$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

해양오염퇴적물 내 인산염 용출차단을 위한 피복소재로서의 몬모릴로나이트 적용
Application of Montmorillonite as Capping Material for Blocking of Phosphate Release from Contaminated Marine Sediment 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.36 no.8, 2014년, pp.554 - 560  

강구 (한경대학교 미래융합기술대학원) ,  김영기 (한경대학교 화학공학과) ,  홍성구 (한경대학교 지역자원시스템공학과) ,  김한중 (한경대학교 지역자원시스템공학과) ,  박성직 (한경대학교 지역자원시스템공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

해양오염퇴적물 정화를 위한 몬모릴로나이트의 피복소재 적용성 평가를 위하여 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 알아보고자 동적흡착, 평형흡착, pH, 흡착제 주입량, 이온경쟁, 타 흡착제 복합사용 그리고 해수에서의 흡착특성을 살펴보았다. 동적흡착실험 결과 50 mg/L의 농도에서는 1시간대에 흡착평형을 나타내었고, 300 mg/L의 농도에서는 3시간대 흡착평형을 나타내었다. Freundlich 모델Langmuir 모델을 적용한 결과 다층흡착을 가정한 Freundlich 모델이 $PO{_4}{^{3-}}$의 평형 흡착에 더 잘 부합하였고, $PO{_4}{^{3-}}$의 흡착은 pH가 낮을 때 높은 흡착경향을 나타내었다. 이는 높은 pH에서는 OH-가 경쟁관계를 형성함으로 판단된다. 이온 경쟁관계 실험 결과 질산, 황산, 중탄산 모두 몬모릴로나이트의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착에 영향이 미비한 것으로 나타났다. 몬모릴로나이트는 적니와 제강슬래그를 혼합하여 사용하는 것보다 단일 사용하였을 때 $PO{_4}{^{3-}}$ 제거에 더 효과적이었다. 해수에서의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 살펴본 결과 담수에서의 흡착량 보다 높은 결과를 나타내었고 이는 해수 내 존재하는 칼슘이온 등의 결과로 판단된다. $PO{_4}{^{3-}}$ 용출 수조실험결과 몬모릴로나이트 피복 수조는 실험 14일까지 $PO{_4}{^{3-}}$이 측정되지 않았다. 몬모릴로나이트는 수용액중 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착 제거에 효과적인 피복소재로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To investigate the applicability of montmorillonite to capping material for the remediation of contaminated marine sediment, adsorption characteristics of $PO{_4}{^{3-}}$ onto montmorillonite were studied in a batch system with respect to changes in contact time, initial concentration, pH...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 해양오염퇴적물의 용출차단 피복소재로 천연광물 중 단사정계 광물인 몬모릴로나이트의 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 PO43-의 흡착특성 즉, 평형 및 동적 흡착실험, pH, 경쟁이온 존재, 흡착제주입량, 타 흡착제와 복합 사용할 경우의 흡착 특성을 살펴보았으며, 해양환경에서의 적용성을 살펴보고자 해수에서의 PO43- 흡착특성과 해양오염퇴적물 내 PO43- 의 용출차단 효율을 알아보았다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
부영양화가 초래하는 문제는 무엇인가? 하지만 산업화와 공업화가 급속도록 발전된 현재, 오염물질의 해양유입은 해양의 자정능력을 넘어 해양생태계에 큰 위협이 되고 있다.1)특히 최근 수십 년 동안 호수나 강, 해안, 외해에서의 영양 염류 농도는 10~20배 증가하여 부영양화를 가중시키고 있으며, 부영양화는 1차 생산자의 증가, 조류의 종조성 변화, 유해조류의 번성, 용존산소 감소, 저서생물 감소 등의 문제를 유발한다.2) 또한 해양오염퇴적물은 저서생물 및 해양생물 등에 독성영향을 미치며 폐쇄된 지형의 해양퇴적물에 유기물이 축적되면, 이를 분해하는 과정에서 산소결핍 등을 유발하여 저서생물의 서식환경을 파괴하기도 한다.
해양오염퇴적물의 악영향은 무엇인가? 1)특히 최근 수십 년 동안 호수나 강, 해안, 외해에서의 영양 염류 농도는 10~20배 증가하여 부영양화를 가중시키고 있으며, 부영양화는 1차 생산자의 증가, 조류의 종조성 변화, 유해조류의 번성, 용존산소 감소, 저서생물 감소 등의 문제를 유발한다.2) 또한 해양오염퇴적물은 저서생물 및 해양생물 등에 독성영향을 미치며 폐쇄된 지형의 해양퇴적물에 유기물이 축적되면, 이를 분해하는 과정에서 산소결핍 등을 유발하여 저서생물의 서식환경을 파괴하기도 한다. 또한 퇴적물의 부패가 발생되어 H2S 등의 악취성 가스를 발생시키기도 한다.
해양오염퇴적물의 정화기술 중 자연정화의 단점은 무엇인가? 해양오염퇴적물의 정화기술은 크게 자연정화(natural monitoring recovery), 준설(dredging), 현장피복(in-situ capping)이 있다.4) 자연정화는 친환경적이고 비교적 적은 비용이 발생 되는 장점이 있지만, 처리기간이 매우 길고, 낮은 오염도를 보이는 곳에서만 적용 가능한 단점이 있다. 준설은 높은 오염도를 보이는 곳에서도 비교적 빠른 시간에 적용할 수 있지만, 비용이 많이 들며 준설토의 처리에 한계를 나타내고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (22)

  1. Clark, R. B., "Marine Pollution, 5th Edition," Oxford University Press, UK (2001). 

  2. Billen, G., Garnier, J., Deligne, C. and Billen, C., "Estimates of early-industrial inputs of nutrients to river systems: implication for coastal eutrophication," Sci. Total Environ., 243-244, 43-52(1999). 

