This study aimed to develop an efficient recycling process for wastewater generated from soil-washing used to remediate uranium (U(VI))-contaminated soil. Under acidic conditions, U(VI) ions leached from the soil were precipitated and separated through neutralization using hydrazine (N2H4). N2H4, employed as a pH adjuster, was decomposed into nitrogen gas (N2), water (H2O), and hydrogen ions (H+) by hydrogen peroxide (H2O2). The residual N2H4 was precipitated when the pH was adjusted using sulfuric acid (H2SO4) to recycle the wastewater in the soil-washing process. This purified wastewater was reused in the soil-washing process for a total of ten cycles. The results confirmed that the soil-washing performance for U(VI)-contaminated soil was maintained when using recycled wastewater. All in all, this study proposes an efficient recycling process for wastewater generated during the remediation of U(VI)-contaminated soil.

본 연구는 차나무식재지 토양에서 LB-CMC 한천배지를 이용하여 목질계 바이오매스 분해능이 우수한 미생물을 분리하고자 실시하였다. 그 결과 목질계 바이오매스분해에 우수한 활성을 보이는 3종의 박테리아를 분리하였다. 16S rRNA 유전자를 이용하여 3종의 박테리아를 동정한 결과 모두 Bacillus속에 속하였다. CMC zymogram 분석결과 Bacullus 3종 모두 약 44kDa의 셀룰레이즈가 존재하였다. Bacillus sp. CS1의 최적생장 온도는 37℃였으며, CMCase의 최대활성은 배양 36시간 후였고, xylanase는 배양 후 12시간에 최대활성을 보였다. CMCase와 xylanase의 최적 pH는 각각 5.0이었다. CMCase의 열안정성은 높았지만, xylanse는 열에 불안정한 것을 보였다. Bacillus sp. CS2의 최적 생장온도는 37℃였으 며, CMCase와 xylanaase의 활성은 배양 후 36시간이 가장 높았다. CMCase의 최적 온도와 pH는 각각 37℃와 pH 4.0이었지만, xylanaase의 최적 온도와 pH는 50℃와 pH 5.0이었다. CMCase와 xylanase는 비교적 열에 안정적이었다. Bacillus sp. CS3 최적 생장 온도는 37℃였으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 36시간이 가장 높았다. CMCase 및 xylanase에 대한 최적의 온도와 pH는 37℃와 4.0이었다. CMCase의 열안정성을 보였지만, xylanase는 열에 불안정한 것을 보였다.

산성토양의 한계지역은 인도네시아에 많이 분포해 있다. 하지만, 산성토양과 관련된 낮은 pH와 영양소는 콩 생산성의 제한요인이 된다. 따라서 콩의 식품 활용성을 위해 양분소와 생리활성성분에 대한 정보가 산성토양에 내성인 콩 품종과 함께 필요하다. 본 연구는 산성토양 내성 콩 유망계통 20개의 단백질, 지방, 지방산, 이소플라본 함량을 구명하기 위해 수행하였다. 그 결과, Tgm/Anj-888, Tgm/Anj-862 및 Tgm/Anj-858 등 3개의 계통에서 단백질함량이 높은 것으로 나타났다(≥45% dry weight=dw). 지방함량은 16.85~21.20% dw의 범위를 보였으며, 단백질함량과는 부의 상관관계를 보였다(r=- 0.64). 콩 지방은 평균적으로 팔미트산 9.42%(C16:0), 스테아릭산 2.77%(C18:0), 올레산 43.93%(C18:1), 리놀레산 38.53% (C18:2) 및 리놀렌산 5.35%(C18:3)으로 구성되었다. 총 10종류의 이소플라본이 분류되었으며, 주요성분은 말로닐-제니스틴 (29.49%)으로 그 뒤를 이어 말로닐-다이드진(19.04%), 글리시틴(16.70%)으로 밝혀졌다. 이소플라본 함량은 Tgm/Anj-995계통(2,130.2μg/g dw)에서 가장 높았으며, 그 뒤를 이어 Tgm/ Anj-784계통과 Tgm/Anj-832계통(각각 1,719.9 μg과 1,710.0 μg/g dw)인 것으로 나타났다. 본 영양소 정보는 육종가들이 산성토양에 내성인 새로운 콩 품종을 보급하는데 있어 작물 특성의 보완적인 자료로서 유용할 것이다.

