[국내논문]안정화제 처리에 따른 중금속 오염 농경지 복원의 효율성 평가: 현장실증시험 Evaluating Heavy Metal Stabilization Efficiency of Chemical Amendment in Agricultural Field: Field Experiment원문보기
Residual of heavy metals originated from abandoned metal mines in agricultural field can cause adverse effect on ecosystem and eventually on human health. For this reason, remediation of heavy metal contaminated agriculture field is a critical issue. In this study, five different amendments, agricul...
Residual of heavy metals originated from abandoned metal mines in agricultural field can cause adverse effect on ecosystem and eventually on human health. For this reason, remediation of heavy metal contaminated agriculture field is a critical issue. In this study, five different amendments, agriculture lime, dolomite, steel slag, zeolite, and compost, were evaluated for stabilization efficiency of heavy metals in agricultural field. Applied mixing ratio of amendments was varied (2% or 6%) depending on properties of amendments. Result showed that soil pH was increased compared to control (6.1-6.7) after mixing with amendments and ordered as dolomite (7.2~8.3) > steel slag (6.7~8.1) > agriculture lime (6.6~7.4) > zeolite (6.2~6.9) > compost (6.1~7.1). Among other amendments, agriculture lime, steel slag, and dolomite showed the highest stabilization efficiency of heavy metals in soil. For Cd, stabilization efficiency was 49~72%, 51~83%, and 0~36% for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. In case of Pb, 43~64, 37~73%, and 51~73% of stabilization efficiency was observed for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. However, minimal effect of heavy metal stabilization was observed for zeolite and compost. Based on result of this study, amendments that can increase the soil pH were the most efficient to stabilize heavy metal residuals and can be adapted for remediation purpose in agricultural field.
Residual of heavy metals originated from abandoned metal mines in agricultural field can cause adverse effect on ecosystem and eventually on human health. For this reason, remediation of heavy metal contaminated agriculture field is a critical issue. In this study, five different amendments, agriculture lime, dolomite, steel slag, zeolite, and compost, were evaluated for stabilization efficiency of heavy metals in agricultural field. Applied mixing ratio of amendments was varied (2% or 6%) depending on properties of amendments. Result showed that soil pH was increased compared to control (6.1-6.7) after mixing with amendments and ordered as dolomite (7.2~8.3) > steel slag (6.7~8.1) > agriculture lime (6.6~7.4) > zeolite (6.2~6.9) > compost (6.1~7.1). Among other amendments, agriculture lime, steel slag, and dolomite showed the highest stabilization efficiency of heavy metals in soil. For Cd, stabilization efficiency was 49~72%, 51~83%, and 0~36% for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. In case of Pb, 43~64, 37~73%, and 51~73% of stabilization efficiency was observed for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. However, minimal effect of heavy metal stabilization was observed for zeolite and compost. Based on result of this study, amendments that can increase the soil pH were the most efficient to stabilize heavy metal residuals and can be adapted for remediation purpose in agricultural field.
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문제 정의
국내의 경우 안정화법에 관련된 연구는 실내실험을 통한 안정화제의 선정과 처리량 결정에 한정되어 있으며, 현장의 특성이 반영된 적용성 평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 과거 채광활동에 의해 발생한 광미가 실제로 유입된 농경지를 복원하기 위해 인위적으로 제작한 플랜트에 다양한 안정화제를 처리 하였을 경우의 효과 및 중금속 거동특성을 현장실증실험을 통해 결과를 나타내었다.
제안 방법
또한, 제강슬래그의 주성분은 Fe2O3, Al2O3, SiO2 으로 구성되어 있는데 물질에 포함된 금속산화물들은 pH가 높아지면 표면에 음전하를 띄게 되어 금속이온을 흡착시킬 수 있는 것으로 보고되어 광물질 분석을 통한 안정화제의 중금속 안정화를 예측할 수 있었다 (Franchi and Davis, 1997). 이러한 특징을 갖는 안정화제에 대해 중금속 (Cd, Pb) 수용액을 이용한 안정화 시험을 수행하였으며 결과는 Fig. 1과 같이 나타났다. 선정된 물질에 대한 중금속 저감율을 살펴본 결과 농용석회, 제올라이트, 제강슬래그는 최대 95~99%의 Cd을 저감시켰으며, 백운석은 40~80%의 Cd을 저감시켰다.
