1. 오염 퇴적물 정화에 관한 국내${\cdot}$외 기술 현황 - 지금까지 국내${\cdot}$외를 통하여 오염 퇴적물 개선을 위해 제시되고 있는 물리적, 화학적 및 생물학적 정화방법과 선진 각국의 오염 퇴적물 관리 실태 파악 2. 연안해역 퇴적물 오염 실태 - 양식어업이 성행하고 있는 남해 연안해역 퇴적물의 오염실태를 파악하기 위하여 패류양식어장, 어류양식어장 및 항만 그리고 공업단지 주변 수역 등에 대해 각각 2개 해역을 선정하여 퇴적물의 성상 조사 - 전국 연안해
1. 오염 퇴적물 정화에 관한 국내${\cdot}$외 기술 현황 - 지금까지 국내${\cdot}$외를 통하여 오염 퇴적물 개선을 위해 제시되고 있는 물리적, 화학적 및 생물학적 정화방법과 선진 각국의 오염 퇴적물 관리 실태 파악 2. 연안해역 퇴적물 오염 실태 - 양식어업이 성행하고 있는 남해 연안해역 퇴적물의 오염실태를 파악하기 위하여 패류양식어장, 어류양식어장 및 항만 그리고 공업단지 주변 수역 등에 대해 각각 2개 해역을 선정하여 퇴적물의 성상 조사 - 전국 연안해역의 퇴적물 오염현황을 파악하기 위하여 국립수산과학원, 학위논문 및 국내 학술지로부터 퇴적물 측정 자료를 수집하여 양식어장, 항만, 임해 공단 주변수역 등으로 구분 분류하였고, 수역별 자료의 도식화를 통하여 전국 연안 퇴적물 오염실태 분석 3. 퇴적물 개선제에 의한 양식생물 피해 저감 기술 개발 - 수산화마그네슘 [$Mg(OH)_2$]에 의한 퇴적물 개선효과를 명확하게 확인하기 위해 회분식 실험을 실시. 퇴적물 표면에 $50{\sim}500 g/m^2$의 양이 되게 살포한 후 시간의 경과에 따른 pH, 황화수소, 영양염류, 중금속 등의 거동 특성을 조사 - 수산화마그네슘이 해양생물에 미치는 영향을 파악하기 위하여 실내에서 애기반투명조개, 바지락, 곤쟁이, 날개망둑 및 넙치를 대상으로 하여 독성영향을 검토하였고, 양식생물에게 피해를 미치지 않은 살포량을 도출 - 퇴적물 개선제에 의한 현장의 효과를 검증하기 위해 피조개 양식어장과 새우 양식어장을 대상으로 하여 실험을 실시. 피조개의 경우 8 ha의 면적에 총 5개 시험구간을 설정하였고, 새우 양식장은 약 2 ha의 면적을 대상으로 하여 수산화마그네슘을 살포하고 수질 및 퇴적물 개선 효과와 양식생물에 미치는 영향을 분석 4. 양식어장 퇴적물의 개선 및 자원화에 관한 연구 - 준설 퇴적물 내의 오염물질 처리에 적합하게 양극판 (anode)은 티타늄 (Ti)에 이리듐 (Ir)을 전착한 불용성 극판을 이용하였고, 음극판은 스테인레스 스틸판을 사용하여 처리 시스템을 설계 - 전기화학적 처리에 의한 퇴적물 개선 효과를 검정하기 위해 마산만과 포항해역에서 퇴적물을 채취하여 운전시간, 전류밀도 등의 운전조건에 따른 퇴적물 내 유기탄소, 중금속 및 난분해성 유해화학물질 등을 조사 - 양식장 준설 퇴적물의 비료화를 위하여 신속한 반응물질의 투입, 균질한 화학반응 및 배출이 이루어질 수 있도록 반응기를 제작하였으며, 안정화 처리 공정을 거쳐 퇴적물 조비료를 제조 - 조제 비료의 효능을 검증하기 위하여 $P_2O_5$, $K_2O$, CaO 및 MgO 등의 영양성분과 중금속 함량 등을 비료의 품질검사 방법에 따라 분석하여 퇴적물 조비료의 품질을 비교 평가하였고, 조비료를 이용한 작물의 재배실험을 통하여 비료로서의 가능성을 평가
Abstract▼
1. Domestic and foreign status on the clean-up techniques of the contaminated sediment 2. Sediment quality status in the aquaculture areas The general characteristics of sediment were investigated to estimate the sediment quality in the shellfish and fish farms and sites near port and industri
1. Domestic and foreign status on the clean-up techniques of the contaminated sediment 2. Sediment quality status in the aquaculture areas The general characteristics of sediment were investigated to estimate the sediment quality in the shellfish and fish farms and sites near port and industrial complex located in the southern coastal area of Korea. The sediment quality throughout Korean coastal areas was also estimated to classify the areas. The data published from NFRDI, thesis and journals were used for this estimation. 