본 연구는 경남 산림지역의 산성강하물과 토양 화학적 특성의 관련성 조사를 위하여 수행하였다. 토양 pH는 평균 4.40이었으며, 가장 높은 조사구는 밀양 산내 조사구로 pH 5.02였고, 가장 낮은 조사구는 pH 4.08의 남해 서면이었다(p〈0.05). 산림토양내 유기물, 유효인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 양이온치환용량(CEC)은 지역별 유의차가 있었다(p〈0.05). 산림토양내 중금속 함량은 납이 평균 3.86mg/kg이었고, 거제 신현이 9.87mg/kg으로 가장 높았으며, 밀양 산내가 0.86mg/kg으로 가장 낮았다(p〈0.05). 토양의 화학적 특성과 강우산도의 상관은 토양 pH(r=0.7826**), 칼슘 (r=0.6278*), 마그네슘(r=0.5841*), 양이온치환용량(r=0.6341**), 카드뮴(r=0.5995*)과 정의 상관이었고, 납(r=-0.5283*)은 부의 상관이었다. 대기 중의 SO2, 농도와 상관은 토양 pH(r=-0.6796**), 칼슘(r=-0.5810*), 마그네슘(r=-0.5522*), 양이온치환용량(r=-0.5905*)과 부의 상관이었다. 대기 중의 NO2, 농도와 상관은 유기물(r=0.6208*), 칼륨(r=0.5380*)과 정의 상관이었다. 따라서 강우산도 및 대기 중의 SO2는 토양의 산성화에 영향을 미치는 것으로 사료되며, 그리고 토양 내 중금속 함량에 영향을 미치는 것은 Cd와 Pb함량과 관련성이 있으며, 그 외 중금속의 영향은 없었다.

10년 이상 된 방사능오염 토양에서 동전기적 방법에 의한 Cs과 Co의 제염효율을 높이기 위해 HSO과 시트르산을 첨가제로 사용했다. 동전기 토양복원 컬럼의 방출수 평균속도는 2.0 cm/min이고, 10일 동안 방출된 토양폐액의 부피는 컬럼의 3.6 공극부피다. 10일간 Cs 의 제거효율이 54%에 불과한 반면에, Co는 97%나 제거되었다. 이것은 Cs의 흡착평형계수가 Co 보다 크기 때문이라고 생각된다. 본 연구에서 제시한 수학적 모델에 의한 컬럼 잔류 오염도는 실험 오차 범위에서 실험결과와 잘 일치하였다.

본 시험은 석회(0, 250, 1,000kg/10a)와 인산(0, 17 및 34kg/10a)t용이 alfalfa의 생장 및 질소고정에 미치는 영향을 구명하기 위하여 전남대학교 농과대학내 온실에서 pot로 수행되었는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간동안 alfalfa의 지상부와 지하부의 건물중, 근류중량 및 acetylene환원력은 pH6.2인 토양에서 석회시용 효과가 인정되지 않았지만, 인산시용 효과는 인정되었다(p<0.05). 파종 후 7주

본 시험은 석회(0, 250, 500, 1,000kg/10a)와 인산(0, 17, 34kg/10a) 시용이 alfalfa(Medicago sativa L.)의 생장 및 질소고정에 미치는 영향을 구명하기 위해 전남대학교 농과대학내 온실에서 pot로 수행되었다. 파종후 9과에 alfalfa의 지상부와 지하부의 건물중 및 아세틸렌 환원력에 있어서 석회 및 인산시용효과가 나타났으며(p<0.05). 파종후 14과(개화초기)에는 alfalfa의 지상부와 지하부의

