분의 중금속 오염물들이 상부 토양에 농집되어 있고 점토광물에는 낮은 중금속 함량을 보여주는 것은 산성화된 토양을 이루고 있는 주 점토광물인 캐올린광물과 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 낮은 흡착능력을 가지고 있기 때문인 것으로 판단한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.525-532
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• 2014

Since mine wastes were merely dumped in the mine waste dump, they have produced acid mine drainage (AMD). Therefore, main objective of this study was to evaluate the effect of coal combustion products (CCPs) on heavy metal stabilization and detoxification for mine wastes. Total six treatments for incubation test were conducted depending on mixing method (completely mixing and layered). Also, lysimeter experiment was conducted to examine efficiency of polyacrylamide (PAM) on reduction of mine wastes erosion. Result of incubation test showed that concentrations of soluble aluminium (Al) and iron (Fe) in leachate decreased compared to control. The lowest soluble Al and Fe in leachate was observed in 50% mixed treatment (14.2 and $1.03mg\;kg^{-1}$ for Al and Fe respectively) compared to control treatment (253.0 for Al and $52.6mg\;kg^{-1}$ for Fe). The pH of mine wastes (MW) and leachate increased compared to control after mixing with CCPs and ordered as control (MW 6.4, leachate 6.3) < 10% (MW 7.7, leachate 7.1) < 20% (MW 9.0, leachate 7.8) < 30% (MW 9.5, leachate 8.3) < 40% (MW 9.9, leachate 8.5) < 50% (MW 10.5, leachate 8.6). Application of PAM, both in liquid and granular type, dramatically decreased the suspended solid (SS) concentration of CCPs treatments. Reduction of SS loss was ordered as MW70CR30L ($24.4mg\;L^{-1}$) > MW70CR30LPL ($6.7mg\;L^{-1}$) > NT ($3.1mg\;L^{-1}$) > MW70CR30M ($1.6mg\;L^{-1}$) > MW70CR30MPL ($1.1mg\;L^{-1}$) > MW70CR30PGM ($0.7mg\;L^{-1}$) > MW70CR30LPG ($0.5mg\;L^{-1}$) > MW70CR30MPG ($0.4mg\;L^{-1}$). Overall, application of CCPs can be environmental friendly and cost-effective way to remediate coal mine wastes contaminated with heavy metals. In addition, use of PAM could help to prevent the erosion coal mine wastes in mine waste disposal area.