3. Development of mitigation techniques of aquaculture organism's damages by the chemical sediment improvement materials Batch type periment was carried out to find improvement effect by magnesium hydroxide. The concentration variation of chemical factors such as pH, $H_2S$, nutrients and heavy metals with time was investigated after scattering magnesium hydroxide of $50{\sim}500 g/m^2$ into the surface of sediment. The toxicity tests on the Theora fragilis, Ruditapes philippinarum, Neomysis awatschensis, Favonigobius gymnauchen and Paralichythys olivaceus were also performed in the laboratory and the optimum scattering concentration of magnesium hydroxide was estimated. Finally, the field application experiments were conducted in the arkshell (8 ha) and shrimp farms (2 ha). 4. Treatment and beneficial use of the dredged sediment The electrolytic treatment system consisted of anode (Ti and Ir) and cathode (stainless steel) was designed to diminish organic carbon, heavy metals and POPs. The experiments on the improvement effect were carried out in the sediments dredged from Masan and Pohang coastal areas and the concentration variation of organic carbon, heavy metals and POPs were observed with changing the operating time, current flow density and operation conditions. For the fertilization of sediments dredged from aquaculture farms, the reactor for rapid addition of reactive materials and homogeneous chemical reaction was designed. The fertilizer was made through an alkaline stabilization process. The sediment fertilizer quality was investigated using the nutrient components such as $P_2O_5$, $K_2O$, MgO and heavy metals. The determination was followed the analytical methods for quality test of fertilizer. The in situ plant tests were carried out with the sediment fertilizer.
목차 Contents
표지 ...1
제출문 ...2
요약문 ...3
SUMMARY ...14
CONTENTS ...24
목차 ...26
표목차 ...32
그림목차 ...34
제 1 장 연구개발 과제의 개요...41
제1절 연구의 개요...41
제2절 연구 추진배경 및 필요성...41
제3절 연구개발의 목표 및 범위...43
1. 최종목표...43
2. 연구범위...43
가. 1차 연도...43
나. 2차 연도...43
제 2 장 오염 퇴적물 정차에 관한 국내.외 기술 현황...45
제1절 서설...45
제2절 연안 퇴적물의 오염원과 생태계에 미치는 영향...46
1. 오염원...46
가. 생활하수 및 공장폐수에 의한 오염...46
나. 농.축산폐수...46
다. 양식어장 자가오염...47
