Health concerns related to particulate matter (PM) pollution are on the rise globally. This study investigates the effects of the main components of PM on human airway epithelial cells (Calu-3), focusing on three distinct types: PM10-bound PAHs (including Benzo[a]anthracene and Benzo[b]fluoranthene), PM10-bound trace elements (containing arsenic and lead), and PM2.5-bound ions (comprising sodium and calcium). Calu-3 cells were exposed to these PM components at concentrations ranging from 2 to 100 μg/mL. Unexposed Calu-3 cells exhibited a 60% increase in metabolic activity after 12 hours. In contrast, exposure to PM components resulted in significant reductions in cell viability, with PM10-bound PAHs and PM10-bound trace elements causing decreases of 54% and 55% respectively, and PM2.5-bound ions leading to a 63% reduction at 100 μg/mL. Additionally, there was found to be a notable rise in the expression of proinflammatory cytokines IL-8 and TNF-α. Specifically, IL-8 levels increased by 456%, and TNF-α levels rose by 660% after 12 hours of exposure to PM2.5-bound ions. These findings indicate that the size and composition of fine dust particles play a critical role in their cytotoxic effects, contributing to increased cell death, membrane damage, and necrosis in airway epithelial cells.

The concentrations of four potentially toxic elements were analyzed in 70 spraint samples of Eurasian otters from the Daechung Lake area. The median concentrations of As, Hg, Ni, and Pb were 1.19, 1.06, 9.95, and 0.37 μg/g dry weight, respectively. A moderate negative correlation was observed between the levels of Hg and Pb (rs = -0.47). The Hg levels showed a weak negative correlation with the distances of the sampling locations from the Daechung Dam (rs = -0.35). This study provides baseline information on the health risks associated with the hazardous elements in otter species.

The aim of this study was to calculate the health risks which children were exposed to trace metals through several pathways including air, floor dust, wipe and hand wipes in elementary-schools and academies. The samples were collected at children's facilities (50 elementary-schools and 46 academies) in summer (Aug ~ Sept, 2008), winter (Dec 2008 ~ Feb, 2009) and Spring (Mar ~ Apr, 2009) periods. The lifetime Excess Cancer Risks (ECRs) were estimated for carcinogen trace elements such as As, Cd, and Cr. For carcinogens, the Excess Cancer Risk (ECR) was calculated by considering the process of deciding Cancer Potency Factor (CPF) and Age Dependent Adjust Factor (ADAF) of the data of adults. Hazard Quotients (HQs) were estimated for the non-carcinogens trace metals like Cd, Cr, Hg and Pb. The average ECRs for young children were 1×10^-9~1×10^-8 (50%th percentile) level in all facilities. Non-carcinogens did not exceed 0.1 for all subjects in all facilities. For trace metals their risk based on health risk assessment was also observed to be acceptable.

This study assessed the health risk of trace elements in indoor children-facilities by multi-pathway measurements (Air, Dust, Wipe, Hand washing). The samples of indoor place were collected at various children's facilities (40 day-care houses, 42 child-care centers, 44 kindergartens, and 42 indoor playgrounds) in summer (Jul~Sep, 2007) and winter (Jan~Feb, 2008) periods, and analyzed by ICP-MS. The lifetime Excess Cancer Risks (ECRs) were estimated for carcinogen trace elements such as As, Cd, Cr and Ni. For carcinogens, the Excess Cancer Risk (ECR) was calculated by considering the process of deciding Cancer Potency Factor (CPF) and Age Dependent Adjust Factor (ADAF) of the data of adults. Both Hazard Quotients (HQs) and Hazard Index (HI) were estimated for the non-carcinogens and children sensitivity trace elements like Cd, Cu, and Cr. The average ECRs for young children were 1×10^-10~1×10^-6 (50%th percentile) level in all facilities. Non-carcinogens and Children's sensitivity materials did not exceed 1.0 (HQs, HI) for all subjects in all facilities. For trace elements their detection rates through multi-pathways were not high and their risk based on health risk assessment was also observed to be acceptable. In addition, through education on the risk of multi-pathway exposure of trace elements for managers of facilities as well as for users the risk control of exposure of children.