  3. Park, K. S. and Chun, H. D., "Application of steel slag for suppressing contaminant liberation from the sea sediment," J. RIST., 16(2), 132-139(2002). 

  4. Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, "Practical Guideline for Remediation Project of Marine Contaminated Sediment,"(2010). 

  5. Kim, J. W., Seo, J. B., Kang, M. K., Kim, I. D. and Oh, K. J., "A Study on Phosphate Removal Characteristic of EAF Slag for Submarine Cover Material," Clean Technol., 16(4), 258-264(2010). 

  6. Min, J. E., Park, I. S., Ko, S. O., Shin, W. S. and Park, J. W., "Sorption of Dissolved Inorganic Phosphorus to Zero Valent Iron and Black Shale as Reactive Materials," Kor. Soc. Environ. Eng., 30(9), 907-912(2008). 

  7. Sun, Y. C., Kim, M. J. and Song, Y. C., "Adsorption of Nitrate and Phosphate onto the Dredged Sediment from a Coastal Fishery," J. Navig. Prt. Red., 36(6), 459-463(2012). 

  8. Kang, K., Kim, Y. K. and Park, S. J., "Phosphate Removal of Aqueous Solutions using Industrial Wastes," J. Kor. Soc. Agric. Eng., 55(1), 49-57(2013). 

  9. Sharpley, A. N., Hedley, M. J., Sibbesen, E., Hillbricht- Ilkowska, A., House, W. A. and Ryszkowski, L., "Chapter 11 Phosphorus transfers from terrestrial to aquatic ecosystems. in Phosphorus in the Global Environment: Transfers, Cycles and Management," Edited by Tiessen, H., John Wiley & Sons. Paris, France(1995). 

  10. Ministry of Environment, "Manual for Water Quality Testing," Gwacheon(2010). 

  11. Ho, Y. S. and McKay, G., "The sorption of lead(II) ions on peat," Water Res., 33, 578-584(1999). 

  12. Ho, Y. S. and McKay, G., "Pseudo-second order model for sorption Processes," Proc. Biochem., 34(5), 451-465(1999). 

  13. Edzwald, J., "Adsorption of organic compounds by activated carbon. In Water Quality & Treatment: A Handbook on Drinking Water," 6th ed. American Water Works Association (2011). 

  14. Huang, W., Wang, S., Zhua, Z., Li, L., Yao, X., Rudolph, V. and Haghseresht, F., "Phosphate removal from wastewater using red mud," J. Hazard. Mater., 158, 35-42(2008). 

  15. Li, Y., Liu, C., Luan, Z., Peng, X., Zhu, C., Chen, Z., Zhang, Z., Fan, J. and Jia, Z., "Phosphate removal from aqueous solutions using raw and activated red mud and fly ash," J. Hazard. Mater., B, 137, 374-383(2006). 

  16. Unnithan M. R., Vinod, V. P. and Anirudhan, T. S., "Ability of iron(III) - loaded carboxylated ployacrylamide - grafted sawdust to Remove Phosphate Ions from Aqueous Solution and Fertilizer Industry Wastewater: Adsorption Kinetics and Isotherm Studies," J. Appl. Polym. Sci., 84, 2541-2553(2002). 

  17. Streat M., Hellgardt K. and Newton, N. L. R., "Hydrous ferric oxide as an adsorbent in water treatment Part3: Batch and mini-column adsorption of arsenic, phosphorus, fluorine and cadmium ions," Proc. Saf. Environ. Prot., 86, 21-30 (2008). 

  18. Jain, A., Raven, K. P. and Loeppert, R. H., "Arsenite and arsenate adsorption on ferrihydrite: surface change reduction and net OH- release stoichiometry," Environ. Sci. Technol., 33, 1179-1184(1999). 

  19. Chitrakar, R., Tezuka, S., Sonoda, A., Sakane, K., Ooi, K. and Hirotsu, T., "Phosphate adsorption on synthetic goethite and akaganite," J. Colloid Interface Sci., 298, 602-608(2006). 

  20. Goldbug, S. and Johnson, C. T., "Mechanisms of Arsenic Adsorption on Amorphous Oxides Evaluated Using Macroscopic Measurements, Vibrational Spectroscopy, and Surface Complexation Modeling," J. Colloid Interface Sci., 234, 204-216(2001). 

  21. Stumm, W. and Morgan, J. J., "Aquatic chemistry: An introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters," Stumm, W. and Morgan, J. J. Wiley-Interscience, New York, 780(1981). 

  22. Tang, X. Q., Huang, S. L. and Scholz, M., "Comparison of phosphorus removal between vertical subsurface flow constructed wetlands with different substrates," Water Environ. J. : The Journal, 23(3), 180-188(2009). 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로