또한 안정화제의 사용량에 따른 Cd, Pb의 저감효율을 살펴본 결과 안정화제의 사용량이 증가할수록 중금속에 대한 저감효율이 증가하는 것을 확인되어 안정화제의 사용량이 중금속의 저감효율에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한 안정화 효율성을 평가하기 위한 다른 방법으로 반감기를 이용한 반응력을 산정하였다. Table 3은 선정된 안정화 제의 실내실험을 바탕으로 산정된 반감기로 Cd에 대한 반 응력은 제올라이트 > 농용석회 > 제강슬래그 > 백운석 순으로 반응력이 높았으며, Pb에 대한 반응력은 제강슬래그 >농용석회 > 백운석 > 제올라이트 순으로 반응력이 높았다.
2와 같이 설정하였다. 연구대상지의 오염 양상은 중금속원소에 따라 조금씩 차이를 보이므로 모든 중금속 오염에 적용이 가능한 시나리오를 설정하였으며, 시나리오를 만족하는 복원공법을 탐색하였다. 연구대상지는 주로 Cd과 Pb으로 오염되었으며 심도에 따라서는 표층 뿐만 아니라 심층 (1 m)지점까지 오염된 것으로 조사되어 처리구 구성은 안정화제를 1 m 까지 혼합하는 공법을 적용하였다.
연구대상지의 오염 양상은 중금속원소에 따라 조금씩 차이를 보이므로 모든 중금속 오염에 적용이 가능한 시나리오를 설정하였으며, 시나리오를 만족하는 복원공법을 탐색하였다. 연구대상지는 주로 Cd과 Pb으로 오염되었으며 심도에 따라서는 표층 뿐만 아니라 심층 (1 m)지점까지 오염된 것으로 조사되어 처리구 구성은 안정화제를 1 m 까지 혼합하는 공법을 적용하였다. 처리구에 투입되는 안정화제의 처리량은 완충곡선법 (NIAST, 2000)으로 결정하였다.
처리구에 투입되는 안정화제의 처리량은 완충곡선법 (NIAST, 2000)으로 결정하였다. 완충곡선법에 의해 결정된 안정화제는 토양과 적절히 혼합하여 안정화제에 효율성을 평가하였다. 처리구에 투입한 안정화제 양은 처리구 [가로 1.
38 g cm-1)에 대비하여 결정하였다. 처리구에 처리한 안정화제는 완충곡선법에 의해 결정된 양의 2배 농도인 농용석회 2% (29.2 kg), 백운석, 제올라이트, 제강슬래그 및 퇴비 6% (87.6 kg)를 투입하였다. 이는 안정화제의 현장적용 시 여러 변수에 의해 손실되거나 효과가 국지적으로 일어나 현상 (예; 불균일 혼합, 토양내 수분이동에 따른 하부로의 손실, 강우 등에 의한 토양의 유실에 따라 발생되는 손실 등)으로 안정화제의 효율이 상실될 것을 우려하여 실제 적용은 적정처리량 이상의 안정화제를 처리하였다.
모니터링 기간 동안 주기적으로 채취된 시료는 중금속 분석을 통해 안정화제 종류에 따른 오염 농경지의 복원 효율성을 평가하였다. Figure 3은 안정화공법의 현장적용 방법 및 적용된 공법의 모식도이다.
안정화제를 투여한 현장실증시험 처리구에서 설치 후부터 주기적으로 표토 (10~30 cm) 와 심토 (60~80 cm)를 시료채취기준 (MOE, 2002; NIAST, 2000)에 준하여 채취하였다. 시료는 토양 내에 처리된 안정화제의 효과 발현을 관찰하기 위해 2, 4, 16, 32, 90주차에 수동채취기 (hand auger)를 이용하여 5점 plot-1의 수량으로 채취하여 혼합시료를 분석용으로 하였다. 채취된 토양시료의 산도 (pH)는 토양과 물의 비율을 1:5 (NIAST, 2000)로 혼합하여 측정하였다.
