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산화철 및 산화망간이 동시에 코팅된 모래 매질을 이용한 비소오염 제거특성 연구
김병권(Byeong Kwon Kim),민상윤(Sang Yoon Min),장윤영(Yoon Young Chang),양재규(Jae Kyu Yang) 大韓環境工學會 2009 대한환경공학회지 Vol.31 No.7
본 연구에서는 여러 몰비의 망간과 철을 함유한 용액을 사용하여 담체인 모래 표면에 이들 산화물들이 동시에 코팅된 산화철 및 산화망간 코팅사(IMCS)를 제조하였으며, X-선 회절분석을 통하여 제조한 IMCS 표면의 광물종 규명과 이들에 의한 As(Ⅲ) 산화 및 As(Ⅴ) 흡착능을 평가하였다. 망간과 철을 동시에 코팅한 IMCS들에서의 철 및 망간의 총량은 단일금속용액으로 코팅시킨 담체(ICS 혹은 MCS)에 비하여 감소하였지만 코팅된 철산화물은 goethite와 magnetite의 혼합물 그리고 망간 산화물은 γ-MnO₂로서 매우 유사하였다. IMCS에 의한 As(Ⅴ) 흡착량은 코팅된 망간보다는 철 함량에 의해 크게 영향을 받았다. 그리고 IMCS에 의한 As(Ⅴ) 흡착량은 1가 및 2가 이온들로 이루어진 이온세기 화학종으로 이온세기를 고정하였을 때에는 큰 영향을 받지 않았으나 PO₄(3-)와 같은 3가 화학종을 사용한 경우에는 크게 억제되었다. 망간만 코팅시켜 얻은 MCS의 경우, NaCl 및 NaNO₃와 같은 1가 이온세기 화학종이 존재하는 경우는 PO₄(3-)와 같은 3가 이온세기 화학종이 존재하는 경우에서 보다 2배 이상의 산화효율을 나타내었다. 이에 반해 망간과 철이 함께 코팅된 7:3, 5:5, 3:7 몰비의 경우에는 PO₄(3-)를 이온세기 화학종으로 사용한 경우가 다른 이온세기 화학종이 존재하는 경우에서 보다 오히려 As(Ⅲ) 산화력이 높게 나타났는데 이것은 PO₄(3-)가 As(Ⅴ)와 IMCS 표면에 대한 경쟁흡착을 함에 따른 결과로 나타났다. In this study, iron and manganese coated sand (IMCS) was prepared by mixing Joomoonjin sand with solutions having different molar ratio of manganese (Mn2+) and iron (Fe<sup>3+</sup>). Mineral type of IMCS was analyzed by X-ray diffraction spectroscopy. Removal efficiency of arsenic through As(Ⅲ) oxidation and As(Ⅴ) adsorption by IMCS having different ratio of Mn/Fe was evaluated. The coated amount of total Mn and Fe on all IMCS samples was less than that on sand coated with iron-oxide alone (ICS) or manganese-oxide alone (MCS). The mineral type of the manganese oxide on MCS and iron oxides on ICS were identified as γ-MnO₂ and mixture of goethite and magnetite, respectively. The same mineral type was appeared on IMCS. Removed amount As(Ⅴ) by IMCS was greatly affected by the content of Fe rather than by the content of Mn. Adsorption of As(Ⅴ) by IMCS was little affected by the presence of monovalent and divalent electrolytes. However a greatly reduced As(Ⅴ) adsorption was observed in the presence of trivalent electrolyte such as PO₄(3-). As(Ⅲ) oxidation efficiency by MCS in the presence of NaCl or NaNO₃ was two times greater than that in the presence of PO₄(3-). Meanwhile a greater As(Ⅲ) oxidation efficiency was observed by IMCS in the presence of PO₄(3-). This was explained by the competitive adsorption between phosphate and arsenate on the surface of IMCS.
심무준,양중석,이미정,이기현,박재선,김국진,민상윤,김주영,최민주,김민찬,임종환,권만재,Shim, Moo Joon,Yang, Jung-Seok,Lee, Mi Jung,Lee, Giehyeon,Park, Jae Seon,Kim, Guk Jin,Min, Sang Yoon,Kim, Joo Young,Choi, Min Joo,Kim, Min Chan,Lim, Jon 한국지하수토양환경학회 2014 지하수토양환경 Vol.19 No.1
산업화의 영향으로 발생한 토양 지하수 내 중금속 및 유류 오염정화를 위해 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 미세토양이 상대적으로 많이 포함되어 있는 오염토양 정화시 오염물질의 rebound나 tailing 현상이 발생되어 정화기간이 장기화 되어왔다. 이러한 문제점은 미세토양과 미세공극이 존재하는 미세환경과 오염물질의 각각의 특성, 존재형태, 그리고 상호간의 다양한 반응 등으로부터 기인한다고 보고되었다. 따라서, 본 연구에서는 토양 지하수 미세환경과 오염정화 효율성과의 상관성에 대해 고찰하고 미세환경의 샘플링, 분석, 평가 기법을 소개 및 제안하며, 이를 활용한 오염정화효율 향상과 최적의 정화공법선정을 위한 정보를 제공하고자 하였다. 오염토양의 물리 화학 생물학적 특성 그리고 오염물질 종류 및 특성에 따른 정밀 평가를 통해 특정 정화공법 적용시 달성 가능한 정화기간과 정화수준을 예상할 수 있을 것이다. 따라서, 미세환경의 정밀 분석, 평가 기술을 바탕으로 정화 기술의 효율성과 타당성 검토가 가능할 것으로 판단되며 오염된 토양 지하수 복원을 위한 최적의 정화공법을 선정하는 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다. A variety of physical, chemical, and microbiological techniques have been developed to deal with soil and groundwater contamination. However, in the presence of the large portion of soil micro-environments, contaminant rebound and/or tailing have been frequently reported. Case study of total petroleum hydrocarbons (TPH) removal by full-scale land farming showed that contaminant rebound and/or tailing occurred in 9 out of total 21 cases and subsequently resulted in problems of a long term operation to satisfy TPH guidelines of contaminated soil and groundwater. The main cause of contaminant rebound and tailing is considered to be the strong interactions between contaminants and micro-environments including micro-particles, micro-pores, and organic matter. Thus, this study reviewed the effects of soil micro-environments of soil and groundwater on the removal efficiency for both heavy metals and petroleum contaminants. In addition, the various methods of sampling, analysis, and assessment of soil micro-environments were evaluated. Thorough understanding of the effects of soil micro-environments on contaminant removal will be essential to achieve a cost-effective and efficient solution to contaminated sites.