This study was conducted to evaluate the effect of phosphorus acid (H3PO3) addition to the horticultural bed soil on the initial growth of red pepper (Capsicum annuum L. cv.), cucumber (Cucumis sativus L. cv.), and kimchi cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis (Lour.) Rupr. cv.). The stem heights of red pepper and cucumber were 46.1% and 23.0% greater in the 50 mg/L of phosphorus acid treatment than the untreated (control). Further, the stem diameter of pepper and cucumber were 48.7% and 23.0% greater in the 50 mg/L of phosphorus acid treatment than the control. In addition, the number of kimchi cabbage leaves was 47.5% greater in the 50 mg/L of phosphorus acid treatment than the control. The dry weights of red pepper, cucumber and kimchi cabbage were 72.9%, 16.5%, and 30.4% heavier in the 50 mg/L than the control, respectively. Cations (K, Ca, and Mg) and total phosphorus (T - P) were quantitatively analyzed for these three horticultural crops. The concentrations of K, Ca, and Mg, and T - P were higher in the 50 mg/L of phosphorus acid than the control, respectively. Based on the results obtained in this study, it appears that treatment of phosphorus acid in horticultural bed soil enhanced the growth of red pepper, cucumber and Kimchi cabbage.

A continuous process of persulfate oxidation and citric acid washing was investigated for ex-situ remediation of complex contaminated soil containing total recoverable petroleum hydrocarbons (TRPHs) and heavy metals (Cu, Pb, and Zn). The batch experiment results showed that TRPHs could be degraded by Fe2+ activated persulfate oxidation and that heavy metals could be removed by washing with citric acid. For efficient remediation of the complex contaminated soil, two-stage and three-stage processes were evaluated. Removal efficiency of the two-stage process (persulfate oxidation - citric acid washing) was 83% for TRPHs and 49%, 53%, 24% for Cu, Zn, and Pb, respectively. To improve the removal efficiency, a three-stage process was also tested; case A) water washing - persulfate oxidation - citirc acid washing and case B) persulfate oxidation - citric acid washing (1) - citric acid washing (2). In case A, 63% of TRPHs, 73% of Cu, 60% of Zn, and 55% of Pb were removed, while the removal efficiencies of TRPHs, Cu, Pb, and Zn were 24%, 68%, 62%, and 59% in case B, respectively. The results indicated that case A was better than case B. The three-stage process was more effective than the two-stage process for the remediation of complex-contaminated soil in therms of overall removal efficiency.

런던협약에 의해 2015년부터 폐기물 해양투기가 전면 금지됨에 따라 국내 광물자원 관련 산업체에서는 폐기물의 처리 방안 마련이 요구되고 있다. 알루미늄 생산 공정에서 보크사이트 부산물은 연간 27만 톤 가량 발생하고 있으며 대부분 토목공사 성토용 골재로 재활용되고 있으나, 전량 골재로 활용이 어려워 매년 8만 톤 이상적치되고 있는 실정이다. 우리나라 농경지는 하절기 집중호우, 화학비료 다량 사용 등으로 토양의 산성화가 가속화되고 있어 농작물 생육조건에 적합한 pH 유지를 위해 주기적인 토양 개량이 필요하다. 보크사이트 부산물을 활용한 토양개량제가 석회(Ca), 고토(Mg)를 대체하여 산성토양 개량제로 재활용 가능성에 대하여 연구하고자 한다. 보크사이트 부산물을 토양개량제로 활용함으로써 매립 등에 소요되는 처리비용을 절감하고 자원순환 측면에서 폐기물제로화(waste zero)에 크게 기여할 것이다. 보크사이트 부산물의 위해성 여부를 확인하기 위해 ｢토양환경보전법｣ 토양오염 우려기준에서 정하고 있는 중금속 8종 물질의 분석 결과 불검출 또는 기준치 이하로 검출됨을 확인하였다. 전남 나주시 금천면 석곡리 일원(임야와 농경지 연접부)에서 pH 4.9 ~ 5.0 범위의 토양을 채취하여 샘플 토양으로 사용하였으며 채취한 샘플산성토양에 보크사이트 부산물 과립 개량제를 1~10%(wt) 범위로 혼입하여 pH 변화를 조사하였다. 이때 농경지에서 경운, 강우에 의한 수화반응 등을 적용하고자 일정 기일간 양생을 거친후 pH를 측정하였다. 증류수(토양의 25%)와 5일간 양생 반응 후 측정한 결과 토양개량제 1%를 혼입한 시료에서는 pH 7.5 ~ 8.0, 10% 혼입시료는 pH 9.0 ~ 9.5 범위로 나타났다. 보크사이트 부산물을 토양개량제로 활용 시 중금속류에 의한 오염은 없을 것으로 사료되며 보크사이트 부산물이 경작 작토부 토양의 1% 이내로 살포할 경우 산성토양 중화에 적합할 것으로 판단된다.