시료는 토양 내에 처리된 안정화제의 효과 발현을 관찰하기 위해 2, 4, 16, 32, 90주차에 수동채취기 (hand auger)를 이용하여 5점 plot-1의 수량으로 채취하여 혼합시료를 분석용으로 하였다. 채취된 토양시료의 산도 (pH)는 토양과 물의 비율을 1:5 (NIAST, 2000)로 혼합하여 측정하였다. 또한 각각의 안정화제가 투입된 후 토양 내 가용성 중금속의 함량은 토양환경보전법상의 토양오염공정시험방법 (MOE, 2002)의 0.
채취된 토양시료의 산도 (pH)는 토양과 물의 비율을 1:5 (NIAST, 2000)로 혼합하여 측정하였다. 또한 각각의 안정화제가 투입된 후 토양 내 가용성 중금속의 함량은 토양환경보전법상의 토양오염공정시험방법 (MOE, 2002)의 0.1 HCl 추출법으로 조제된 것을 분석용 시료로 하였다. 분석용 액상시료는 유도결합 플라즈마분광광도계 (Inductively Coupled Plasma Emission Spectrophotometry: ICP-AES, Perkin-elmer XL 3100)를 이용하여 시료 중의 중금속 농도를 정량 분석하였다.
1 HCl 추출법으로 조제된 것을 분석용 시료로 하였다. 분석용 액상시료는 유도결합 플라즈마분광광도계 (Inductively Coupled Plasma Emission Spectrophotometry: ICP-AES, Perkin-elmer XL 3100)를 이용하여 시료 중의 중금속 농도를 정량 분석하였다.
연구대상지에 안정화제를 처리하고 투여된 안정화제별 중금속 안정화 모니터링을 실시하였다. 안정화제의 효율성 모니터링은 밭에서 주기적으로 채취된 시료의 분석결과를 이용하였다.
연구대상지에 안정화제를 처리하고 투여된 안정화제별 중금속 안정화 모니터링을 실시하였다. 안정화제의 효율성 모니터링은 밭에서 주기적으로 채취된 시료의 분석결과를 이용하였다. 토양 내 중금속 분석방법은 유효태 함량을 정량하는 방법인 0.
대상 데이터
연구대상지역은 경상북도 봉화군에 위치한 지역으로, 광해로 인해 주변 농경지가 오염된 것으로 확인되는 곳을 대상으로 하였다. 토양 시료는 대상지역 (밭)을 10지점으로 구분하여 30 cm 간격으로 90 cm 깊이까지 총 30점을 토양공정시험방법에 따라 채취하여 분석에 사용하였다.
연구대상지역은 경상북도 봉화군에 위치한 지역으로, 광해로 인해 주변 농경지가 오염된 것으로 확인되는 곳을 대상으로 하였다. 토양 시료는 대상지역 (밭)을 10지점으로 구분하여 30 cm 간격으로 90 cm 깊이까지 총 30점을 토양공정시험방법에 따라 채취하여 분석에 사용하였다. 채취된 시료의 기본적인 물리·화학적 특성은 Table 1에 나타내었다.
또한, 토양을 복원하기 위해 중금속 안정화 물질들의 효율성은 안정화제의 종류뿐만 아니라 적용되는 토양환경의 영향에 따라 안정화 효율이 달라지므로 서로 다른 연구방법에 의해 작성된 목록을 바탕으로 안정화제를 선택하는데 큰 어려움이 있다. 본 연구에서는 중금속 오염 토양의 복원에 적용이 가능할 것으로 판단되는 4종의 안정화물질 (농용석회, 백운석, 제올라이트, 제강슬래그)을 선정하였다 (Table 2).
복원공법의 적용에 따른 시험기간 중 토양의 pH 변화 모니터링을 위한 시료는 표층 (0~15 cm)의 토양을 채취하여 분석하였다. 현장 처리구 내에 투입된 안정화제와 토양이 반응하며 중금속 안정화에 영향을 미칠 수 있는 pH 모니터링 결과는 그림과 같다 (Fig.
