[논문]토양정화 공법 및 단위공정에 따른 토양건강성 평가

김민철; 천미희; 김정선; 박민정

doi:10.7857/jsge.2021.26.6.036

토양정화 공법 및 단위공정에 따른 토양건강성 평가
Evaluation of Soil Health Affected by Soil Remediation Technologies and Its Processes 원문보기

지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, v.26 no.6, 2021년, pp.36 - 46

김민철 ((주)국제환경정책연구원) , 천미희 ((주)국제환경정책연구원) , 김정선 ((주)국제환경정책연구원) , 박민정 ((주)국제환경정책연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

The Soil Health Index (SHI) developed by Park et al. (2021) is used to evaluate soil health on remediated soils collected from several remediation project sites and monitored the changes of SHI during the remediation process of land farming, soil washing, and thermal desorption. In the case of land farming, the soils remediated below a legal standard didn't show any significant changes in indices of SHI except the downgrade of available phosphate from medium to a low level. The SHI scores were ranged from 52 to 56 in the contaminated soil and 54 to 57 in the remediated soil. With soil washing, bulk density changed from high to a low level, and available phosphate was lowered from medium to low level. As the SHI scores were evaluated as 58 to 63 for contaminated soil and 38 to 42 for remediated soils. For thermal desorption, soil respiration rate was reduced from high to low level and SHI was scored as 50 to 51 for contaminated soils and 43 to 47 for remediated soils. Even though any abrupt changes of the SHI in remediated soils were not identified in the soils used in this study, it is expected that soil in different conditions such as types and concentrations of contaminant and soil characteristics would result in distinguished changes of the SHI. There is a room for more studies collect diverse information on SHI across the country.

주제어

표/그림 (18)

표 Table 1. Soil contamination characteristics and sampling from treatment process
표 Table 2. Soil Health Index and Grade/Score
표 Table 3. Environmental conditions of the soil samples
그림 Fig. 1. TPH reduction during Land farming process.
표 Table 4. Measurement of the Soil Health Index during land farming treatment
표 Table 5. Changes of Soil Health Index before and after land farming treatment
표 Table 6. Variation in Soil Haelth Index during land farming treatment
표 Table 7. Measurement of Soil Health Index for the soil washing process
그림 Fig. 2. Concentration of heavy metals before and after soil washing.
표 Table 8. The Changes of Soil Health Index before and after soil washing
그림 Fig. 3. Change of physical and chemical factors before and after soil washing treatment.
그림 Fig. 4. Change of biological factors before and after soil washing treatment.
표 Table 9. Changes of Soil Health Index during soil washing treatment
표 Table 10. Changes in Soil Health Index during thermal desorption
표 Table 11. The Changes of Soil Health Index before and after thermal desorption
그림 Fig. 5. Change of physical and chemical factors before and after thermal desorption.
그림 Fig. 6. Change of biological factors before and after thermal desorption.
표 Table 12. Changes of Soil Health Index during thermal desorption

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

박 등(2021)은 토양건강성(soil health)은「토양이 생명체 시스템으로서 기능을 보여주는 조건 또는 상태로서 생물·물리·화학적 특성의 기능을 발휘하는 토양의 질 뿐 아니라 토양의 질을 위협하는 토양오염, 유실, 유기물질고갈 등의 위협요인, 토양의 관리, 외적 환경요인의 영향이 종합적으로 반영되는 조건 또는 상태를 의미한다」고정의 하고 있다. 또한 정화토의 건강성을 평가하기 위하여 국내 토양을 대상으로 다양한 토양건강성 평가지표를 분석하여 현장에서 활용 가능한 평가시스템을 제안하기 위한 연구를 진행하고 있다.
본 연구는 박 등(2021)이 제안한 토양건강성지표(Soil health index, SHI)를 활용하여 오염토 및 정화토의 토양 건강성을 평가하고자 하였다. 토양경작법에서는 경작 전· 후 용적밀도가 중간(M)에서 높음(H)으로 전환되고, 유효 인산은 중간(M)에서 낮음(L)으로 변화되었다.
본 연구에서는 박 등(2021)이 제안한 토양건강성지표 (Soil health index, SHI)를 활용하여 오염토양의 정화공법 및 단위공정에 따른 토양건강성 평가지표의 변화를 확인하고 오염토 및 정화토의 토양건강성을 평가하고자 한다.

제안 방법

연구대상 토양은 현장에서 실제 정화되고 있는 오염토 및 정화 토를 대상으로 정화 전·후 및 단위 공정별로 시료를 채취하였다. 토양경작법은 경작초기(오염토), 경작과정, 경작완료(정화토)로 구분하였으며, 토양세척은 투입 오염토, 세척공정의 2mm 및 0.15mm 정화토, 열탈착법은 투입 오염토, 킬른 토출구의 정화토로 구분하였다. 정화 방법별로 채취한 오염토양의 특성 및 단위공정 시료채취 내용은 Table 1에 정리하였다.