This study was aimed at determining the changes in heavy metal removal efficiency at different acid concentrations in a micro-nanobubble soil washing system and pickling process that is used to dispose of heavy metals. For this purpose, the initial and final heavy metal concentrations were measured to calculate the heavy metal removal efficiency 5, 10, 20, 30, 60, and 120 min into the experiment. Soil contaminated by heavy metals and extracted from 0~15 cm below the surface of a vehicle junkyard in the city of U was used in the experiment. The extracted soil was air-dried for 24 h, after which a No. 10 (2 mm) was used as a filter to remove large particles and other substances from the soil as well as to even out the samples. As for the operating conditions, the air inflow rate in the micro-nano bubble soil washing system was fixed at 2 L/min,; with the concentration of hydrogen peroxide being adjusted to 5%, 10%, or 15%. The treatment lasted 120 min. The results showed that when the concentration of hydrogen peroxide was 5%, the efficiency of Zn removal was 27.4%, whereas those of Ni and Pb were 28.7% and 22.8%, respectively. When the concentration of hydrogen peroxide was 10%, the efficiency of Zn removal was 38.7%, whereas those of Ni and Pb were 42.6% and 28.6%, respectively. When the concentration of hydrogen peroxide was 15%, the efficiency of Zn removal was 49.7%, whereas those of Ni and Pb were 57.1% and 42.6%, respectively. Therefore, the efficiency of removal of all three heavy metals was the highest when the hydrogen peroxide concentration was 15%.

The potential of nitrogen mineralization was studied by applying organic fertilizer to soil and incubating at 25℃ for 28 weeks. The organic fertilizers used in this experiment were oil-cake (CF-Ⅰ, CF-Ⅱ) and amino acid fertilizer (AAF-Ⅰ, AAF- Ⅱ). Accumulated mineralized nitrogen (N) fits the frist-order kinetics during incubation. The N mineralization potential (No) for organic fertilizers treated soil was highest at AAF-Ⅱ treatment with a value of 27.71 N mg/100g, then followed by CF-Ⅱ, AAF-Ⅰ, CF-Ⅰ. The pure N mineralization potential (N0 treatment - N0 control) for CF-Ⅰ, CF-Ⅱ, AAF-Ⅰ, AAF-Ⅱ were 2.55, 5.83, 3.66, 8.57 N mg/ 100g, respectively. The amount of N mineralized from organic fertilizers applied soil ranged from 46% to 61% of the total N content in organic fertilizer. The half-life (t1/2) of organic nitrogen in soil treated with oil-cake and amino acid fertilizer was 17-21 days. Therefore, half of nitrogen contained in oil-cake and amino acid fertilizer was mineralized after 3 weeks application.

본 연구는 인삼 기내에서 생산된 재분화 식물체의 토양 순화를 위해 순화과정을 단축하고 생존율을 높일 수 있는 방법을 개발하기 위하여 실시하였다. GA3를 0.4mg l-1로 9시간을 처리하였을 때 토양에서 생존율은 59.6%로 가장 높게 나타났으며, 그 다음이 1mg l-1에서 9시간을 처리하였 때 43.7%의 생존율을 나타냈다. 재분화 식물체의 뿌리길이가 4 cm 이상일 때는 48개체가 생존하여 생존율은 53.3%로 처리 중 가장 높게 나타났으며, 뿌리 무게는 4 g 이상일때는 46.7%가 생존하여 가장 높은 비율을 나타냈다. 4년생 때 지상부 생육 특성을 조사한 결과, 초장은 35.3 cm, 경장은 18.3 cm, 엽장은 12.1 cm, 엽폭은 4.8 cm로 이식 재배한 연풍의 생육 특성과 비교해 보면 재분화 식물체의 생육이 약간 떨어짐을 볼 수 있었다. 3년생 때 지하부 특성을 보면 근장은 15.3 cm, 동장은 4.5 cm, 동직경은 2.1 cm, 그리고 근중은 15.4 g으로 지하부도 지상부와 마찬가지로 대조구인 묘삼을 이식하여 재배한 처리구에 비하여 생육이 약간 떨어졌다.