이론/모형
연구대상지는 주로 Cd과 Pb으로 오염되었으며 심도에 따라서는 표층 뿐만 아니라 심층 (1 m)지점까지 오염된 것으로 조사되어 처리구 구성은 안정화제를 1 m 까지 혼합하는 공법을 적용하였다. 처리구에 투입되는 안정화제의 처리량은 완충곡선법 (NIAST, 2000)으로 결정하였다. 완충곡선법에 의해 결정된 안정화제는 토양과 적절히 혼합하여 안정화제에 효율성을 평가하였다.
안정화제를 투여한 현장실증시험 처리구에서 설치 후부터 주기적으로 표토 (10~30 cm) 와 심토 (60~80 cm)를 시료채취기준 (MOE, 2002; NIAST, 2000)에 준하여 채취하였다. 시료는 토양 내에 처리된 안정화제의 효과 발현을 관찰하기 위해 2, 4, 16, 32, 90주차에 수동채취기 (hand auger)를 이용하여 5점 plot-1의 수량으로 채취하여 혼합시료를 분석용으로 하였다.
안정화제의 효율성 모니터링은 밭에서 주기적으로 채취된 시료의 분석결과를 이용하였다. 토양 내 중금속 분석방법은 유효태 함량을 정량하는 방법인 0.1M HCl 추출법을 이용하여 카드뮴 (Cd), 납 (Pb)의 함량 변화를 모니터링 하였다 (ME, 2002). Figure 5와 Figure 6은 안정화제가 처리된 처리구에서 채취된 시료의 Cd과 Pb의 함량 변화를 나타낸 것이다.
성능/효과
pH는 6.73 ± 0.01으로 적정수준으로 나타나며, 유기물, 양이온치환용량, 유효인산의 함량은 각각 적정수준보다 낮게 나타났지만 전반적으로 적정한 양분함량 범위를 나타내었다.
선정된 안정화제의 기본적인 화학적 특성은 pH(1:5) 10.02± 0.08~12.66 ± 0.13 수준의 강알칼리 물질로 나타났으며, EC분석 결과 농용석회 (7.2 ± 0.46 dS m-1)를 제외한 안정화제에서 2 dS m-1보다 낮은 0.3 ± 0.05~0.4 ± 0.11 dS m-1인 것으로 나타났다.
1과 같이 나타났다. 선정된 물질에 대한 중금속 저감율을 살펴본 결과 농용석회, 제올라이트, 제강슬래그는 최대 95~99%의 Cd을 저감시켰으며, 백운석은 40~80%의 Cd을 저감시켰다. Cd 안정화에 영향을 미친 요인에 대해 살펴본 결과 Cd 저감율이 높았던 물질들의 공통적인 특성은 높은 pH를 갖는 물질들이었으며, Cd 저감율은 낮았지만 높은 pH를 갖는 물질인 백운석은 중금속 수용액과 반응하였을 때 수소이온에 대한 완충력이 적어 Cd의 저감효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다.
선정된 물질에 대한 중금속 저감율을 살펴본 결과 농용석회, 제올라이트, 제강슬래그는 최대 95~99%의 Cd을 저감시켰으며, 백운석은 40~80%의 Cd을 저감시켰다. Cd 안정화에 영향을 미친 요인에 대해 살펴본 결과 Cd 저감율이 높았던 물질들의 공통적인 특성은 높은 pH를 갖는 물질들이었으며, Cd 저감율은 낮았지만 높은 pH를 갖는 물질인 백운석은 중금속 수용액과 반응하였을 때 수소이온에 대한 완충력이 적어 Cd의 저감효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다. Pb에 대한 저감율은 농용석회, 제강슬래그, 백운석, 제올라이트 모두 95~99%의 저감효율을 나타냈다.