고압나트륨 및 플라즈마 램프 보광이 절화 장미의 품질 및 수량에 미치는 영향
이민정(Min Jung Lee),서효숙(Hyo Sook Seo),민상윤(Sang Yoon Min),이진희(Jinhee Lee),박수현(Suhyun Park),전정빈(Jeong Bin Jeon),김지선(Jiseon Kim),오욱(Wook Oh) 한국원예학회 2021 원예과학기술지 Vol.39 No.1
이 연구는 절화 장미의 동계 보광 재배 시 새롭게 개발된 플라즈마(PLS) 램프와 관행의고압나트륨(HPS)이 장미의 생육 특성, 수량 및 품질에 미치는 효과를 비교하기 위해 실시되었다. 이를 위해 경북 경산시 소재 플라스틱하우스에서 스탠다드 장미(Rosa hybrida) ‘Aqua’와 ‘Brut’를 대상으로 10월 10일부터 이듬해 3월 23일까지 PPFD 120μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP>의 HPS와 PLS로 14시간(17:00부터 익일 07:00) 동안 보광을 실시하였고, 대조구는 광주기의 효과를 상쇄하기 위해 이미 온실에 설치되어 있었던 HPS (10μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP>)로 같은 시간 동안 점등하였다. 절화 수확은 12월부터 3월까지 주당 2회 수행되었고, 생장 및 개화 특성, 절화 특성, 절화 수확량 및 절화 등급별 수확량을 조사하였다. 광원 특성에 있어서는 PLS가 HPS보다 청색광(B)이 많은 반면 적색광(R)과 근적외선(NIR)이 적었으며, 녹색광(G)과 원적색광(FR)은 비슷한 수준이었다. 이로 인해 PLS의 B:R은 PLS보다 더 높고, R:FR은 더 낮았다. 보광 효과에 있어서는 PLS 및 HPS 보광처리구에서 대조구보다 ‘Aqua’ 및 ‘Brut’의 거의 모든 특성이 향상되었다. 특히, ‘Aqua’에 있어서 PLS 보광처리구에서 절화장, 화고, 생체중, 건물중, 절화수명, 상등품 수량 등이 HPS 처리구보다 높은 수치를 나타내었다. 이러한 차이는 PLS의 상대적으로 낮은 R:FR이 절화장과 엽면적을 증가시켰고 이로 인해 광합성의 증가로 수량 및 품질 향상과 작기 단축이 가능했으며, 상대적으로 높은 높은 B:R도 기공 열기를 통해 가스교환을 촉진하여 광합성을 증대시켰기 때문에 생겼을 것으로 생각된다. 다만, ‘Brut’에서는 PLS의 효과가 크게 나타나지 않아 PLS의 보광 효과에 품종 간 차이가 있을 것으로 보인다. Used as supplemental lighting (SL) in protected flower growing systems, newly developed sulfur plasma lamps (PLS) may confer benefits in terms of growth, yield, and quality. This study compared the effects of SL with PLS versus conventional high-pressure sodium lamps (HPS) on the growth characteristics, yield, and quality of cut roses cultivated in winter. Between October 10, 2016 and March 23, 2017, standard cut rose (Rosa hybrida) cultivars ‘Aqua’ and ‘Brut’ were grown under PLS and HPS with a photosynthetic photon flux density (PPFD) of 120 μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP> for 14 hours (between 17:00 and 07:00). Rose plants were cultivated in a plastic greenhouse in Gyeongsan, Gyeongsangbuk-do. A control condition used HPS with PPFD at 10 μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP> to offset the effect of the photoperiod. Cut flowers were harvested twice a week from December to March, and their growth and flowering characteristics, yield and quality of cut flowers were measured at each harvest. PLS had more blue (B) light and less red (R) light and near-infrared light than HPS; green and far-red light (FR) levels were similar. Plants under SL with PLS therefore received a higher B:R ratio and lower R:FR ratio than those under HPS. SL with PLS and HPS improved almost all of the characteristics of ‘Aqua’ and ‘Brut’ compared with the control. In particular, SL with PLS in ‘Aqua’ increased cut flower length, fresh and dry weights, vase life, and the number of higher grade products than SL with HPS. These differences could be associated with the relatively low R:FR ratio of PLS, which may have increased stem length and leaf area, thus increasing photosynthesis and resulting in higher yield and quality of cut flowers, as well as a shorter crop period. Likewise, the relatively high B:R ratio of PLS may have promoted gas exchange through stomatal opening and increased photosynthesis, resulting in higher yield and quality. However, the effect of light source for SL on morphological characteristics such as leaf area and stem length may be somewhat cultivar-dependent because the effect of SL with PLS in ‘Brut’ was smaller than that in ‘Aqua’.