• 제목/요약/키워드: 중금속

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화장품과 중금속 (Heavy Metals and Cosmetics)

  • 김영소;정혜진;장이섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.15-30
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    • 2002
  • 최근 화장품 사용인구의 증가와 안전성에 대한 관심 증대에 따라 화장품 중 유해성분 함유에 대한 논란이 종종 있어왔다. 화장품에 대한 전문적 지식이 없는 사람들에 의하여 진행된 잘못된 정보로 인하여 화장품 중에 포함된 모든 중금속이 인체에 심각한 영향을 초래한다는 등의 오해를 불러와 관련 업계에 적지 않은 피해를 주기도 하였다. 이에 본 자료에서는 구체적 근거자료와 연구 논문들을 기반으로 유해한 중금속, 안전하여 사용이 공인된 중금속 등을 조사하여 화장품에서의 중금속의 개념을 정립하고자 하였다. 국내에서는 식품의약품안전청 고시 제2000-27호에 화장품에 포함되었을 때 유해한 중금속으로 납, 비소 및 수은을 명시하고 그 규제농도를 규정하고 있다. 규제 중금속은 아니지만 피부에 알러지를 일으키는 중금속으로는 니켈이 있는데 화장품 중 몇몇 제품군에서 소량(수∼수십ppm) 이 검출되기도 한다. 그러나 이는 일상으로 사용하는 각종 귀금속, 시계, 안경테, 클립, 지퍼 등의 금속 용품에 포함된 니켈의 양(수∼수십%)에 비하여 매우 적은 양이며 정상적인 사람에게는 무해하다. 실제 대다수의 니켈 알러지는 화장품이 아닌 귀금속이나 시계 등의 금속류 제품 등에 의하여 유발된다. 또한 많은 종류의 중금속 화합물이 화장품 원료로 사용되고 있다. 전세계적으로 널리 사용되는 것으로 크롬, 망간, 비스머스, 구리, 철, 코발트, 티타늄, 아연 등의 화합물이 있으며 이들은 각종 화장품 공정서 및 원료집 등에 수재되어 사용되고 있다. 이들 중 코발트와 크롬이 피부에 유해하다는 몇몇 보고가 있지만, 이는 이들 원소의 수용성염형태의 특정 화합물인 cobalt chloride와 chromate 및 dichromate의 염에 관한 것으로 화장품에서 사용되는 불용성 산화물인 cobalt aluminum oxide, cobalt titanium oxide, cobalt blue, chromium oxde greens 및 chromium hydroide green 등, 국제적으로 널리 사용되는 안전한 중금속 화합물과는 그 특성 및 독성이 판이하게 다르다. 따라서 화장품에서는 매우 안전한 중금속 화합물만이 사용된다. 업계는 유해 중금속에 관해서는 규제에 입각한 엄격한 품질관리에 힘쓰고 중금속의 화학적 분자구조(수용성염 vs 불용성산화물)를 구별할 수 있는 분석방법 개발에 주력하여야 한다. 그리고 안전한 화장품을 사용하고자 하는 소비자의 욕구를 충족시키고 잘못된 인식과 보도로 인하여 안전한 화장품이 유해한 것으로 오도되는 것을 막아야 할 것이다.

생물학적 폐수처리 공정에서의 미생물에 의한 중금속 제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of Heavy Metals by Microorganism in the Biological Wastewater Treatment)

  • 정연규;민병헌;박준환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.137-145
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    • 1990
  • 본 연구에서는 세가지 중금속 (Cd(II), Cu(II), Zn(II))에 대하여 활성슬러지 미생물 folc의 중금속 흡착 및 축적 작용에 의한 중금속 제거과정을 실험을 통해 연구하였다. 회분식 실험을 통해 pH, 중금속 농도, MLSS 농도 및 온도에 따른 반응시간별 중금속 제거율과 축적량을 측정하였다. 활성슬러지 공정에 의한 중금속제거는 흡착 및 축적에 의해 중금속이 슬러지에 고농도로 농축되어 일어났다. 회분식 실험결과 중금속의 흡착평형은 단시간내에 일어났으며, 미생물 floc과 중금속이온과의 결합세기는 Cu(II)>Zn(II)>Cd(II)의 순으로 나타났다.