대상 데이터

본 연구대상의 토양세척법은 산세척공정은 없었으며, 세척은 4mm, 2mm, 0.015mm의 3단계 분급공정으로 이루어졌다.
본 연구에서는 국내에서 가장 많이 적용되고 있는 토양경작, 토양세척, 열탈착법을 대상으로 수행하였다. 연구대상 토양은 현장에서 실제 정화되고 있는 오염토 및 정화 토를 대상으로 정화 전·후 및 단위 공정별로 시료를 채취하였다.
연구대상 토양은 현장에서 실제 정화되고 있는 오염토 및 정화 토를 대상으로 정화 전·후 및 단위 공정별로 시료를 채취하였다

데이터처리

정화공법별 오염토와 정화토의 토양건강성 평가지표 값의 변화를 검증하기 위하여 공정별 정화 전·후 토양에 대하여 t-test를 실시하였다

이론/모형

토양정화 전·후의 토양건강성을 평가하기 위하여 박 등 (2021)이 제안한 평가지표별 등급화 및 평가방법을 사용하였다(Table 2). 각각의 평가지표 분석값을 박 등(2021) 이 제안한 산정식에 대입하여 점수화하였으며, 오염토 및 정화토의 토양건강성은 8개 평가지표의 종합점수(SHI)에 따라 낮음(L), 중간(M), 높음(H)으로 구분하였다.
토양정화 전·후의 토양건강성을 평가하기 위하여 박 등 (2021)이 제안한 평가지표별 등급화 및 평가방법을 사용하였다(Table 2)

성능/효과

토양건강성 평가지표의 종합점수 (SHI)는 오염토 50~51점, 정화토 43~47점이였다. 이상 의결과, 본 연구에서는 토양경작의 정화토는 오염토에 비해 평가지표 및 종합점수가 다소 개선되는 양상을 보였으나, 모든 정화공법에서 토양건강성 평가지표의 급격한 변화는 관찰되지 않았다. 본 연구는 정화현장을 대상으로 한 결과이며, 오염토와 정화토의 토양건강성 변화는 정화공법과 오염물질, 오염농도 및 토성에 따라 다를 것으로 예상되므로 다양한 조건의 연구가 필요할 것으로 판단된다.
토양경작법에서는 경작 전· 후 용적밀도가 중간(M)에서 높음(H)으로 전환되고, 유효 인산은 중간(M)에서 낮음(L)으로 변화되었다. 토양 건 강성평가지표의 종합점수(SHI)는 오염토 52~56점, 정화토 54~57점이였다. 토양세척법에서는 세척 전·후 용적 밀도가 높음(H)에서 낮음(L)으로 변화되고, 유효인산도 중간(M) 에서 낮음(L)으로 전환되었다.
열탈착법에서는 열탈착 전·후 토양호흡이 높음(H)에서 낮음(L)으로 전환되었다. 토양건강성 평가지표의 종합점수 (SHI)는 오염토 50~51점, 정화토 43~47점이였다. 이상 의결과, 본 연구에서는 토양경작의 정화토는 오염토에 비해 평가지표 및 종합점수가 다소 개선되는 양상을 보였으나, 모든 정화공법에서 토양건강성 평가지표의 급격한 변화는 관찰되지 않았다.
토양세척법에서는 세척 전·후 용적 밀도가 높음(H)에서 낮음(L)으로 변화되고, 유효인산도 중간(M) 에서 낮음(L)으로 전환되었다. 토양건강성 평가지표의 종합점수(SHI)는 오염토 58~63점, 정화토 38~42점이였다. 열탈착법에서는 열탈착 전·후 토양호흡이 높음(H)에서 낮음(L)으로 전환되었다.
토양경작법에서는 경작 전· 후 용적밀도가 중간(M)에서 높음(H)으로 전환되고, 유효 인산은 중간(M)에서 낮음(L)으로 변화되었다
토양세척법에서는 세척 전·후 용적 밀도가 높음(H)에서 낮음(L)으로 변화되고, 유효인산도 중간(M) 에서 낮음(L)으로 전환되었다

후속연구

이상 의결과, 본 연구에서는 토양경작의 정화토는 오염토에 비해 평가지표 및 종합점수가 다소 개선되는 양상을 보였으나, 모든 정화공법에서 토양건강성 평가지표의 급격한 변화는 관찰되지 않았다. 본 연구는 정화현장을 대상으로 한 결과이며, 오염토와 정화토의 토양건강성 변화는 정화공법과 오염물질, 오염농도 및 토성에 따라 다를 것으로 예상되므로 다양한 조건의 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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