라. 간척 매립에 의한 오염...47
마. 대기로부터 유입...48
2. 수서 생태계에 미치는 영향...48
가. 수체의 용존산소 결핍...48
나. 수질의 부영양화 초래...49
다. 수생 생물의 악영향...50
제3절 오염 퇴적물 정화에 관한 연구 동향...53
1. 국외의 오염 퇴적물 정화기술 현황...53
가. 발생원 제어 (source contro)...53
나. 준설 및 처분 (removal and disposal)...53
다. 준설 및 처리 (removal and treatment)...54
라. 전기화학적 처리 (electrochemical treatment process)...60
마. 현장 복토 (In situ capping)...61
바. 생물 정화 (bioremediation of sediment)...63
2. 국내의 오염 퇴적물 정화기술 현황...66
가. 형망틀에 의한 해저 경운...66
나. 점토 (황토)살포...66
다. 퇴적물 준설...66
라. 기타 퇴적물 정화 방법...69
제4절 오염퇴적물 관리...70
1. 국내의 오염 퇴적물 관리...70
가. 오염물질 배출규제 현황...70
나. 준설 퇴적물 관리 현황...71
2. 외국의 오염 퇴적물 관리...71
가. 미국...71
나. 캐나다...73
다. 일본...75
제5절 퇴적물 관리 방향...78
1. 퇴적물 모니터링 체제 구축...78
2. 퇴적물 기준 설정...79
3. 종합적인 퇴적물 관리대책 수립...79
제 3 장 연안해역 퇴적물 오염실태...81
제1절 서설...81
제2절 재료 및 방법...82
1. 현장조사...82
2. 전국 연안해 역 오염실태 파악...84
제3절 결과 및 고찰...85
1. 현장조사...85
가. 유기오염 지표 성분...85
나. 중금속...90
2. 전국 연안 퇴적물 오염도 평가...101
가. 각 항목별 오염실태...103
나. 전국 연안 퇴적물 오염도 평가...106
제4절 결과 요약...109
제4장 퇴적물 개선제에 의한 양식생물 피해 저감기술 개발...111
제1절 서설...111
1. 연구 배경...111
2. 국외의 연구현황...112
3. 국내의 연구현황...112
4. 연구 목표...112
제2절 수산화마그네슘 [Mg(OH)]₂]에 대한 이론적 배경...114
1. 알칼리 계에서 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$의 역할...114
2. 질소(N)와 인(P)...115
3. 황산염 환원세균의 억제...116
제3절 실내 실험을 통한 퇴적물 개선효과...117
1. 연구 목표...117
2. 연구 방법...117
가. 회분식 퇴적물 용출 부하...117
나. 퇴적물 용출 부하산정...118
3. 연구 결과...119
가. 회분식 용출 실험...119
나. 퇴적물 용출 부하?...122
라. Mg(OH)₂ 살포량에 따른 퇴적물 중금속의 거동...124
4. 결과 요약...124
제4절 실내 실험을 통한 양식생물의 피해 저감 효과...127
1. 연구 목표...127
2. 실험 동물...127
가. 실험 동물의 선정...127
나. 실험 동물의 순치...130
3. 실험 방법...131
가. 예비 실험...131
나. 본 실험...131
4. 연구 결과...137
가. 패류...137
나. 갑각류 및 어류...157
5. 결과 요약...179
가. 애기반투명조개...179
나. 바지락...180
다. 곤쟁이, 날개망둑, 넙치...180
제5절 현장 실험을 통한 퇴적물 개선 효과...182
1. 퇴적물 개선제의 현장 살포...182
가. 피조개 양식장...182
나. 새우 양식장...182
2. 퇴적물 개선 효과...182
가. 조사 방법...182
나. 피조개 양식장...182
다. 대하 양식장...187
3. 수질 개선 효과...191
가. 조사방법...191
나. 피조개 양식장...191
4. 결과 요약...203
제6절 현장 실험을 통한 양식생물 피해 저감 효과...205
1. 조사 방법...205
2. 피조개의 생체 지수 변동...205
3. 결과 요약...208
제5장 양식어장 퇴적물의 개선 및 자원화에 관한 연구...209
제1절 전기화학적 방법에 의한 오염 퇴적물 개선...209
1. 서설...209
2. 이론적 배경...210
가. 전기화학적 처리...210
나. 전기분해 이론...212
3. 재료 및 방법...223
가. 회분식 처리 (batch treatment] 실험 장치 및 시료 채취...223
나. 연속처리 (continuous treatment] 실험 장치 및 시료 채취...226
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