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 H+-ATPase 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, 100uM 이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 25uM 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 100uM 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, 50uM 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, 10uM 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, 25uM 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 H+-flux 의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 50uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+-ATPase 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. H+-ATPase 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

A study on the removal of Pb ion from Pb-contaminated soil was carried out, using ex-situ extraction process. Tartaric acid (TA) and iminodiacetic acid sodium salt (IDA) as a washing agent were evaluated as a function of concentration, reaction time, mixing ratio of washing agent and recycling of washing agent. TA showed a better extraction performance than IDA. The optimum washing condition of TA and IDA were in the ratio of 1 : 15 and 1 : 20 between soil and acid solution during 1 hr reaction. The total concentrations of Pb ion by TA and IDA at three repeated extraction, were 368.8 ppm and 267.5 ppm, respectively. The recovery of Pb ion from washing solution was achieved by adding calcium hydroxide and sodium sulfide, form the precipitation of lead hydroxide and lead sulfide, and optimum amounts of sodium sulfide and calcium hydroxide were 7 g/ℓ for the TA washing solution and 4 g/ℓ , 5 g/ℓ for the IDA washing solution, respectively. The efficiency of recycle for TA and IDA washing solution were 78.8%, 95.1% and 89.2%, 96.6%, at third extractions under Na2S and Ca(OH)2, respectively.

A study on the remediation of heavily Fe ion contaminated soils from abandoned iron mine was carried out, using ex-situ extraction process. Also, oxalic acid as a complex agent was evaluated as a function of concentration, reaction time and mixing ratio of washing agent in order to evaluate Fe removability of the soil contaminated from the abandoned iron mine. Oxalic acid showed a better extraction performance than 0.1N-HCI, i.e., the concentrations of Fe ion extracted from the abandoned mine for the former at uncontrolled pH and the latter were 1,750 ppm and 1,079 ppm, respectively. The optimum washing condition of oxalic acid was in the ratio of 1:5 and 1:10 between soil and acid solution during 1 hr reaction. The total concentrations of Fe ion by oxalic acid and EDTA at three repeated extraction, were 4,554 ppm and 864 ppm, respectively. The recovery of Fe ions from washing solution was achieved, forming hydroxide precipitation and metal sulfide under excess of calcium hydroxide and sodium sulfide. In addition, the amounted of sodium sulfide and calcium hydroxide for the optimal recovery of Fe were 15g/ℓ and 5g/ℓ from the oxalic acid complexes, respectively.

산성토양에서 Alfalfa에 대한 근류균의 접종효과를 밝혀 우리나라에서 Alfalfa의 재배에 필요한 기초자료를 얻고자 1980년 포장에서 Alfalfa 품종 Luna를 공시품종으로 국내에서 분리한 근류균(Rhizobium meliloti)을 공시균주로 하여 근류근 접종과 석회시용의 효과를 단보당 농용석회 100, 300, 600kg의 3가지 석회 수준에서 검토한 결과는 아래와 같다. 1. 근류균 접종구에서는 석회의 시용이 생육초기 근류형성량의 증가를 가져왔으며 위근류의 형성이 거의 없었으나 무접종구에서는 생육 초기부터 위근류가 형성되었다. 2. 석회시용 효과는 생육초기부터 나타났는데 석회시용량이 증가함에 따라서 토양 pH, 초장, 근장, 지상부 건물중, 뿌리의 건물중 등이 현저히 증가되었다. 3. 예취기별 건물수량은 근류균 접종 및 석회시용 의해 현저히 증가하였는데 특히 근류균 접종구에서 석회시용의 효과가 크게 나타났다. 연간 총수량은 무접종구가 약 83kg/10a, 접종구가 약 286ks/10a으로 근류균 접종에 의해 3배 정도의 수량증대를 보였다. 4. 식물체내 전질소함량은 근류균 접종에 의해 잎이 4.0～4.5%, 줄기가 1.5～l.8% 그리고 뿌리는 1.7～l.9%정도로 헌저히 증가되있으며 근류형성률이나 석회시용 수준에 따른 차이는 없었다.