• 제목/요약/키워드: 중금속

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중금속 오염토양에 대한 안정화 및 식물상 정화공법의 동시 적용연구 (Feasibility Test for Phytoremediation of Heavy Metals-Contaminated Soils using Various Stabilizers)

  • 전종원;배범한;김영훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • v.13 no.3
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    • pp.59-70
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    • 2012
  • 본 연구에서는 중금속오염 토양에 대하여 소량의 다양한 안정화제를 이용한 안정화공법과 식물정화증진공법을 동시에 적용하여 식물상 정화공법의 보조단계로 최적의 효과를 가진 안정화제를 알아보고자 하였다. 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 zeolite, Mn dioxide, slag, Ca oxide, 및 magnetite를 안정화제로 처리한 후 고사리과 식물을 이용한 식물상 정화증진공법 실험을 진행하였다. 안정화제 사용여부 및 종류에 따른 토양의 중금속 추출율을 확인하였으며, 식물시료의 성장 특성과 중금속 흡수율을 확인하였다. 안정화제 적용 시 토양의 용출율은 감소되었으며 중금속의 안정화가 이루어졌으며, magnetite, calcium oxide등의 안정화제가 좋은 효과를 보였다. 식물시료의 분석결과 Pb, Cu, Zn, 그리고 Ni등의 중금속은 식물의 뿌리 부분에 높은 농도로 농집 되는 것을 확인하였고, As의 경우 잎에 높게 농집 되는 것을 확인하였다. 안정화제를 투입한 결과 식물의 성장이 촉진되어 바이오매스생산량이 증대되었다. 안정화제는 식물상 정화공법이 적용되는 비교적 장기간 동안 토양 내의 중금속의 용출을 막아주며 식물의 성장을 촉진시켜 식물상 정화공법만을 사용할 경우 염려되는 오염의 유출 등의 식물상 정화공법의 단점을 보완해줄 것으로 판단된다.

안동.임하호에 서식하는 붕어(Carassius auratus) 조직 내 중금속 함량 (Heavy Metal Contents In Tissues of Carassius auratus In Andong and Imha Reservoir)

  • 김정숙;신명자;이종은;서을원
    • 생명과학회지
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    • v.19 no.11
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    • pp.1562-1567
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    • 2009
  • 안동호와 임하호의 수환경내 중금속의 오염정도와 서식 어종간의 중금속 축적 정도를 알아보기 위해 양호수의 수질, 저니 및 서식어종인 붕어를 이용하여 중금속 함량을 비교 분석하였다. 안동호와 임하호 수질과 저니내 중금속 함량은 안동호에서 높은 함량을 보이며, As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 안동호와 임하호에 서식하는 붕어의 중금속 함량의 경우 안동호에 서식하는 붕어에서 높은 함량을 보이며, Cr, Cu, Cd 및 As는 함량의 차이가 큰 것으로 나타났다. 또한 비늘, 근육, 뼈 조직은 안동호와 임하호의 함량차이가 크며, 안동호에서 높은 함량을 나타냈다. 본 연구의 결과 안동호와 임하호의 수질과 저니 및 서식어종인 붕어의 중금속 함량은 안동호에서 임하호보다 중금속 함량이 높게 나타났으며, 안동호와 임하호의 함량차이도 큰 것으로 나타났다. 이는 안동호의 경우 안동호 상류 지점의 폐광산과 농경지로부터 하상퇴적물이 유입되어 하상퇴적물 속에 포함된 유기물을 붕어가 먹이로 섭취함으로써 중금속 함량에 영향을 미친 것으로 생각된다.