광주광역시 향등지역에서 화강암의 풍화에 따른 토양단면의 지화학적 특성을 파악하기 위하여 11개의 시료를 화학분석 하였다. 모암에서부터 풍화암까지 주성분원소 중 Si, Ca, Na, Mg, P, Mn은 감소하고 Ti, Fe, K는 증가하는 경향을 보인다. 미량성분원소의 경우 Rb, Sr, Pb, Ba은 증가하는 경향을 보이며, As, Co늘 감소하는 경향을 보인다. 또한 Zn, Cr, Ni등은 부분적으로 집적된 경향을 보이나 전체적으로는 모암과 풍화토에서 거의 비슷한 함량을 갖는다. 희토류원소는 전체적으로 상부로 갈수록 증가하는데 경희토류원소(LREE)는 풍화초기에 기반암에서 용탈되어 풍화암(saprock)에서 집적되지만, 중희토류원소(HREE)의 경우는 상대적으로 집적되지 못하여 풍화초기에 약간 감소하는 경향을 나타낸다.

This research aim to geochemical study and the abundance of the trace elements of gneisses distributed in the western region of Mt.Chirisan. Analyzing the trace elements Gke Cu, Cr, Pb, Ni, Co, Mn, Li, Zn for 205 rock samples, and average abundance, range of abundance, frequency of each element were examined. Migmatitic gneiss, metatectic gneiss, porphyroblastic gneiss, granitic gneiss of studied area are lots of average abundance of Cu, Cr, Ni, Co and avidly scattered irregularly frequencies distribution. Also these are very similar to those of shales, therefore, considered to be sedimentary origin. Leucocratic granitic gneiss have lower average abundances in all eight trace elements than those of shales and have similar trace element abundances to those of Namwon granites, therefore, this is igneous origin.

광산배수에서 일어나는 철광물의 침전과 상전이는 배수 내 미량 원소의 거동에 매우 중요한 영향을 미친다. 그러나 주로 침전되는 철광물 중 하나인 페리하이드라이트의 침전과 이와 연관된 배수 내 미량원소의 거동은 거의 연구된 적이 없다. 본 연구는 문경 석탄광에서 발생하는 광산배수에서 pH 변화와 시간에 따른 광물침전 특성을 알아보고 이러한 광물의 침전과 연관된 미량원소의 거동 변화를 연구하였다. 침전되는 광물의 경우 pH 4에서는 침철석이 관찰되었고 pH 6 이상에서는 일부 6-line 페리하이드라이트가 혼재하는 2-line 페 리하이드라이트가 주로 동정되었다. 또한 pH 6 이상의 시료에서는 pH가 증가할수록 방해석의 침전이 추가적 으로 증가하는 것이 관찰되었다. 침철석의 경우 초기에 배수 내에서 페리하이드라이트로 침전된 후 낮은 pH의 영향으로 이 광물이 짧은 시간 내에 침철석으로 상전이 되었을 것으로 생각된다. 배수 내 미량 원소의 농도는 pH와 시간에 큰 영향을 받고 있음을 보여준다. 시간에 따라 배수 내의 Fe는 철광물의 침전에 의하여 급격한 농도의 감소를 보였는데 배수 내 산화음이온으로 존재하는 As의 경우도 pH 값에 상관없이 Fe와 같이 급격 한 농도의 감소를 보였다. 이러한 As의 농도 감소는 주로 페리하이드라이트와의 공침에 의한 것으로 여겨지며 낮은 pH의 배수에서는 침철석의 표면 흡착에 의한 것으로 생각된다. 이와는 달리 Cd, Co, Zn, Ni 등의 미량 원소의 농도는 광물의 종류에 상관없이 pH에 큰 영향을 받으며 pH 값이 낮을수록 배수 내 높은 농도로 존 재하였고 pH가 증가할수록 그 농도는 낮아졌다. 이러한 결과는 양이온으로 존재하는 미량원소의 거동의 경우 광물의 종류보다 pH에 따른 광물 표면의 전하 값에 더 큰 영향을 받고 있음을 지시한다.

본 연구는 청동기-초기철기 시대로 구분되는 선사시대 출토 청동 무기류 25점의 출토지와 생산지의 관계를 파악하기 위해 납동위원소비와 성분분석을 실시하였다. 청동 무기류 25점은 모두 구리-주석-납의 삼원 계 합금으로 납이 인위적으로 첨가됨을 확인할 수 있다. 납동위원소비 분석을 통해 청동기-초기철기 시대 무 기류는 중국 북부지역을 포함한 다양한 지역의 원료로 제작되어 그 시대의 유통과 교류가 활발했음을 알 수 있다. 또한 세형동검은 한반도 남부 영역분포도의 zone 1-3 및 중국 북부 지역에서, 동과 및 동모는 zone 1 및 zone 4를 제외한 나머지 지역에서 납 원료를 공급받았음을 확인할 수 있다. 출토 청동 무기류 25점의 미 량원소 중 은은 부화되어 나타나며 아연 및 코발트는 결핍됨을 알 수 있다. 비소와 안티몬은 일부 시료에만 검출되어 산지 연구를 위한 특정인자로의 가능성을 확인하였다. 납동위원소비 분석은 원료의 산지뿐만 아니 라 공반되는 유물의 제작시기를 구분할 수 있으며 유물 내에 결핍, 부화된 미량원소는 원료 산지를 추정하는 데 좋은 인자가 될 것으로 생각된다.