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광주지역 일부 주유소 분진중의 중금속 원소함량과 지구화학적 연구

  • 이한별;윤정한;이종운
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.226-229
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    • 2003
  • 산업이 발달하고 도시화가 진행됨에 따라 다양한 형태의 중금속들이 인위적으로 생성, 배출되며 이들은 대기, 물 등의 이동 매체를 통하여 대기권, 수권, 토양권을 포함하는 지구화학적 환경으로 광범위하게 분산된다 이러한 중금속은 토양 오염 및 수질오염을 유발시키며 특히 토양과 분진 중의 중금속오염은 심각한 환경 오염현상 중의 하나이다. 도시에서의 분진 및 토양에 산재된 중금속류의 성질은 산업활동량, 인구밀집도, 자동차, 폐기물 등에 따라 그 원인이 다양하다. (중략)

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새만금 갯벌의 중금속 분포 특성

  • 김종구;유선재;조은일;안욱성
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2002년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.146-148
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    • 2002
  • 국내에서는 많은 간척사업이 이루어졌으며 이로 인한 환경에 미치는 영향을 아주크게 작용하고 있다. 연안 매립 및 간척사업으로 인한 환경오염 중에서도 부영양화나 중금속오염 문제가 중요한 요인으로 제기되었고, 대부분의 중금속은 환경중에서 지속성을 가지며 수계로 유입된 중금속은 퇴적물에 축적되거나 여러 과정을 거쳐 수중에 재용해 되기도 한다. 또한 먹이사슬을 거쳐 사람에게 다량 축적될 경우 독성을 일으키는 물질로써 세계 각국에서 일부 중금속에 대해서는 유해물질로 규정하여 규제하고 있으며, 우리나라에서도 일부 중금속 항목은 환경기준에 지정되어 있다. (중략)

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환경변화에 따른 바실러스 미생물의 EPS 생성이 중금속 제거 효율에 미치는 영향 (Effect of the Removal Efficiency of Heavy Metals by the EPS Production of Bacillus Microorganisms)

  • 손한형;김판수;이상호
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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    • pp.309-312
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    • 2006
  • 최근에는 산업의 발전에 따라 다종 다양한 형태의 중금속이 이용되고 있지만 처리공정의 효율상의 한계성 때문에 미량의 중금속이 배출되어 생태계의 치명적인 위협요소로 부각되고 있다. 중금속이 포함된 폐수는 일반적으로 여러 가지 방법이 있지만 생체물질을 이용한 생체흡착에 대한 연구 및 공정 개발이 활발히 이루어지고 있다. 생체흡착은 중금속이 생물체 표면이나 내부로 물리 화학 및 생물학적 상호작용에 의한 이온교환, 흡착등 다양한 기작에 의해 수용액으로부터 중금속이 제거되는 것이다. 본 연구에서 바실러스에 의한 EPS 물질을 추출하였으며 포자화 전과 후의 EPS를 이용하여 중금속제거 실험을 하였다. EPS 물질은 Protein이 Carbohydrate보다 많은 함량을 보였으며 중금속 제거는 포자화 전보다 포자화 후의 EPS가 더 많이 제거되는 것으로 나타났다.

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토지이용 형태별 벌개미취의 생육 및 중금속 흡수능 (Growth and Heavy Metal Absorption Capacity of Aster koraiensis Nakai According to Types of Land Use)

  • 주영규;권혁준;조주성;신소림;김태성;최수빈;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.48-54
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    • 2011
  • 본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.

인위적 중금속 오염 토양 제조과정에서 최종 세척과정이 중금속 토양 농도에 미치는 영향 연구 (Effect of Water-Thoroughly-Rinsing in the Artificially Metal-Contaminated Soil Preparation on Final Soil Metal Concentrations)