통계지표를 활용한 부산지역 조선소 주변 토양 내 중금속 오염조사 연구 (A Geo-statistical Assessment of Heavy Metal Pollution in the Soil Around a Ship Building Yard in Busan, Korea)

  • 최정식;전수경
    • 해양환경안전학회지
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    • v.24 no.7
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    • pp.907-915
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    • 2018
  • 다양한 산업분야에서 중금속의 사용이 증가할수록, 중금속으로 인한 환경오염과 생물학적 위해성에 대한 우려의 목소리가 커지고 있다. 통계 지수는 배경농도 값과의 비교를 통해 중금속 오염농도를 정규화 시킴으로써 토양 오염의 정도를 수치화하고, 단계 별로 오염 정도를 판단 할 수 있어 많이 사용된다. 본 연구에서는 농축인자(Enrichment factor, EF), 축적 계수(accumulation index), 잠재적 생물학적 위험 지표(potential ecological risk index)등을 이용하여 중공업 근처 토양 내 중금속 오염가능성을 평가하였다. 연구결과, 중금속의 오염 정도는 정부 가이드라인에 비하여 낮은 수준이었으나, 특정 위치에서 아연, 구리, 납 등의 중금속 오염이 관찰 되었다. 농축인자, 축적계수, 생물학적 위험 지표를 통해 일부 토양 내 중금속 오염이 우려할 수준이며, 주변에 존재하는 인위적 오염원에 의한 오염가능성이 있음을 확인하였다. 연구대상지의 추가 시료채취 및 추정되는 오염원의 시료 확보 후, 동위원소 분석 및 x-ray 기반 분석을 통해 오염원 추적연구가 필요할 것으로 판단된다.

중금속 오염 토양 정화를 위한 식물생장촉진세균: 특성, 활용 및 전망 (Plant Growth-promoting Bacteria for Remediation of Heavy Metal Contaminated Soil: Characteristics, Application and Prospects)

  • 조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • v.48 no.4
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    • pp.399-422
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    • 2020
  • 도시화 및 산업화로 인해 발생된 중금속으로 오염된 토양의 정화는 인간의 건강 뿐 아니라 지구생태계의 지속성을 위해 매우 중요하다. 중금속 오염 토양 정화 기술 중 식물상복원법은 타 방법에 비해 처리 단가가 저렴하고, 토양 비옥도 및 생물 다양성이 영향을 덜 받는 환경친화적인 방법이다. 이러한 식물상복원법에 식물생장촉진세균(plant growth promoting bacteria, PGPB)을 도입하여 중금속 독성 하에서 식물 생장을 촉진하고 중금속 정화 효율을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 주요 토양오염물인 중금속의 발생원, 미생물·식물·인간에 미치는 중금속 영향 및 PGPB의 식물생장촉진 기작을 정리하였다. 중금속 오염 토양 정화를 위하여 식물상복원에 PGPB의 활용에 관한 최근 10년 동안의 연구 동향을 분석하였다. 또한, PGPB의 실제 적용 시 중금속 제거 효율에 미치는 다양한 환경 인자와 PGPB의 접종 방법의 영향을 고찰하였다. PGPB 활용 식물상복원 기술의 혁신을 위해서는 실제 현장에서 PGPB의 거동과 식물-PGPB-자생미생물 사이의 상호작용에 대한 이해가 필요하다.

도심인공호 퇴적물의 총중금속, 용존중금속, 생물이용성 중금속의 연관성 규명 (Examining the Interrelation of Total, Soluble, and Bioavailable Metals in the Sediments of Urban Artificial Lakes)

