비소는 토양 및 지하수 환경에서 비소는 보통 3 가 비소와 5 가 비소로 존재하며, 일반적으로 3 가 비소는 5 가 비소에 비해 독성 및 이동성이 높은 것으로 알려져 있다(Raven et al., 1998). 비소는 수계 및 음용수에 유입될 경우 심각한 환경문제와 인간의 건강에 악영향을 미친다. 또한, 방글라데시, 인도, 대만, 베트남, 중국, 칠레, 멕시코, 독일, 미국 등의 지하수에서는 고농도의 비소가 검출되고 있다는 보고가 되었으며(Selim Reza et al., 2010), 비소의 환경오염 및 독성은 미국환경보호국(...
비소는 토양 및 지하수 환경에서 비소는 보통 3 가 비소와 5 가 비소로 존재하며, 일반적으로 3 가 비소는 5 가 비소에 비해 독성 및 이동성이 높은 것으로 알려져 있다(Raven et al., 1998). 비소는 수계 및 음용수에 유입될 경우 심각한 환경문제와 인간의 건강에 악영향을 미친다. 또한, 방글라데시, 인도, 대만, 베트남, 중국, 칠레, 멕시코, 독일, 미국 등의 지하수에서는 고농도의 비소가 검출되고 있다는 보고가 되었으며(Selim Reza et al., 2010), 비소의 환경오염 및 독성은 미국환경보호국(USEPA, U. S. Environmental Protection Agency) 과 세계보건기구(WHO, World Health Organization)에서 음용수 내 비소 기준농도를 10 ㎍/L 로 정하여 규제하고 있다. 이러한 비소의 제거기술은 크게 공침, 멤브레인, 이온교환, 흡착처리 기술 등으로 분류되는데 이러한 많은 기술들 중 설치 및 운영비가 적고 지하수 수질에 많은 영향을 받지 않는 장점이 있는 흡착을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다(방선백 등, 2005). 따라서, 본 연구에서는 중금속에 대하여 흡착능도 지니며, 또한 산화능력도 지닌 철(Iron, Fe) 산화물과 망간(Manganese, Mn) 산화물을 이용하여 Feroxyhyte(δ-FeOOH) 흡착제를 개발하였다. 흡착제를 이용하여 3 가 비소와 5 가 비소를 산화 및 흡착 제거를 규명하고자 하였으며, 흡착제에 대한 특성 및 흡착제와 비소와의 흡착효율에 대한 상관관계를 규명하고자 하였다. 3 가 비소와 5 가 비소를 제거하기 위해 Feroxyhyte 흡착제에 대한 특성분석을 실시하였으며, 흡착실험으로는 배경전해질에 따른 비소흡착 제거, Kinetics, Isotherm, pH effect를 실시하였다. 또한, 농도 분석은 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma, Horiba, Japan) 를 이용하여 분석하였다. 위의 실험은 2회 반복하여 정확도를 높였으며, 이러한 특성분석 및 실험을 통하여 Feroxyhyte 의 3 가 비소와 5 가 비소 제거에 대한 흡착 기작을 관찰하였으며, 망간 산화물로 인하여 3 가 비소에서 5 가 비소로 산화 시킬 수 있는 산화능을 관찰하였다. 결론적으로 3 가 비소만의 제거효율 면에서는 소량의 망간이 포함된 흡착제가 비소제거에 대하여 더 적합한 것으로 나타났다. 이와 더불어 Feroxyhyte 는 약간의 자성을 갖는 철 산화물로서 회수 가능성을 보였으며, 3 가 비소와 5 가 비소의 산화 및 흡착 제거에 대한 두 가지 모두 적합한 흡착제로 이용될 수 있을 것으로 판단되며, 비소가 아닌 다른 오염물질(중금속 또는 염료 등)에 대해서도 산화 및 흡착 제거를 시킬 수 있을 것으로 사료된다.
비소는 토양 및 지하수 환경에서 비소는 보통 3 가 비소와 5 가 비소로 존재하며, 일반적으로 3 가 비소는 5 가 비소에 비해 독성 및 이동성이 높은 것으로 알려져 있다(Raven et al., 1998). 비소는 수계 및 음용수에 유입될 경우 심각한 환경문제와 인간의 건강에 악영향을 미친다. 또한, 방글라데시, 인도, 대만, 베트남, 중국, 칠레, 멕시코, 독일, 미국 등의 지하수에서는 고농도의 비소가 검출되고 있다는 보고가 되었으며(Selim Reza et al., 2010), 비소의 환경오염 및 독성은 미국환경보호국(USEPA, U. S. Environmental Protection Agency) 과 세계보건기구(WHO, World Health Organization)에서 음용수 내 비소 기준농도를 10 ㎍/L 로 정하여 규제하고 있다. 이러한 비소의 제거기술은 크게 공침, 멤브레인, 이온교환, 흡착처리 기술 등으로 분류되는데 이러한 많은 기술들 중 설치 및 운영비가 적고 지하수 수질에 많은 영향을 받지 않는 장점이 있는 흡착을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다(방선백 등, 2005). 따라서, 본 연구에서는 중금속에 대하여 흡착능도 지니며, 또한 산화능력도 지닌 철(Iron, Fe) 산화물과 망간(Manganese, Mn) 산화물을 이용하여 Feroxyhyte(δ-FeOOH) 흡착제를 개발하였다. 흡착제를 이용하여 3 가 비소와 5 가 비소를 산화 및 흡착 제거를 규명하고자 하였으며, 흡착제에 대한 특성 및 흡착제와 비소와의 흡착효율에 대한 상관관계를 규명하고자 하였다. 3 가 비소와 5 가 비소를 제거하기 위해 Feroxyhyte 흡착제에 대한 특성분석을 실시하였으며, 흡착실험으로는 배경전해질에 따른 비소흡착 제거, Kinetics, Isotherm, pH effect를 실시하였다. 또한, 농도 분석은 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma, Horiba, Japan) 를 이용하여 분석하였다. 위의 실험은 2회 반복하여 정확도를 높였으며, 이러한 특성분석 및 실험을 통하여 Feroxyhyte 의 3 가 비소와 5 가 비소 제거에 대한 흡착 기작을 관찰하였으며, 망간 산화물로 인하여 3 가 비소에서 5 가 비소로 산화 시킬 수 있는 산화능을 관찰하였다. 결론적으로 3 가 비소만의 제거효율 면에서는 소량의 망간이 포함된 흡착제가 비소제거에 대하여 더 적합한 것으로 나타났다. 이와 더불어 Feroxyhyte 는 약간의 자성을 갖는 철 산화물로서 회수 가능성을 보였으며, 3 가 비소와 5 가 비소의 산화 및 흡착 제거에 대한 두 가지 모두 적합한 흡착제로 이용될 수 있을 것으로 판단되며, 비소가 아닌 다른 오염물질(중금속 또는 염료 등)에 대해서도 산화 및 흡착 제거를 시킬 수 있을 것으로 사료된다.
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