  • 허정현;정승우
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.670-676
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    • 2011
  • 인위적 중금속 오염 토양은 중금속용액과 토양 간 흡착평형, 여과 또는 원심분리, 건조과정을 거쳐 완성되어 토양세척 및 토양독성 실험에 널리 이용되고 있다. 그러나 많은 문헌에서 실험에 사용한 오염토양이 건조과정 이후 충분한 세척을 마친 후 사용되었는지 불분명하다. 본 연구는 중금속 오염 토양 제조 과정에서 최종 세척과정이 중금속 오염 농도에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 3가지 대표적 중금속 오염 토양 제조방법(슬러리 건조법, 평형 후 건조법, 여과 후 건조법)에 의한 중금속(Cd, Pb) 오염 농도 차이를 파악하고 이후 최종 세척과정이 제조 중금속 오염 토양 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 중금속용액과 토양을 흡착평형 시킨 후 건조과정만을 거쳐 제조한 오염토양 내 중금속은 이후 단순 세척과정에서 50% 이상 용탈되는 것으로 나타났다. 중금속용액과 토양 간 흡착평형을 거쳐 중금속 오염 토양을 제조한 경우 실험 전 충분한 세척을 거치지 않는다면 이후 토양세척 및 토양독성 실험 결과에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 그러므로 제조오염토양을 이용한 실험에서는 초기 중금속 농도 결정 시점을 중금속 흡착 완료 단계가 아닌, 흡착 후 충분한 세척이 완료된 이후 초기 토양중금속 농도로 결정하는 것이 바람직하다.

물리화학적 전처리에 의한 중금속 내성세균의 균체내 중금속 축적 변화 (Heavy Metal Accumulation in Cell of Heavy Metal-Tolerant Bacteria by Some Physical and Chemical Treatments)

  • 조주식;이홍재;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.311-319
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    • 1997
  • 광산폐수, 산업폐수등으로 부터 Cd, Pb, Zn 및 Cu등의 중금속에 강한 내성을 지니고 있을 뿐만 아니라 균체내 중금속 축적능력이 우수한 중금속 내성 미생물 균주 Pseudomonas putida(Cd), Pseudomonas aeruginosa(Pb), Pseudomonas chlororaphis(Zn) 및 Pseudomonas stutzeri(Cu)를 각각 분리하여, 여러가지 물리화학적인 방법으로 세포를 전처리하여 세포구성성분을 인위적으로 조절한 후 세포내 중금속이온의 흡수 거동 및 조단백질 함량과 중금속 축적관계를 조사한 결과는 다음과 같다. 세포를 알카리로 전처리하였을 경우 세포내 중금속 축적은 매우 감소되었으며, 메탄올과 클로포름으로 전처리하였을 경우에는 중금속 축적에 큰 영향을 미치지 않았으나, 메탄올과 클로로포름으로 전처리한 후 다시 알카리로 재차 처리하였을 경우에는 중금속 축적이 매우 감소되었다. 전처리된 세포내 중금속 축적은 용출되지 않고 남아있는 조단백질 함량이 감소됨에 따라 더 얼마나 크게 감소되었으므로 세포 구성물질중 단백질이 중금속 축적에 중요한 역할을 하는 물질인 것으로 판단되었다.

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식물에 의한 납, 카드뮴 흡수 기작에 미치는 자유이온 및 유기산-중금속 복합체의 영향 (Effects of free metal ions and organo-metal complexes on the absorption of lead and cadmium by plants)

  • 이미나;서병환;김권래
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권2호
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    • pp.159-164
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    • 2021
  • 토양 중 중금속은 자유이온, 유기산-중금속 복합체를 포함한 다양한 화학종으로 존재한다. 이 중 중금속 자유이온 비율은 식물체의 중금속 흡수와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체 존재 비율이 식물의 납, 카드뮴 흡수에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순환식 양액재배 장치에서 28일간 키운 상추를 48시간 동안 납과 카드뮴 용액에 침지시키는 실험을 진행하였다. 침지 전 시트르산, 옥살산, 아세트산, 휴믹산을 이용해 납과 카드뮴 용액의 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체의 비율이 100:0, 90:10, 70:30, 60:40이 되도록 조절하였다. 침지 후 상추 뿌리와 잎의 납, 카드뮴 농도를 분석한 결과, 용액 중 중금속 자유이온의 비율과 식물이 흡수한 납, 카드뮴 농도는 상관관계를 보이지 않았다. 반면에 처리한 유기산의 종류와 중금속 종류에 따른 차이가 더 큰 것으로 나타났다. 시트르산은 납 흡수는 증가시켰지만 카드뮴 흡수는 감소시켰다. 시트르산은 다른 유기산보다 상추의 납 흡수율을 높였는데 이는 시트르산이 분자량이 크기 때문에 중금속 이온과 복합체를 형성할 수 있는 용량이 더 크기 때문인 것으로 보인다. 그러므로 본 연구 결과는 식물에 의한 중금속 흡수가 단순히 자유이온의 양에 따라 달라지기 보다는 존재하는 유기산의 분자량에 의한 결합용량 차이가 중금속 종류에 따라 달리 작용하여 결정된다는 것을 보여준다.