  • 백용욱;안윤주
    • 생태와환경
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    • v.41 no.1
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    • pp.66-72
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    • 2008
  • 대도시의 기본 생활수준 향상을 위해 건립된 인공호는 지역적 환경요인에 의한 퇴적물 중금속 오염이 우려된다. 본 연구의 퇴적물 조사대상인 도심의 소형인공호들은 저수용량이 적고, 체류시간이 길며, 도시대기오염으로 인한 침적물낙하와 함께 호수에 유입될 수 있는 중금속이 최종적으로 퇴적물에 축적된다. 본 연구에서는 도시지역에 조성된 인공호를 대상으로 퇴적물매체에 축적된 총중금속, 용존중금속, 그리고 생물이용성 중금속의 상호연관성을 규명하고자 시도하였다. 생물이용량은 약전해질추출법(Weak-Electrolyte Extraction, WEE)에 의해 측정하였다. 도심인공호 전체 조사지역에 대한 퇴적물의 총중금속 검출빈도는 아연, 구리, 크롬, 니켈, 비소, 카드뮴 순으로 확인되었고, 총량에 대한 검출은 아연이 가장 높은 수치를 나타내었다. 총중금속에 대한 생물이용성 중금속의 비율은 중금속별, 측정지역별로 매우 상이하였으며 전반적으로 중금속의 생물이용성은 구리 (Cu)가 높은 것으로 나타났다. 높은 생물이용성을 나타낸 구리의 경우 기존독성연구 결과와 비교한 결과 높은 생태독성을 나타내고 있어 본 연구에서 예측한 현상을 지지하고 있으나, 차후 생물검정법(Bioassay)을 통한 검증이 필요할 것으로 사료된다.

선탄경석(選炭硬石)과 광산화물(鑛酸化物)로 제조(製造)한 담체(擔體)의 중금속(重金屬) 불용화(不溶化) 특성연구(特性硏究) (A study of Immobilizing Heavy metals by pellets manufactured from Coal tailings and Iron oxide)

  • 이계승;송영준
    • 자원리싸이클링
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    • v.21 no.1
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • 선탄경석을 환경개선물질로 순환자원화하기 위해 철산화물과 혼합하여 중금속 불용화제를 제조하고 이의 적정제조 조건과 중금속에 대한 불용화 성능을 평가하였다 선탄경석을 분쇄한 후 철산화물의 분말을 혼합하여 구형의 펠릿을 제조하고 이를 가열하여 중금속 불용화제를 제조하였다. 온도별로 가열한 결과, $1100^{\circ}C$부터 선탄경석에 함유된 탄질분에 의해 영가철이 생성되었다. 제조된 불용화제는 구형의 다공체로서 공극률은 34.63%, 겉보기 밀도는 1.31 g/mL, 공극의 평균크기는 9.82 ${\mu}m$로 측정되었다. 불용화제를 비소(V), 구리(II), 크롬(VI), 카드뮴(II)이 함유된 각각의 중금속 용액과 반응시킨 결과, 영가철이 생성된 $1100^{\circ}C$에서 제조된 펠릿이 중금속 불용화도가 높고 pH를 더 높이는 것으로 나타났다. 중금속농도 10 ppm의 용액을 99.9%이상 불용화하기까지 비소의 경우 1시간, 크롬의 경우 2시간, 구리의 경우 4시간이 필요하였다. 그러나 카드뮴의 경우 불용화도가 낮게 나타났고 중금속농도가 높을수록 불용화도가 더 낮아지는 것으로 나타났다.

Urease 저해활성 측정 cuvette assay에 의한 중금속 이온 검출 (Detection of Heavy Metal Ions by the Cuvette Assay Measuring Urease Inhibitory Activity)

  • 김동경;박경림;강은미;박인선;김남수
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.46 no.2
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    • pp.74-78
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    • 2003
  • Urease 활성이 중금속 이온에 의하여 저해되는 현상을 알아보기 위하여 발색시약을 사용하는 광학적인 방법으로 효소반응에 의한 암모니아 발생량을 측정하였다. 암모니아 농도에 따른 cuvette assay 시의 흡광도 중가는 암모니아 농도 3.0 mg/l 까지 직선성을 보였으며 이 때의 상관계수는 0.998(r)이었다. 중금속 이온에 의한 urease의 저해활성을 알아보기 위하여 기질에 단일 중금속 이온의 농도별 용액을 가하여 흡광도를 측정한 결과 효소의 저해도는 Hg(II)>Pb(II)>Cu(II)>Cd(II)>Zn(II) 이온의 순으로 나타났다. 한 가지의 중금속 이온 농도를 고정하고 다른 중금속 이온을 각기 다른 농도로 가하면서 urease활성을 측정하였을 때 효소의 저해도는 대체로 개별 중금속 이온에 의한 저해의 총합으로 나타났다. 상기의 결과는 본 연구의 방법이 Hg(II) 이온에 대한 선택적 검출법으로서 뿐만 아니라 여러 형태의 시료 중에 존재가능한 중금속 이온들을 정성적으로 판별하는 방법으로 활용될 수 있음을 보여주었다.

