쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작나무와 이태리 포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는지를 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 살펴 본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수 할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 비소(As), 수은(Hg), 코발트(Co)그리고 니켈(Ni)등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.
쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작나무와 이태리 포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는지를 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 살펴 본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수 할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 비소(As), 수은(Hg), 코발트(Co)그리고 니켈(Ni)등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.
To identify the rapacity of waste leachate absorption in Populus euramericana and Betula platyphylla var, japonica, four different treatments were applied to seedlings: leachate solution (100% leachate), 50% dilution (50% leachate: 50% water, v/v) and 25% dilution, (25% leachate: 75% water, v/v) wer...
To identify the rapacity of waste leachate absorption in Populus euramericana and Betula platyphylla var, japonica, four different treatments were applied to 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 parts were analyzed by an Inductively Coupled Plasma emission spectrometer (ICP). treatment with waste leachate significantly stimulated both Populus euramericana and Betula platyphylla var. japonica biomass production relative to the water control. In addition, these species showed good absorption capacity of As, Co, Hg and Ni elements. The results of this study suggested that these two species can absorb the toxic materials through their roots and transport them to stems or leaves.
To identify the rapacity of waste leachate absorption in Populus euramericana and Betula platyphylla var, japonica, four different treatments were applied to 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 parts were analyzed by an Inductively Coupled Plasma emission spectrometer (ICP). treatment with waste leachate significantly stimulated both Populus euramericana and Betula platyphylla var. japonica biomass production relative to the water control. In addition, these species showed good absorption capacity of As, Co, Hg and Ni elements. The results of this study suggested that these two species can absorb the toxic materials through their roots and transport them to stems or leaves.
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문제 정의
따라서 이 연구의 목적은 앞선 보고와 같이 속성수에 해당하는 이태리 포플러와 자작나무가 쓰레기 매립지의 유해성분 즉 비소, 수은, 코발트, 니켈 같은 유해 성분을 얼마나 흡수, 제거할 수 있는지를 알아보는 것이다. 또한 이러한 흡수 가능성을 통해서 이들 수종이 오염지역의 조림수종으로 적합한지 그 가능성을 알아보는 것이다.
따라서 이 연구의 목적은 앞선 보고와 같이 속성수에 해당하는 이태리 포플러와 자작나무가 쓰레기 매립지의 유해성분 즉 비소, 수은, 코발트, 니켈 같은 유해 성분을 얼마나 흡수, 제거할 수 있는지를 알아보는 것이다. 또한 이러한 흡수 가능성을 통해서 이들 수종이 오염지역의 조림수종으로 적합한지 그 가능성을 알아보는 것이다.
제안 방법
토양은 통풍이 잘되는 음지에서 건조하여 2 mm 토양채로 거르고 5 g을 정확하게 측정하였다. 0.1 N HC1 을 50 ml 넣고 진탕 수조에 1시간 진탕한 후 여과지를 이용하여 거르고 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer (ICPS IV, Shimadzu)를 이용해서 As, Co, Hg, Ni 등 각종 중금속을 측정하였다.
를 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 여과하였으며, 여과된 액체를 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer로 As, Co, Hg, Ni 의 흡수된 량을 측정하였다.
침출수는 침출수 원액(100% leachate), 50% 희석(50% leachate), 75% 희석(25% leachate), 대조구(control)로 구분하여 관수하였다. 대조구는 수돗물을 사용하여 관수하였으며, 관수는 아침 해가 뜨기 전에 했고 자작나무는 3월 17일부터 7월 17일까지 4개월, 이태리 포플러는 3월 29일부터 7월 4일까지 해 주었다.
물질생산량은 침출수 관수가 끝난 후 실험에 사용한 수목을 부위별(잎, 줄기, 뿌리)로 나누어서 수확하였고 이들을 건조기에 넣고 8CFC에서 3일간 건조시킨 후 물질 생산량을 측정하였다.
실험이 끝난 후 처리구 별로 토양을 채취하여 토양 속에 잔류하고 있는 유해성분을 분석하였다. 토양은 통풍이 잘되는 음지에서 건조하여 2 mm 토양채로 거르고 5 g을 정확하게 측정하였다.
쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작나무와 이태리 포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는지를 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.
쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작나무와 이태리 포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는지를 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 N03 성분과 더불어서 BOD가 높았다. 침출수는 침출수 원액(100% leachate), 50% 희석(50% leachate), 75% 희석(25% leachate), 대조구(control)로 구분하여 관수하였다. 대조구는 수돗물을 사용하여 관수하였으며, 관수는 아침 해가 뜨기 전에 했고 자작나무는 3월 17일부터 7월 17일까지 4개월, 이태리 포플러는 3월 29일부터 7월 4일까지 해 주었다.