산성광산배수에서 철광물의 침전 및 상전이 과정은 배수 내의 미량원소의 거동에 많은 영향을 미친다. 그러나 자연에서 일어나는 이러한 과정을 정확하게 추적하기는 쉽지 않아 많은 연구들이 산성광산배수에서 일어나는 광물의 침전 및 상전이에 대하여 실내 실험에 의존하는 경우가 많았다. 본 연구에서는 달성광산에서 채취한 배수를 대상으로 실제 산성광산배수에서 서로 다른 pH 값을 갖는 조건에서 시간이 지남에 따라 일어나는 광물의 침전과 이에 따른 배수 내의 미량 원소 변화를 살펴보았다. 침전된 광물의 양이 많지 않아 동정이 어려운 경우도 있었지만 침전된 광물들의 정보를 종합해보면 대체적으로 비정질의 광물 먼저 형성된 후 아마도 슈베르트마나이트를 거쳐서 추후에 침철석이 침전된 것으로 사료된다. 그러나 시료 중 pH가 높은 경우(10)에는 계속적으로 비정질 상태로 남아있었다. 시간이 지남에 따라 광물의 침전 및 전이에 의하여 배수의 pH는 계속적으로 낮아지는 경향을 보였다. 모든 원소들이 높은 pH (8, 10)에서 낮은 농도를 보였는데 이는 높은 pH에서의 광물의 침전과 표면전하의 영향으로 판단되며 각 원소의 농도는 시간이 지남에 따라 조금씩 증가하였다. 황의 농도는 슈베르트마나이트에서 침철석으로의 전이의 영향으로 배수 내에서 역시 증가하였다.

The objectives of this study were to evaluate biogas production and changes of CH4 contents by trace elements solution dosing to improve the operation efficiency of anaerobic digestion. The solution with trace elements was manufactured by Co, Mo, Ni, and Fe, and the trace elements dosages were gradually increased from reactor R1 to R4. Operation was performed as four modes and organic loading rate was increased from R1 to R4. As a result, digestion efficiency of R2 or R3 was higher than R1 without trace elements solution. Also, it showed that biogas production and CH4 contents of R3 were high compared with R2. However, R4 had a negative effect on the efficiency of anaerobic digestion due to the additional dosing of unnecessary trace elements. Moreover, from the results compared with anaerobic digestion conditions on effect of each trace element, it showed that experiment with the mixture of Co, Ni, Mo, and Fe was the highest digestion efficiency and individual trace element showed high digestion efficiency in the order of Fe, Co, Mo, and Ni. In conclusion, the additional dosing of optimum trace elements is essential to enhance the efficiency of anaerobic digestion.

본 연구에서는 유연탄을 원료로 하는 국내 모 화력발전소에서 발생하는 비회(fly ash)와 석탄회 매립염호수(saline ash pond)에 대하여 지구화학적으로 조사함으로써 석탄회와의 반응에 의한 매립호수의 수질변화와 염수와의 반응에 의한 석탄회내의 원소용출 특성을 고찰하였다. 이를 위해, 각각 1개씩의 비회와 바닥재, 그리고 7개의 매립호수 수질시료를 채취하였다. 이 중, 비회와 바닥재, 그리고 2개의 수질시료는 총 55개 항목의 미량금속원소에 대한 분석을 수행하였다. 비회 내에는 Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, B 등과 같은 친황원소들의 함량이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 매립호수 내에서는 해수에 비하여 As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, Zr 등이 상대적으로 농집되어 있었다. 또한, 각 원소에 대하여 비회 내의 농도와 매립호수 내의 농도 비를 비교한 결과, Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, W 등이 타 원소들과 비하여 매립호수에 농집되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상대적 휘발정도에 의해 일부 금속원소가 비회의 표면에 농집된다 하더라도 금속원소의 용출특성이 용해도나 흡착처럼 각 원소의 지화학적 거동 특성에 영향 받음을 의미하는 것이다.