Exophiala sp.의 중금속 흡착에 미치는 온도 및 pH의 영향 (Effect of Temperature and pH on the Biosorption of Heavy Metals by Exophiala sp.)

  • 임정수;이소진;이은영
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • v.36 no.2
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    • pp.165-172
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    • 2008
  • 본 연구에서는 분리균주 LH2를 이용하여 각각의 중금속 (Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)에 대한 최적성장조건을 도출하였으며, pH, 온도 및 중금속 농도 변화에 따른 중금속 제거효율을 관찰하였다. 분리균주는 18S rDNA 분석에 의거하여 종 유사성이 100%로서 Exophiala sp.로 동정되었다. 분리균주의 경우 $25^{\circ}C$, pH 7인 진탕배양 조건에서 가장 높은 제거효율을 보였다. 첨가되는 중금속의 농도가 200 ppm이하일 경우 중 금속의 비제거속도를 구한 결과 pH 7인 조건에서 중금속의 종류와 무관하게 10 ppm에서 200 ppm으로 중금속의 농도가 증가함에 따라 0.01에서 4.43 mg-metal $L^{-1}{\cdot}d^{-1}{\cdot}mg^{-1}{\cdot}DCW^{-1}$으로 증가하였다. pH 7로 설정된 배양액에 약 200ppm의 중금속이 첨가될 경우 중금속의 제거효율은 Cr, Cu, Ni, Pb, 및 Zn 이 각각 99.28%, 97.67%, 91.94%, 99.77%, 99.61%로 관찰되었다.

지반의 중금속 오염도 조사를 위한 흙의 유전상수 측정기법의 적용성 평가 (Applicability of Permittivity Measurement Method for Investigating the Heavy Metal Contamination of Subsurface)

  • 오명학;김용성;유동주;박준범
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • pp.499-506
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    • 2005
  • 지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50kHz 이하의 저주파영역에서 전극 분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하는 경향을 나타내었으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현 감소로 인하여 유전상수 실수부가 감소하였다. 유전상수 허수부의 경우에는 모든 주파수 영역에서 중금속 농도 증가에 따른 전도손실에 의하여 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 10-20%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

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휴폐광산의 중금속제어를 위한 융합공정 개발 (Convergence Process for the Removal of Heavy Metals in the Abandoned Mine)

  • 도현승
    • 한국융합학회논문지
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    • v.7 no.1
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    • pp.155-160
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    • 2016
  • 청양지역 폐광산의 오염원인인 중금속의 제거를 침출과 이온교환법을 활용한 융합공정을 통해 실험하였으며 중금속에 오염된 토양시료는 통계처리를 하여 분석하였다. 오염토양은 일차로 부선처리법으로 분리하였으며, 사용시약이 증가할수록 선별지수는 증가하였다. 중금속을 제거하기 위한 침출과 이온분리법에 의해 선별도는 더 향상이 되었다. 침출속도는 황산용액이 증가할수록 증가되었으며, 침출용액은 이온교환법에 의해 상당부분 제거가 되었다. 침출과 이온교환법이 결합된 연속융합공정을 개발하여 중금속 제거 실험을 하였으며, 향후 개선을 통해 중금속의 제거효과가 향상될 것이며, 이를 통해 폐광산의 오염토양에 적용 가능함을 알 수 있었다.