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해양 퇴적물 내 납의 흡/탈착 거동 원문보기

한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회, 2004 Sept. 01, 2004년, pp.248 - 251  

곽문용 (경북대학교 환경공학과) ,  박준형 (금오공과대학교 환경공학과) ,  신원식 (경북대학교 환경공학과)

초록
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일반적으로 유기오염 물질의 경우 sequestration 또는 aging 현상에 의해 탈착저항성을 띠게 되는 것으로 알려져 있다. 그러나 중금속의 경우 흡/탈착반응은 탈착저항성이 없는 가역적 반응이라는 보고가 있는 반면 홉/탈착 반응은 비가역적이며 탈착저항성이 존재한다는 보고도 있다. 본 연구에서는 해양 연안 퇴적물에 대한 납의 흡/탈착 실험을 통하여 탈착 저항성을 화인하고 연속추출 실험을 수행함으로써 탈착 저항성 부분의 크기를 규명하고자 하였다. 그리고 각기 다른 pH(4, 6)에서 흡착 실험을 수행함으로써 pH에 따른 흡착친화도를 규명하였다. 그 결과 퇴적물에 대한 납의 흡착량은 높은 pH(6)에서 더 많았고, 각 pH 범위에서 납은 탈착저항성을 가지는 것으로 나타났으며, 연속추출결과 Organic Material bound부분에 66% 정도가 흡착되어 있음을 알 수 있었다.

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제안 방법

  • 2㎛)로 filtering 한 다음 AAs(Varian, AA-250)를 사용하여 수용액상의 평형농도를 측정하였다. 각 pH에서 흡착된 토양 을 전해질 용액(0.01M NaNCh)을 이용해서 24hr 동안 탈착실험을 수행하였으며, 한번의 탈착실험 후에는 하나의 홉착평형점(700ppm)에서 다섯 번에 걸쳐 순차적으로 탈착실험을 수행하였다.
  • - Residual Residue bound : 20ml HF(40%)와 4ml의 HCl04(70%)<- 넣고 85℃ 에서 10시간 추출한다. 모든 시료는 2,000 rpm에서 20분간 원심 분리하여 상등액을 Cellulose Nitrate Membrane Filter (Whatman, 0.2㎛)에 여과한 후 AAs(Varian, AA-250)를 이용해 수용액상의 평형농도를 측정하였다.
  • 퇴적물에 대한 중금속의 탈착저항성은 흡착(adsorption), 흡수(absorption), 이온교환, surface complexation, surface precipitation 등 매우 복잡한 반응들이 복합적으로 관여되는 것으로 설명되어지고 있으며, 이와 관련하여 중금속의 거동 및 탈착저항성 부분의 물리화학적 특성과 생이용성의 정확한 예측은 퇴적물의 복원 예측에 매우 중요하다. 본 연구에서는 퇴적물에 대한 중금속(lead)의 흡/탈착 거동을 연구하고 탈착저항성 부분을 구체적으로 조사하기 위해서 연속탈착과 연속추출 방법을 사용하였다.
  • 전 범위의 pH에서 수용액 상의 납의 형태와 침전여부를 확인하기 위해 침전실험과 MINEQL(Version2.1, 1991)을 사용하여 fitting한 결과 pH 6보다 높은 영역에서는 흡착보다 침전이 일어나기 때문에 pH 6을 기준으로 하여.이보다 낮은 pH에서 실험을 수행하였다.
  • 흡/탈착 실험은 회분식으로 수행하였다. 흡착실험은 50ml의 polycarbonate centrifuge tube(Nalgene Co.)에 sediment 2g을 넣고 초기농도가 각각 50, 100, 300, 500, 700, 1000(mg as Pb/L)인 Pb용액을 head space가 없이 채운 다음 23℃, 200rpm의 shaker에서 24hr 동안 충분히 흡착 시킨 후, 2,000 rpm 에서 20분간 원심 분리하여 상등액을 Cellulose Nitrate Membrane Filter(Whatman, 0.2㎛)로 filtering 한 다음 AAs(Varian, AA-250)를 사용하여 수용액상의 평형농도를 측정하였다. 각 pH에서 흡착된 토양 을 전해질 용액(0.
  • 본 연구에서 사용한 흡착제는 전북 부안 연안에서 채취한 sea sediment를 자연 건조한 후 표준 200 mesh 체로 걸러서 사용하였다. 흡착질은 PbCI2(Shinyo Pure Chemicals Co., assay=98%)를 사용하여 최초 50, 100, 300, 500, 700, l, 000(mg as Pb/L)로 각각 제조하여 실험을 수행 하였으며, 0.01M의 NaNCh를 전해질 용액으로 사용하였다. 흡착실험에 있어서 pH는 0.

대상 데이터

  • 본 연구에서 사용한 흡착제는 전북 부안 연안에서 채취한 sea sediment를 자연 건조한 후 표준 200 mesh 체로 걸러서 사용하였다. 흡착질은 PbCI2(Shinyo Pure Chemicals Co.
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