본 연구는 2018년 경기도내 대형마트, 온라인에서 유통 중인 해조류 및 해조류가공품 80건을 대상으로 중금속 4종(납, 카드뮴, 비소, 수은)의 오염도를 모니터링하고, 해조류 섭취에 따른 위해도를 평가하였다. 현재 해조류에 설정된 중금속 기준은 납의 경우 미역(미역귀 포함)에만 0.5 mg/kg 이하로 설정되어 있으며, 카드뮴은 김(조미김 포함)과 미역(미역귀 포함)에 0.3 mg/kg 이하로 설정되어있다. 검사 결과 기준이 설정된 제품은 모두 기준치 이내로 적합한 것으로 나타났다. 중금속 중 특히 비소의 경우 대부 분의 해조류에서 대체로 높은 함량을 나타내었으며, 유기비소와 달리 독성이 강한 것으로 알려진 무기비소의 함량이 다소 높은 톳과 모자반을 함유한 가공식품에 무기비소 기준을 신설하여 2018년부터 시행중에 있다. 본 연구에서 진행된 톳 제품은 시행일 전에 제조되어 기준 적용 대상은 아니었지만, 건조 톳 8건 중 4건은 수산물, 4건은 기타 수산물가공품으로 분류되어 있어 명확한 유형 분류 기준이 먼저 필요할 것이다. 노출량에 따른 위해도는 안전한 수준으로 나타났으나, 현재 우리나라에서 섭취하는 해조류의 종류에 비해 중금속 기준이 설정이 되어있는 해조류는 미비하기 때문에, 본 연구 결과는 향후 해조류의 중금속 관리 기준 설정을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것 이다.

가속화되는 산업화로 인해 중금속 이온의 침출이 환경문제로 떠오르고 있다. 수질 정화를 위한 몇 가지 방법 중 기능성 고분자 섬유를 이용한 흡착은 효율적이며 경제적이라는 장점이 있다. 특히, 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)은 금속 이온을 흡착할 수 있는 작용기가 많아 관심을 끌고 있다. PAN은 쉽게 전기방사를 통해 고분자 나노 섬유화될 수 있으며 높은 표면적을 가질 수 있다. 본 총설에서 다룰 복합 PAN 섬유는 폐수 처리를 위한 또 다른 유형의 고분자이다.

Nowadays micro-dust is a serious problem in Korea. In particular micro-dust contains heavy metals such as Pb (lead) and Cd (cadmium) which negatively effect on human health. In this study, we intended to isolate lactic acid bacteria which can scavenge the heavy metals. Firstly we isolated two lactic acid bacteria which were resistant to Ag, Cu, and Zn (30-100 mM AgNO3, CuSO4, ZnSO4 in MRS broth). The two lactic acid bacteria CJNU 1877 and JG 15 were identified Lactobacillus paracasei and Enterococcus faecium, respectively. Subsequently the strains were inoculated in MRS broth and agar plate where 100 ppm of Pb(NO3)2 and CdSO4 were added, respectively. They did grow in the conditions and we found aggregations from 24 h cultures, indicating the strains can absorb the heavy metals, which was further proved by scanning electron microscopy (SEM) and Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer. Therefore the isolated lactic acid bacteria can be used as a probiotics harboring heavy metal scavenging activity.

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.

Objective of this study was to investigate the residual levels of heavy metals in rice contract farming complex for exporting to China. Paddy soil, irrigation water and rice grain were taken from 20 fie1ds located in Icheon city, Cheorwon-gun, Cheongju city, Seocheon-gun, Gunsan city and Haenamgun. The elements of samples were analyzed using ion chromatography, ICP-OES, and ICP-MS after acid digestion. The arsenic (As) contents of paddy soil were ranged from 2.9 to 18.2 mg/kg, which were lower than 25 mg/kg as concern level of environmental pollution in Korea. Cadmium (Cd) was below the limit of quantitation (0.006 mg/kg) in all samples. The highest contents of copper (Cu) was detected to be 25.6 mg/kg in Seocheon-gun sample, but it was below 1/10 fold of the threshold levels 250 mg/kg for soil pollution. Also, the average contents of nikel (Ni), lead (Pb), zinc (Zn), and hexavalent chrome (Cr6+) were found to be lower than the criterion of soil pollution concern, and it was considered to be safe. The residual levels of arsenic in agricultural waters were relatively high, up to 24.3 ug/L in river water, but was detected as 1~2 ug/L level in the ground water. These levels are lower than the water quality standard, 0.05 mg/kg of agricultural water. The concentrations of mercury (Hg) and total chromium (Cr) in the white rice and brown rice were less than the limit of quantitation, and the levels of cadmium in the range of 0.004 to 0.068 mg/kg were less than safety criteria 0.2 mg/kg in Korea and China. In addition, the contents of lead (Pb) in white rice ranged from 0.002 to 0.136 mg/kg, which was safe to be 0.2 mg/kg for Korean white rice and 0.2 mg/kg for China brown rice. As a whole, the residual levels of heavy metals such as arsenic in rice was safely maintained as 1/10 to 1/20 of the residual limits of Korea and China. In conclusion, the heavy metals levels should not be worried in rice contract farming complex for exporting to China.

