[논문]휴믹 물질 존재 시 흑탄의 농약 흡착 능 변화 연구

이선화; 김우항

휴믹 물질 존재 시 흑탄의 농약 흡착 능 변화 연구 원문보기

이선화 (목포해양대학교 해양시스템공학부) , 김우항 (목포해양대학교 해양시스템공학부)

본 연구에서는 휴믹 물질의 존재 시 흑탄의 주입량에 따른 농약 성분별 흡착 제거율 변화를 살펴보았다. 농약 성분과 휴믹산 을 주입 시 흑탄의 흡착능 변화를 알아보기 위해, 흑탄 주입량을 1g, 3g, 5g, 7g 달리하여 농약 성분의 제거율 변화를 살펴본 결과 흑탄 1g, 흑탄 7g, 휴믹 산불 주입 시 농약성분 만을 주입하였을 때 보다 각각 18$\sim$67%, 7$\sim$10% 낮은 제거율을 나타내었다. 또한 휴믹산 10mg/L, 50mg/L을 주입하여 휴믹산의 주입농도 증가 시 흡착 능에 미치는 영향을 살펴본 결과 휴믹산 농도를 늘릴수록 흡착되지 않고 남아있는 농약성분 농도가 높아졌다. 농약성분 제거를 위한 흡착제로의 흑탄의사용은 3 가지 농약성분 (Butachlor, Fenitrothion, Diazinon)에 대해 높은 제거율을 보였으며, 자연수 속에 녹아있는 휴믹물질 중 하나인 휴믹산에 의한 영향을 받을 것으로 보여진다.

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문제 정의

미세세공이 발달한 탄을 흡착제로 사용할 경우, 수중에서 존재하는 휴믹물질과 간헐적으로 유입되는 미량오염물질인 농약 성분을 제거하기 위해 사용될 수 있는데, 본 실험에서는 농약 성분에 대해 제거능력이 있는 흑탄을 흡착제로 사용하여 수중에 휴믹 물질의 존재 시 농약성분의 제거 특성을 검토하였다.
본 연구에서는 흑탄을 흡착제로 이용하여 휴믹 물질 존재 시 흑탄의 농약 성분의 흡착능 변화를 알아보는 것을 목적으로 하였다.

제안 방법

각 시료 병에 DHM solution (150.4ppm)을 10ml 주입하고, 농약 희석 시료를 15ml와 채운 후 0g, 1g을 주입하여, 150rpm 으로 24시간 동안 교반하여, 휴믹 50M를 주입 시 농약 성분의 흡착 능 변화를 비교하였다.
농약성분의 측정은 전자 포획검출기가 부착된 GC- ECD 17A를 사용하여 측정하였다.
본 실험에서는 휴믹 물질의 존재 여부에 따른 흑탄의 농약 제거율 변화를 비교 분석하고자 각 시료 병에 DHM solution (150.4ppm)을 50ml를 주입하고, 농약 희석 시료를 150ml와 채운 후 0g, lg, 3g, 5g, 7g 각각 입상 흑탄의 주입량을 달리하여, 150rpm 으로 24시간 동안 교반하여 농약성분의 흡착 능의 변화를 분석하였다.
본 연구에서 액상 시료 중 농약 성분은 액액 추출법(liquid -liquid extraction)으로 농축시켰고 그 방법은 먼저, 디클로로메탄 (diclrometane) 20m/와 포화식염수 lOrm, 를 분액 여두에 넣고, 10분간 진탕 250rpm, 10분정치, 수층 분리 (2회 반복) 하고 무수황산 나트륨(anhydrous N&SQ)를 이용하여 탈수 여과한 후, 회전식 증발농축기를 사용하여 모두 날려 보내고, 노르말 핵산(n-hexan)으로 용매 전환하여 최종 분석액 5ml를 준비하였다. 농약성분의 측정은 전자 포획검출기가 부착된 GC- ECD 17A를 사용하여 측정하였다.

대상 데이터

70℃에서 dry하여 lg, 3g, 5g, 7g을 준비해두었다. 농약 물질로는 시판되는 유기인계 농약 성분인 Diazinon, Fenitrothion, Butachlor를 사용하였다. 각각의 농약 성분을 일정량 탈 이온 증류수에 넣어 녹지 않은 부분은 0.
본 실험에서 흡착제로 입상 흑탄을 사용하였으며, 흑탄은 24 시간 70℃에서 dry하여 lg, 3g, 5g, 7g을 준비해두었다. 농약 물질로는 시판되는 유기인계 농약 성분인 Diazinon, Fenitrothion, Butachlor를 사용하였다.

성능/효과

24시간 교반 후, lg, 3g, 5g, 7g 흑탄에 의한 농약성분 제거율은 각각 78~84%, 84 - 95%, 89~95%, 96~99% 로 나타나 휴믹 산을 주입하였을 때 보다 높은 제거율을 보였다.
농약 성분과 휴믹 산을 주입시 흑탄의 흡착능 변화를 알아보기 위해, 흑탄 주입량을 lg, 3g, 5g, 7g 달리하여 농약성분의 제거율 변화를 살펴본 결과, 흑탄 lg, 휴믹 산을 주입 시 농약 성분만 주입하였을 때 보다 Diazinon 54%, Fenitrothion 18%, Buta cHor 67% 낮은 제거율을 나타내었다. 흑탄 7g, 휴믹 산을 주입 시 농약성분 만 주입하였을 때 보다 Diazinon 7%, Fenitrothion 10%, Butachlor 8% 낮은 제거율을 나타내어 휴믹 산에 의한 영향은 흑탄의 주입량을 늘릴수록 감소되는 것으로 나타났다.
나타내었다. 흑탄 7g, 휴믹 산을 주입 시 농약성분 만 주입하였을 때 보다 Diazinon 7%, Fenitrothion 10%, Butachlor 8% 낮은 제거율을 나타내어 휴믹 산에 의한 영향은 흑탄의 주입량을 늘릴수록 감소되는 것으로 나타났다.

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