실험이 끝난 후 처리구 별로 토양을 채취하여 토양 속에 잔류하고 있는 유해성분을 분석하였다. 토양은 통풍이 잘되는 음지에서 건조하여 2 mm 토양채로 거르고 5 g을 정확하게 측정하였다. 0.
대상 데이터
이태리 포플러는 임업연구원 육종부의 수원 채수포에서 채취한 삽수를 삽목해서 키운 1년생 이태리 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.
서울에서 가까운 지역에 위치한 난지도 쓰레기 매립지에 이태리 포플러를 1994년에 식재하고 2년이 지난 후. 1995년에 식재하고 2년이 지난 후 수고와 DBH 를 조사했더니(구영본 등, 1997) 산림지역에서 생육하는 같은 연령의 이태리 포플러보다 수고와 DBH가 각각 5.
이태리 포플러는 임업연구원 육종부의 수원 채수포에서 채취한 삽수를 삽목해서 키운 1년생 이태리 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 화서 쓰레기 매립지에서 실험에 필요할 때마다 채취하여 사용하였다. 침출수의 성분은 Table 1에서 조사한 것과 같이 높은 N03 성분과 더불어서 BOD가 높았다.
성능/효과
침출수가 인근 하천으로 유입되면 지하수를 오염시킨다고 하는 것도 이와 같은 이유에서이다. 그러나 이 결과에서는 침출수의 농도가 증가할수록 이태리 포플러와 자작나무 공통적으로 물질 생산량이 증가, 촉진된 것을 보여준다.
japonica)의 생장과 광합성 등의 생리, 생태적인 특성이 어떻게 반응하는지 조사하였다. 그리고 이들 수종을 이용해서 유해 중금속을 흡수, 제거하는 가능성을 시사하였는데 그 가능성이 친환경적으로 좋은 것으로 알려졌다.
6). 다른 말로 표현하면 두 수종 모두 침출수를 25% 함유하고 있는 처리구와 대조구인 control에서 가장 낮은 Ni의 농도가 검출되었다. 특히 유럽 국가에서는 니켈의 토양 오염이 문제되는 곳이 많기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다(이길철 등, 1994).
두 수종 모두 공통적으로 침출수를 관수한 처리구에서의 물질 생산량이 수도물을 관수한 대조구보다 좋았다(Figs. 1, 2). 특히, 이태리 포플러의 경우 줄기의 건물질 생장이 다른 부분보다 침출수 원액에 의해 생장이 촉진되었음을 알 수 있다.
위에서 살펴 본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수 할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 비소(As), 수은(Hg), 코발트 (Co) 그리고 니켈(Ni) 등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.
이태리 포플러와 자작나무 공통적으로 침출수의 농도가 낮이지는 순서로 Ni의 농도가 낮아지는 것으로 나타났다(Fig. 6). 다른 말로 표현하면 두 수종 모두 침출수를 25% 함유하고 있는 처리구와 대조구인 control에서 가장 낮은 Ni의 농도가 검출되었다.
후속연구
미국에서 Douglas fh에 하수 슬러지를 공급하여 요소비료를 준 수목보다 2배 이상의 생장효과를 보인 경우가 있다(Nutter and Red, 1986). 그러므로 하수 슬러지나 쓰레기 매립지의 침출수가 이와 같이 수목의 생장에 긍정적으로 작용하여 이들을 산림지역에 뿌릴 수 있다면 환경오염원을 제거함과 동시에 수목의 생장에 도움이 되는 비료의 공급도 함께하는 일석이조의 효과를 거둘 수 있을 것이다.
포플러의 경우는 천근성 수종이며 뿌리가 땅속 깊이 들어가지 않기 때문에 유기물의 분해로 인해 산소가 부족한 표토 근처에서도 생장이 잘 유지되는 생태적인 특징이 있기 때문이다 (Gilman, 1989). 또한 자작나무의 경우는 양수이기 때문에 매립지의 조림복구를 하는데 좋은 수종이고 더구나 이 연구에서처럼 침출수 처리에도 불구하고 생장이 촉진되는 경우라면 매립지 혹은 침출수가 유출되어 오염이 예상되는 지역에 조림한다면 좋은 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.
이 지역에서는 중금속을 다량 함유한 침출수가 유출되고 있어서 이들 중금속을 흡수할 수 있는 수종의 식재, 조림이 절실하게 필요하다. 이에 위에서 검정한 이들 수종을 잘 조합하여 식재한다면 중금속의 흡수를 비롯한 좋은 환경 조성도 얻게 될 것이다. 특히 이들은 속성수이지만 천근성 수종이기 때문에 심근성 수종의 개발도 깊은 토양오염을 제거하기 위해서는 연구해 볼 필요가 있다.
참고문헌 (19)
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