Heavy metal ion separation of commercial polymeric membranes is investigated to elucidate the permeation mechanism and possibility on applying treatment of wastewater from various origins. Since wastewater contains significant amount of heavy metal ions, their treatment to recycle or reuse is necessary. Polyamide based commercial membranes are prepared to test their separation performance on single- & multi-component heavy metal aqueous solutions. This study indicates that polymeric membranes can be potential candidate for heavy metal separation.

본 연구는 대전광역시 내 3개 산업단지 인근에 위치한 도시 텃밭에서 생산된 농산물의 납(Pb) 농도에 영향을 미치 는 환경 요인을 분석하였다. 총 84지점의 텃밭에서 채취한 잎채소 표본의 Pb 농도를 ICP-MS를 이용하여 측정하였고, 경작자 설문을 통해 퇴비 시비 여부와 경작자의 농산물 안 전성 인지도를 조사하였다. 또한 현장 조사 중 토양 pH를 측정하였고, 대상지 항공사진과 수치지도를 활용하여 텃밭 면적, 인접 도로의 차로수, 인접 도로 대비 텃밭의 상대적 높이, 텃밭 100m 반경 내 건조면적(built-up area) 비율, 텃 밭 200m 반경 내 공업용지 비율을 측정하였다. 표본 농산물의 납 농도 분석 결과, 평균 254㎍/㎏, 중위값 165㎍/㎏이었고, 전체 표본 중 4분의 1인 21개 표본에서 잔류 기준인 300㎍/㎏을 초과한 것으로 나타났다. 텃밭 농 산물 내 Pb 농도가 무시할 수 없는 수준임에도 불구하고, 거의 모든 텃밭 경작자들은 자신의 농산물이 매우 안전 (75.0%)하거나 안전(19.0%)하다고 인식하고 있어, 자신의 농산물 안전성을 과대평가하고 있었다. 이는 대부분의 도시 텃밭 경작자가 유기농 경작을 하면서, 주변 환경 오염원을 고려하지 않고 단순히 살충제를 사용하지 않았다는 사실만 으로 농산물 안정성을 평가하기 때문으로 판단된다. 채취한 표본 중 상추와 고춧잎이 54개(64.3%)와 13개(15.5%)로 대 부분이었고, 이 외에 고구마 잎, 깻잎, 마늘잎, 양상추, 파, 호박잎 표본이 있었으며, 표본 수 부족으로 재배종 간 Pb 농도는 분석할 수 없었다. 도시 텃밭에서 생산된 농산물 내 Pb 농도와 여러 환경변 수 간 다중회귀분석 결과, 텃밭 100m 반경 내 불투수면 비 율과 텃밭 200m 반경 내 공업용지 비율, 주변 도로에 비해 텃밭의 높이가 상대적으로 낮을수록 농산물 Pb 농도가 높 아졌고, 토양 pH가 낮을수록 Pb 농도가 높아지는 경향이 있었다(p<0.05). 특히 텃밭 100m 반경 내 건조면적 비율과 텃밭 200m 반경 내 공업용지 비율은 유의수준 α=0.01에서 농산물 Pb 농도에 통계적으로 유의미한 영향을 주는 것으 로 분석되어, 텃밭 자체 또는 텃밭과 인접한 지역의 환경변 수의 영향보다 텃밭 주변 토지이용의 영향이 큰 것으로 나 타났다. 이 결과는 토양 개선이나 인접 도로의 우수유출 관 리와 같은 텃밭 규모의 관리 방안보다는 납 함유 페인트 생산 및 사용 금지나 납 함유 자동차 배터리 수거체계 개선 과 같은 도시 규모의 관리 방안이 더 효과적이라는 점을 시사해준다. 또한 도시 텃밭 경작자를 대상으로 텃밭 농산 물의 잠재적 위험을 인지시켜주는 교육 프로그램도 시급히 요구된다.