미역 폐기물의 중금속 흡탈착 특성 (Biosorption and Desorption of Heavy Metals using Undaria sp.)

  • 조주식;박일남;허종수;이영석
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.92-98
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    • 2004
  • 본 연구에서는 생물흡착제인 미역을 사용하여 인공폐액내의 중금속의 흡착 특성을 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 미역 폐기물을 이용하여 제조된 생물흡착제의 단일 중금속 흡착효율은 각 중금속 100 mg/L인 용액에 biosorbent 3g을 처리했을 때 Pb는 거의 100%였고, Cu와 Cd가 약 $85{\sim}86%$, Zn과 Cr은 약 $60{\sim}64%$, Co와 Ni은 약 57%, Mn은 약 48%였다. 복합중금속 흡착효율은 단일중금속 흡착효율에 비하여 Pb를 제외한 다른 중금속들은 크게 감소되었으나 biosorbent g당 전체 중금속 흡착량은 더 증가되었다. 온도, pH에 따른 중금속 흡착효율은 별 차이가 없었으며 전반적으로 pH는 pH $5{\sim}6$ 범위, 온도는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위의 실온이 적당한 것으로 나타났다. 생물흡착제의 흡착평형은 모든 중금속이 1시간 이내에 이루어졌다. Freundlich과 Langmuir 등온흡착식을 구하여 실제폐수처리에 적용여부를 검토한 결과 Pb, Cu, Cr, Cd, Co 순으로 비교적 친화도가 큰 것으로 나타났고, Freundlich 등온 흡착식에 가장 잘 일치하였다. 모든 중금속의 Freundlich 지수 1/n값이 $0.1{\sim}0.5$ 범위에 포함되어 흡착이 용이하고, Pb, Cr, Cu, Cd 순으로 비교적 평형 흡착량이 큰 것으로 나타났으며, 이 결과는 Langmuir 흡착등온식의 결과와 거의 유사하였다. 따라서, 중금속 농도범위에 따른 한계범위를 설정하여 등온흡착식을 적용시키면 매우 높은 중금속 처리효율을 나타낼 것으로 판단된다. 생물흡착제가 중금속 흡착 후의 구조적인 특성을 조사하기 위하여 FT-IR분석 결과, 중금속 이온과 치환될 것으로 생각되는 functional group을 확인할 수 있었으며, 3,400/cm에서의 -OH group, 1,648/cm에서의 C=O bond,1,426/cm에서의 C-O bond그리고 850/cm에서의 S=O등이 전반적으로 중금속 흡착 후에 peak가 커지는 것이 관찰되었다. 생물흡착제의 재사용 가능성을 검토하기 위하여 최적의 중금속 탈착조건 검토하였는데, 탈착제 종류에 따른 중금속 탈착효율은 탈착제 종류와 중금속 종류에 따라 차이가 있었고, 전반적으로 NTA>$H_2SO_4$>HCl>EDTA 순으로 우수하였으며, 전체적으로 특정 중금속의 탈착효율이 떨어지지 않는 NTA가 탈착제로 가장 적합하였다. NTA농도에 따른 중금속 탈착효율은 NTA $0.1{\sim}0.3%$ 농도범위에서는 농도 증가에 따라 탈착 효율도 약간 증가되었으나 그 이상의 농도에서는 별 차이 없었다. 온도와 pH 변화에 따른 중금속 탈착효율은 Cr을 제외한 다른 중금속들은 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 전반적으로 온도는 $30^{\circ}C$, pH는 2에서 높았다. 탈착제 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.