Cd 안정화에 영향을 미친 요인에 대해 살펴본 결과 Cd 저감율이 높았던 물질들의 공통적인 특성은 높은 pH를 갖는 물질들이었으며, Cd 저감율은 낮았지만 높은 pH를 갖는 물질인 백운석은 중금속 수용액과 반응하였을 때 수소이온에 대한 완충력이 적어 Cd의 저감효율이 낮게 나타난 것으로 판단된다. Pb에 대한 저감율은 농용석회, 제강슬래그, 백운석, 제올라이트 모두 95~99%의 저감효율을 나타냈다. Cd에 대해 저감율이 높은 물질들은 Pb에서도 저감율이 높게 나타나 Cd과 Pb 복합오염의 복원에 효율적인 안정화제로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
Cd에 대해 저감율이 높은 물질들은 Pb에서도 저감율이 높게 나타나 Cd과 Pb 복합오염의 복원에 효율적인 안정화제로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 안정화제의 사용량에 따른 Cd, Pb의 저감효율을 살펴본 결과 안정화제의 사용량이 증가할수록 중금속에 대한 저감효율이 증가하는 것을 확인되어 안정화제의 사용량이 중금속의 저감효율에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한 안정화 효율성을 평가하기 위한 다른 방법으로 반감기를 이용한 반응력을 산정하였다.
현장 plot이 설치된 밭에 대한 중금속 정밀조사를 실시한 결과 연구 대상지내의 채취위치에 따라 오염양상이 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. 농경지 토양 내 Cd에 대한 정밀조사 결과 0~5 mg kg-1 수준으로, 이는 총 30점의 시료 중 우려기준 및 대책기준을 각각 33% (10점), 7% (2점)가 초과하는 것으로 나타났다 (MOE, 2002).
농경지 토양 내 Cd에 대한 정밀조사 결과 0~5 mg kg-1 수준으로, 이는 총 30점의 시료 중 우려기준 및 대책기준을 각각 33% (10점), 7% (2점)가 초과하는 것으로 나타났다 (MOE, 2002). 또한, 연구대상지에서의 깊이에 따른 Cd 오염은 지점별로 불규칙적임을 알 수 있었다. 그리고, Pb에 대한 정밀조사 결과 140~2,000 mg kg-1 수준이 검출되었으며 깊이별, 위치별 오염양상을 조사한 결과 밭의 Pb 함량은 전체적으로 우려기준 (100%, 30점)을 초과하였고, 대책기준을 초과하는 지점은 80% (24지점)인 것으로 나타났다 (Table 4).
또한, 연구대상지에서의 깊이에 따른 Cd 오염은 지점별로 불규칙적임을 알 수 있었다. 그리고, Pb에 대한 정밀조사 결과 140~2,000 mg kg-1 수준이 검출되었으며 깊이별, 위치별 오염양상을 조사한 결과 밭의 Pb 함량은 전체적으로 우려기준 (100%, 30점)을 초과하였고, 대책기준을 초과하는 지점은 80% (24지점)인 것으로 나타났다 (Table 4). 농경지에서 채취된 토양 시료의 기준치 (MOE, 2002)를 초과하는 오염도는 Pb (100%) > Cd (40%) > Cu (10%) > Ni (0%) 의 순으로 나타나며, Cu의 경우도 오염이 확인되지만 다른 원소 (Cd, Pb)의 안정화와 함께 기작이 발현될 것으로 판단 되어 연구대상물질에서 제외하였다.
Figure 5와 Figure 6은 안정화제가 처리된 처리구에서 채취된 시료의 Cd과 Pb의 함량 변화를 나타낸 것이다. 현장시험구의 대조구와 각 안정화제 투입 처리구의 Cd 농도를 기준으로 중금속의 안정화 효율을 평가한 결과 토양의 pH 상승효과가 가장 높았던 백운석 (0~36%)에 비해 석회와 제강슬래그의 Cd 안정화 효율이 각각 49~72%, 51~83% 인 것으로 조사되었다. 반면 제올라이트 (3~-43%)와 퇴비 (-30~-84)의 경우 대조구에 비해 중금속의 용출량이 증가하였다 (Table 5).
반면 제올라이트 (3~-43%)와 퇴비 (-30~-84)의 경우 대조구에 비해 중금속의 용출량이 증가하였다 (Table 5). Pb의 경우도 석회, 백운석, 제강슬래그, 퇴비 처리구는 Cd과 비슷한 경향을 보였으며, 제올라이트 처리구의 Pb에 대한 안정화 효율성은 -13~7% 수준으로 미비하지만 안정화되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 석회, 백운석 및 제강슬래그의 경우 안정화제에 함유되어 있는 CaCO3, CaO, MgO 등 알칼리 물질에 의한 pH 교정과 안정화제에 다량 함유되어 있는 CaCO3에 의해 중금속 이온 (Cd2+, Pb2+)이 CdCO3, PbCO3 형태로 안정화제 표면에 흡착·침전되는 안정화 메커니즘이 작용하는 것으로 판단된다 (Pickering, 1982; Rob et al.