본 연구에서는 수계 내 포함된 양이온들 중 특히 중금속 이온을 효율적으로 분리할 수 있는 양이온 교환막을 개 발하였다. 기저 고분자로는 sulfonated polyetheretherketone (SPEEK)를 사용하였으며 이에 중금속 이온에 결합력이 강한 킬 레이팅 수지를 파우더링하여 첨가하였다. 또한 양이온 교환막의 성능을 최적화시키기 위해 킬레이팅 수지의 함량 및 SPEEK 의 이온교환용량을 제어하였다. 결과적으로 제조된 양이온 교환막을 막 축전식 탈염 공정(membrane capacitive deionization, MCDI)에 적용한 결과 중금속 이온 제거 효율이 20% 이상 향상됨을 확인할 수 있었다.

본 연구는 퇴비에 함유된 영양소 및 중금속 함량을 파악하고 상추 재배시 퇴비의 적정 시용 비율을 알아보고자 수행되었다. 실험을 위해 두가지 퇴비를 이용하였다. 첫 번째 퇴비는 미완숙 퇴비(CA)이며 두 번째 퇴비는 시중에서 판매되고 있는 완숙 퇴비(CB)이다. 각각의 퇴비는 인공토양을 0%, 25%, 50%, 75%로 혼합하여 사용하였다. 50%와 75%의 비율로 혼합한 CA의 pH는 각각 5.39, 5.50으로 측정되었으며 약 산성으로 나타났다. CA 및 CB를 75% 비율로 혼합할 경우, 총 탄소 함량은 각각 14.5%와 6.5%로 다른 비율의 퇴비에 비해 높았고 대조구에 비해 총 질소와 인 농도가 유의하게 증가하였다. 총 탄소함량은 CA퇴비를 인공토양에 75% 혼합한 실험구에서 가장 높게 나타났다. CA는 CB와 비교하여 퇴비화율, 질소, 인의 농도가 크게 증가하였다. CB 75% 혼합한 실험구에서 구리(128 mg kg-1), 아연(260 mg kg-1), 납(0.32 mg kg-1), 카드뮴(0.48 mg kg-1) 의 함량은 다른 혼합구에 비해 가장 많은 증가하였다. 특히 비소는 CA퇴비를 25% 혼합한 실험구와 CB퇴비를 75%, 50% 혼합한 실험구에서 가장 높았다(6.69 and 6.28 mg kg-1). CA실험구 중에서 상대적으로 낮은 염분 및 중금속 함량을 함유한 CA 25% 혼합한 실험구는 상추의 성장속도 및 엽면적 등이 CB에 비해 낮게 측정되어 최적의 성장조건은 아닌 것으로 사료된다. 따라서, CA를 사용하여 상추재배에 이용할 경우, 더 낮은 농도의 CA를 이용하는 것이 적당할 것으로 판단된다.

This study measured and analyzed the heavy metal (Cd, As) content of fine dust in the city of Gwangyang, Jeonnam from September 19 to September 22, 2016. For cadmium, the arithmetic average was 0.21 ng/m3 (0.12~0.49 ng/ m3), which did not exceed the WHO's recommended level. The average of arsenic was 2.41 ng/m3 (0.30~142.08 ng/ m3) and the geometric mean was 11.18 ng/m3, which exceeded the WHO's recommended standard in 16 out of 24 measurements. In the case of cadmium, the CTE of male was 9.22 × 10−8 RME 1.91 × 10−7 and the female CTE was 9.44 × 10−8 RME 1.92 × 10−7, which did not exceed the EPA limit of CTE 2.18 × 10−5 RME 1.51 × 10−4 for men and CTE 2.23 × 10−5 RME 1.51 × 10−4 For women, CTE 2.23 × 10−5 RME 1.51 × 10−4 results were obtained, which exceeded the EPA's recommended limit and also exceeded the maximum allowable limit of 10-4.

