속성수를 이용한 쓰레기 매립지 침출수의 중금속 및 유해성분의 흡수, 제거 가능성 Absorption Capacity of Heavy Metals and Harmful Elements of Waste Leachate Using by Fast Growing Trees원문보기
쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작 나무와 이태리포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는 지를 알아보기 위해서 침출수 원액, 50% 침출수, 25% 침출수 그리고 대조구 등 4개의 처리로 나누어서 관수하였다. 실험이 끝난 후에 뿌리, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하고 그 함량을 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer(ICP)로 조사하였다. 위에서 살펴본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 알루미늄(AA),크롬(Cr), 철(Fe) 등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수 할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.
쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작 나무와 이태리포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는 지를 알아보기 위해서 침출수 원액, 50% 침출수, 25% 침출수 그리고 대조구 등 4개의 처리로 나누어서 관수하였다. 실험이 끝난 후에 뿌리, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하고 그 함량을 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer(ICP)로 조사하였다. 위에서 살펴본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 알루미늄(AA),크롬(Cr), 철(Fe) 등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수 할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.
Populus euramericana and Betula platyphylla var. japonica have been identified as possible species for use for phytoremediation of landfills. To identify the capacity of waste leachate absorption in Populus euramericana and Betula platyphylla var, japonica, four different treatments were applied to ...
Populus euramericana and Betula platyphylla var. japonica have been identified as possible species for use for phytoremediation of landfills. To identify the capacity of waste leachate absorption in Populus euramericana and Betula platyphylla var, japonica, four different treatments were applied to these seedlings: leachate solution (100% leachate), 50% dilution (50% leachate: 50% water, v/v) and 25% dilution (25% leachate: 75% water, v/v) were applied to these two species. After the experiment, concentrations of heavy metals in tree biomass were analyzed by Inductively Coupled Plasma emission spectrometer (ICP). These two species can take up the hazardous parts of the leachate such as heavy metals. Especially, these species showed good absorption capacity of Al, Cr, and Fe elements. The result of this study suggested that these two species can take up the toxic materials through their roots and transport them to stems or leaves.
Populus euramericana and Betula platyphylla var. japonica have been identified as possible species for use for phytoremediation of landfills. To identify the capacity of waste leachate absorption in Populus euramericana and Betula platyphylla var, japonica, four different treatments were applied to these seedlings: leachate solution (100% leachate), 50% dilution (50% leachate: 50% water, v/v) and 25% dilution (25% leachate: 75% water, v/v) were applied to these two species. After the experiment, concentrations of heavy metals in tree biomass were analyzed by Inductively Coupled Plasma emission spectrometer (ICP). These two species can take up the hazardous parts of the leachate such as heavy metals. Especially, these species showed good absorption capacity of Al, Cr, and Fe elements. The result of this study suggested that these two species can take up the toxic materials through their roots and transport them to stems or leaves.
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문제 정의
이미 앞선 연구에서 (우수영 등, 2001) 침출수를 관수했을 때 이태리 포플러와 자작나무 platyphylla var. japonicae\ 생장과 광합성 등의 생리, 생태적인 특성이 어떻게 반응하는지 조사하였다. 두 수종 모두 공통적으로 침출수에 의해서 생장이 촉진된 결과를 얻었다.
따라서 이 연구의 목적은 이태리 포플러와 자작나무가 쓰레기매립지의 유해성분을 얼마나 흡수, 제거할 수 있는지를 알아보는 것이다. 또한 이러한 흡수 가 능성을 통해서 이들 수종이 오염지역의 조림수종으로 적합한지 그 가능성을 알아보는 것이다.
따라서 이 연구의 목적은 이태리 포플러와 자작나무가 쓰레기매립지의 유해성분을 얼마나 흡수, 제거할 수 있는지를 알아보는 것이다. 또한 이러한 흡수 가 능성을 통해서 이들 수종이 오염지역의 조림수종으로 적합한지 그 가능성을 알아보는 것이다.
위의 결과에서 이태리 포플러와 자작나무가 중금속을 흡수하는 능력을 살펴보았다. 앞에서 언급한 결과를 볼 때 이들 두 수종을 오염지역에 조림하면 중금속을 흡수, 제거할 수 있는 가능성이 있다는 것을 보여준다.
가설 설정
쓰레기매립지의 녹화조림에 적당한 수종의 개발은 우선 속성수를 위주로 하는 것이 효과적일 것이다. 속성수는 빠른 생장 때문에 녹화의 효과를 기대할 수 있고 물질 생산량도 많기 때문에 흡수량도 많을 것으로 보고되기 때문이다.
제안 방법
토양은 통풍이 잘 되는 음지에서 건조하여 2 mm sieve로 거르고 5g을 정확하게 측정하였다. 0.1 N HCl 을 50 ml 넣고 진탕수조에 1시간 진탕한 후 여과지를 이용하여 거르고 Inductively Coupled Plasma emission Spec- trometer(ICPS N Shimadzu)를 이용해서 Al, Fe, Cr, Cd, 등 각종 중금속을 측정하였다.
수체는 분쇄기를 이용해서 분쇄한 후 1 g을 측정하여 100 mJ용 플라스크에 넣고 진한 HNO3를 5 ml 넣고 고르게 적시고 열을 가하여 180℃ 정도에 이르게 하고 유기물을 모두 태웠다. Ternary solution 10 ml을 넣고 다시 200℃ 정도로 가열한 후 남은 액을 여과하여 여과된 액체를 Inductively Coupled Plasma emission Spectrometer(ICPS IV, Shimadzu)로 Al, Fe, Cr, Cd의 흡수된 량을 측정하였다.