중금속의 종류에 따른 안정화 효율성은 석회와 제강슬래그의 경우 Cd (49~72, 51~83%)의 안정화 효율성이 Pb (43~64, 37~73%)에 비해 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 토양 내에 존재하는 중금속 이온들의 경쟁과 경금속 (Ca, Mg 등)에 대한 영향으로 판단된다.
이러한 결과는 토양 내에 존재하는 중금속 이온들의 경쟁과 경금속 (Ca, Mg 등)에 대한 영향으로 판단된다. 본 연구에서 안정화제로 처리된 Ca 등 경금속 이온이 다량 존재하는 석회와 제강슬래그에서 용출된 경금속 이온이 Cd보다 Pb의 흡착을 현저히 감소시킨 것으로 판단된다 (Paik et al., 1997; Young et al., 1975). 하지만 백운석은 Cd (-1~36%)보다 Pb (51~73%)에 대해 효율성이 뛰어난 것으로 나타났다.
1) 연구 대상지내의 농경지 토양 내 Cd은 0~5 mg kg-1, Pb은 140~2,000 mg kg-1 수준이 검출되었으며 Cd에 의해 오염이 높게 일어난 지점에서 대책기준을 초과하는 Pb이 검출되었다.
안정화제가 처리된 밭토양의 pH는 백운석 (7.2~8.3)> 제강슬래그 (6.7~8.1) > 농용석회 (6.6~7.4) > 제올라이트 (6.2~6.9) > 퇴비 (6.1~7.1)의 순으로 대조구 (6.1~6.7)에 비해 최대 1.5 unit의 pH가 교정된 것으로 나타났다.
2) 5종의 안정화제가 처리된 밭토양의 pH는 백운석 (7.2~8.3) > 제강슬래그 (6.7~8.1) > 농용석회 (6.6~7.4) >제올라이트 (6.2~6.9) > 퇴비 (6.1~7.1)의 순으로 대조구 (6.1~6.7)에 비해 최대 1.5 unit의 pH가 교정된 것으로 나타났다.
3) 대조구와 각 안정화제 투입 처리구의 토양 내 중금속 함량을 0.1N HCl로 추출한 유효태 Cd 농도를 기준으로 중금속의 안정화 효율을 평가한 결과 백운석 (0~36%)에 비해 석회와 제강슬래그의 Cd 안정화 효율이 각각 49~72%, 51~83% 인 것으로 조사되었다. 반면 제올라이트 (3~-43%)와 퇴비 (-30~-84)의 경우 대조구에 비해 중금속의 용출량이 증가하였다.
반면 제올라이트 (3~-43%)와 퇴비 (-30~-84)의 경우 대조구에 비해 중금속의 용출량이 증가하였다. 또한 Pb의 경우도 석회, 백운석, 제강슬래그, 퇴비 처리구는 Cd과 비슷한 경향을 보였으며, 제올라이트 처리구의 Pb에 대한 안정화 효율성은 -13~7% 수준으로 미비하지만 안정화되는 것을 확인할 수 있었다.
4) 증금속의 종류 (Cd, Pb)에 따른 안정화 효율성은 석회와 제강슬래그의 경우 Cd (49~72, 51~83%)의 안정화 효율성이 Pb (43~64, 37~73%)에 비해 높은 것으로 나타났다. 하지만 백운석은 Cd (-1~36%)보다 Pb (51~73%)에 대해 효율성이 뛰어난 것으로 나타났다.