Cellulose acetate-graft-(glycidylmethacrylate-g-polyethylene glycol) (CA-g- (GMA-g-PEG) was synthesized and incorporated into acetylated methyl cellulose (AMC) to prepare high rejection performance ultrafiltration membranes. H1-NMR and X-ray photoelectron spectroscopy study confirmed the successful synthesis of CA-g-(GMA-g-PEG) and utilized for hydrophilic modification agent. Polyethyleneimine(PEI), HumicAcid(HA) and Citric Acid(CA) ligands was used to bind the metal ions in aqueous solution.The rejection efficiency of AMC/CA-g-(GMA-g-PEG) blend membranes was studied in terms of pH, concentration and time. The successful developments would allow the safe and economical advancement in the fabrication of AMC blend membranes for ultrafiltration applications.

본 연구는 구리 아연 금속합금의 산화 환원 반응과 합성 알루미늄 실리케이트의 흡착 반응을 이용한 폐수 중 중금속 처리에 관한 연구이다. 극세사 형태로 제조된 구리 아연 금속합금이 수용액 중에 서 산화 환원반응에 의해 아연보다 이온화 경향이 작은 중금속은 환원 처리되고, 이온화 된 아연 및 미 반응 중금속은 흡착 처리하여 제거하는 연구이다. 극세사 형태로 제조된 금속합금 물질은 표면적이 커서 1회 처리만으로도 반응 평형에 도달하게 하여 효율이 높은 것으로 나타났다. 크롬(Cr+3)은 redox 반응 1 회 처리만으로도 100.0 % 제거 되었으며, 수은은 98.0 %, 주석 92.0 %, 구리는 91.4 % 정도 제거되었 다. 카드뮴, 니켈, 납도 각각 40.0 %, 50.0 %, 58.0 %가 제거 되었다. 크롬(Cr+3)은 아연과 이온화 경향 차이가 거의 없지만 제거 효율이 높은 것으로 나타났는데 이는 3가 크롬은 이온 상태로 존재하면 redox 반응에서 발생한 OH- 이온과 결합하여 수산화물 침전을 형성하는 것으로 판단된다. Redox 반응 후 증 가한 아연 및 미반응 중금속 농도를 알루미늄실리케이트를 1회 통과하여 거의 100.0 % 제거할 수 있었 다. 이는 합성 알루미늄 실리케이트의 비표면적이 크고 금속 이온의 흡착능력이 우수한 것으로 나타났으 며, 반응 후 알루미늄 이온은 증가하지 않는 것으로 보아 이온 교환이 아닌 흡착으로 아연 및 중금속 이 온들을 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

Novel processable sulfur copolymer (poly(S-r-CEA)) was synthesized via facile inverse vulcanization of elemental sulfur with 2-carboxyethyl acrylate (CEA). This polysulfide was electrospun producing sulfur-rich nanofiber and tested for heavy metal sequestration. Adsorption experiments show very high and efficient Hg2+ adsorption. This work extends the novelty of inverse vulcanization chemistry by developing method for preparation of material based on inverse vulcanized polysulfide. Consequently, a new and cheap yet effective material was prepared for heavy metal sequestration from contaminated water. This work was supported by Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Science, ICT and Future Planning (2015R1A2A1A15055407) and by the Ministry of Education (No. 2009-0093816).

Environmental tobacco smoke (ETS) contains a large variety of substances, of which at least 50 are known to or are believed to be carcinogenic. Although the Ministry of Health and Welfare has started to prevent public exposure to ETS by enacting indoor smoking bans, some facilities still allow their customers or users to smoke indoors. In this study, indoor air quality in a pub was investigated by monitoring particulate matters (PM1.0 and PM2.5), heavy metals (As, Cd, Cr, Pb) and nicotine concentration to figure out the influence force of smoking behavior on indoor air quality. Smoking behaviors are revealed to be a major contributor the contamination of indoor air in pubs. The range of PM2.5 mass concentrations were 82.2~208.0 μg/m3 and the mean concentration of PM2.5 was 135.9 μg/m3. In the case of nicotine, the mean concentration was 12.2 μg/m3 with a range from 2.7 to 24.1 μg/m3. In the results of metal analysis, the levels of heavy metals in particulate matters in a pub were found to be much higher than those of the other public facilities.