침출수는 희석하여 침출수 원액(100% leachate), 50% 희석(50% leachate), 75% 희석(25% leachate), 대조구(control)로 구분하여 관수하였다. 대조구는 수돗물을 사용하여 관수하였다. 관수는 아침 해가 뜨기 전에 했고 자작나무는 3월 17일부터 7월17일까지 4개월, 이태리 포플러는 3월 29일부터 7월 4일까지 해주었다.
44가 된다고 보고되어 이러한 중요 수종의 육종도 가능성이 있음을 시사해 주었다 (McNeiely, 1994). 또한 몇 가지 수종의 알루미늄에 대한 흡수수종과 저항성을 가지는 수목의 종류(Hentsschel et al., 1993)와 이들 수종을 검정하였다.
실험이 끝난 후 처리 구 별로 토양을 채취하여 토양 속에 잔류하고 있는 유해성분을 분석하였다. 토양은 통풍이 잘 되는 음지에서 건조하여 2 mm sieve로 거르고 5g을 정확하게 측정하였다.
쓰레기매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작나무와 이태리 포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는 지를 알아보기 위해서 침출수 원액, 50% 침출수, 25% 침출수 그리고 대조구 등 4개의 처리로 나누어서 관수하였다. 실험이 끝난 후에 뿌리, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하고 그 함량을 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer(ICP)로 조사하였다.
쓰레기매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작나무와 이태리 포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는 지를 알아보기 위해서 침출수 원액, 50% 침출수, 25% 침출수 그리고 대조구 등 4개의 처리로 나누어서 관수하였다. 실험이 끝난 후에 뿌리, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하고 그 함량을 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer(ICP)로 조사하였다.
침출수 원액 가운데 유해성분이 얼마나 흡수되었는지 비교하기 위해서 침출수 원액에 대해서도 위에서 언급한 항목들을 분석하여 비교하였다.
침출수의 성분은 Table 1에서 조사한 것과 같이 높은 NO3 성분과 더불어서 BOD가 높았다. 침출수는 희석하여 침출수 원액(100% leachate), 50% 희석(50% leachate), 75% 희석(25% leachate), 대조구(control)로 구분하여 관수하였다. 대조구는 수돗물을 사용하여 관수하였다.
실험이 끝난 후 처리 구 별로 토양을 채취하여 토양 속에 잔류하고 있는 유해성분을 분석하였다. 토양은 통풍이 잘 되는 음지에서 건조하여 2 mm sieve로 거르고 5g을 정확하게 측정하였다. 0.
대상 데이터
이태리 포플러는 임업연구원 육종부의 수원 채수포에서 채취한 삽수를 삽목해서 키운 1년생이태리 포플러를 직경 38 cm의 화분에 식재하여 실험에 사용하였다. 배양흙은 모래와 황토를 l:l(v/v)로 혼합한 것을 이용하였다. 자작나무는 경상북도 선산군이 운영하는 양묘장에서 1년생 묘목을 분양받아 실험에 사용하였다.
이태리 포플러는 임업연구원 육종부의 수원 채수포에서 채취한 삽수를 삽목해서 키운 1년생이태리 포플러를 직경 38 cm의 화분에 식재하여 실험에 사용하였다. 배양흙은 모래와 황토를 l:l(v/v)로 혼합한 것을 이용하였다.
배양흙은 모래와 황토를 l:l(v/v)로 혼합한 것을 이용하였다. 자작나무는 경상북도 선산군이 운영하는 양묘장에서 1년생 묘목을 분양받아 실험에 사용하였다.
침출수는 상주시 화서쓰레기 매립지에서 실험에 필요할 때마다 채취하여 사용하였다. 침출수의 성분은 Table 1에서 조사한 것과 같이 높은 NO3 성분과 더불어서 BOD가 높았다.
성능/효과
침출수 원액을 관수한 처리구에서 가장 많은 Fe가 검출되었고 control에서 가장 낮은 농도로 검출된 것을 알 수 있다. 수종별로는 이태리 포플러가 자작나무보다는 높은 농도로 검출되었고 부위별로는 뿌리에서 줄기나 잎보다 많은 농도로 검출되었다. 앞에서 살펴보았듯이 각 부위별 분포가 A1과 Cr 등과 비슷한 경향을 보여주었다.
위의 결과에서 이태리 포플러와 자작나무가 중금속을 흡수하는 능력을 살펴보았다. 앞에서 언급한 결과를 볼 때 이들 두 수종을 오염지역에 조림하면 중금속을 흡수, 제거할 수 있는 가능성이 있다는 것을 보여준다. 특히 알루미늄(A1), 크롬(Cr), 철(Fe) 등으로 토양이 오염되어 있는 경우 이들 두 수종은 뿌리 부분에 이들 원소를 흡착하는 능력이 대단히 커서 효과가 있는 것으로 생각이 된다(Fig.
2). 이태리포플러와 자작나무 모두 뿌리 부위에서 다른 부위보다 많은 량이 검출되었다.
왜냐하면 줄기나 잎에서는 Ci이 거의 검출되지 않기 때문이다. 침출수 원액으로 관수한 처리구에서 두수종 모두가장 많은 Cr이 검출되었고 침출수를 희석한 농도순서로 차례로 낮게 검출되었다.
4). 침출수 원액을 관수한 처리구에서 가장 많은 Fe가 검출되었고 control에서 가장 낮은 농도로 검출된 것을 알 수 있다. 수종별로는 이태리 포플러가 자작나무보다는 높은 농도로 검출되었고 부위별로는 뿌리에서 줄기나 잎보다 많은 농도로 검출되었다.
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