후속연구
Pb에 대한 저감율은 농용석회, 제강슬래그, 백운석, 제올라이트 모두 95~99%의 저감효율을 나타냈다. Cd에 대해 저감율이 높은 물질들은 Pb에서도 저감율이 높게 나타나 Cd과 Pb 복합오염의 복원에 효율적인 안정화제로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 안정화제의 사용량에 따른 Cd, Pb의 저감효율을 살펴본 결과 안정화제의 사용량이 증가할수록 중금속에 대한 저감효율이 증가하는 것을 확인되어 안정화제의 사용량이 중금속의 저감효율에 영향을 주는 것으로 판단된다.
또한, 안정화제가 처리된 후 토양과 반응시간이 경과해도 안정화 효율성은 모니터링 기간 동안 큰 차이를 나타내지 않았다. 이는 안정화제가 토양에 처리 되고 안정화되는 과정에서 용출된 다량의 경금속 (Ca, Mg 등) 존재 하에서 중금속의 흡착이 억제되어 효율성이 발현 되지 않았던 것으로 판단되며 추후 주기적인 모니터링을 통하여 검증해야 할 것으로 사료된다 (Paik et al., 1997). 본 연구에 사용된 토양 내 중금속의 함량 측정법은 용출법에 의한 함량으로 공법의 적용에 따른 작물의 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단되지만, 중금속의 완전한 제거방법이 아니기 때문에 현행 토양환경보전법상의 기준치는 만족하지 못할 것으로 판단된다 (Ko etal.
, 1997). 본 연구에 사용된 토양 내 중금속의 함량 측정법은 용출법에 의한 함량으로 공법의 적용에 따른 작물의 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단되지만, 중금속의 완전한 제거방법이 아니기 때문에 현행 토양환경보전법상의 기준치는 만족하지 못할 것으로 판단된다 (Ko etal., 2009; Yang et al., 2008).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중금속 오염 농경지 복원을 위한 복원방법으로 최근 우리나라에서 유용한 공법으로 인식되는 것은 무엇인가?
최근에는 중금속 오염 농경지 복원을 위한 복원방법으로 안정화법 (stabilization)이 우리나라에서 매우 유용한 공법으로 인식되고 있다. 안정화법의 경우 오염물질이 토양으로 부터 직접적으로 제거되지는 않지만, 오염토양에 안정화 물질을 적용시켜 토양내 중금속의 형태를 용해도나 독성이 낮은 형태로 변환시켜 잠재적인 위해성을 감소시키는 방법으로 오염분포가 광범위한 지역에 비용 및 효율적인 측면에서 효과적이라고 할 수 있다 (Yun et al.
오염해결을 위한 여러 복원공법이 농경지의 복원공법으로는 적용이 불가능한 이유는 무엇인가?
이러한 오염을 해결하기 위해 적용할 수 있는 복원공법으로는 토양세척법 (soil washing), 토양세정법 (soil flushing), 산추출법 (acid extraction), 고형화법 (solidification), 식물정화법 (phytoremediation), 유리화법 (vitrification) 등이 있지만 이러한 방법의 적용으로는 작물을 재배해야 하는 특수성을 갖는 농경지의 복원공법으로는 적용이 불가능한 실정이다. 농경지의 경우 복원공법의 적용으로 오염물질이 완전히 제거되어도 토양 내 작물의 생육 및 미생물의 활동이 원활할 수 있도록 기능 및 토양의 질을 회복시킬 수 있는 방법이 요구되고 있기 때문이다 (Ko et al., 2009; Nriagu and Pacyna, 1988; Yun et al.
오염물질이 유입된 토양의 복원 기법으로는 무엇이 있는가?
, 2009). 이러한 오염을 해결하기 위해 적용할 수 있는 복원공법으로는 토양세척법 (soil washing), 토양세정법 (soil flushing), 산추출법 (acid extraction), 고형화법 (solidification), 식물정화법 (phytoremediation), 유리화법 (vitrification) 등이 있지만 이러한 방법의 적용으로는 작물을 재배해야 하는 특수성을 갖는 농경지의 복원공법으로는 적용이 불가능한 실정이다. 농경지의 경우 복원공법의 적용으로 오염물질이 완전히 제거되어도 토양 내 작물의 생육 및 미생물의 활동이 원활할 수 있도록 기능 및 토양의 질을 회복시킬 수 있는 방법이 요구되고 있기 때문이다 (Ko et al.
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