세척기반처리에 의한 해양오염퇴적물에 함유된 유기오염물질 제거 공정 중 중금속 처리 가능성 KCI

Title
세척기반처리에 의한 해양오염퇴적물에 함유된 유기오염물질 제거 공정 중 중금속 처리 가능성
Alternative Title
Treatability of Heavy Metals in the Washing Technology of Marine Sediments Contaminated with Organic Matter
Author(s)
심영섭; 김경련; 김석현
KIOST Author(s)
Kim, Kyoungrean(김경련)Kim, Suk Hyun(김석현)
Publication Year
2014-12
Abstract
Treatability of heavy metals in marine sediments contaminated with mainly organic matter was investigated on the basis of washing technology using oxidizers and surfactants. Sediment samples were collected at N area which expected for remediation project of contaminated marine sediment. For additives, hydrogen peroxide ( H2O2 ) and Tween-80 were used at oxidizer and nonionic surfactant, respectively. In experiments, sediments was mixed with sea water at the ratio of 1 : 3 than H2O2 (1 M, 3 M, 4 M, 5 M) and Tween-80 (0.05%) were added. Samples were gathered at following reaction time (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 min and 24 h). Total Organic Carbon (TOC) was 55.2% at the conditions of 5 M H2O2+0.05 Tween-80 24 h. Hence total heavy metals were Cu 29.5%, Zn 42.3%, Cd 73.0% and bioavailable heavy metals were Cu 60.0%, Zn 77.7%, Cd 90.2% at the conditions of 5 M H2O2+0.05 Tween-80 10 min. The correlations for between bioavailable metals (Cu, Zn, Cd) and TOC were significant (Cu, Zn, Cd; r2=0.94 , 0.85, 0.69, respectively).

본 연구에서는 해양오염퇴적물의 유기 오염물질을 제거하기 위한 세척기반처리 공정 중 중금속 특히 생물이용이 가능한 중금속 부분(Bioavailable Heavy Metal)의 동시 처리 가능성에 대해 평가하였다. 해양오염퇴적물 정화사업 대상인 N해역에서 퇴적물을 채취하여 본 연구의 시료로 사용하였다. 세척기반처리 공정에서 첨가제로는 산화제인 과산화수소( H2O2 )와 비이온 계면활성제(Tween-80)를 사용하였다. 퇴적물과 해수의 고액비는 1 : 3이며 과산화수소의 농도 1 M, 3 M, 4 M, 5 M과 0.05% Tween-80을 첨가하여 각 반응 시간(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80분, 24시간) 조건에서 시험하였다. 그 결과 총유기탄소(Total Organic Carbon, TOC) 제거 효율은 5 M + 0.05% Tween-80 24시간에서 최대 55.2%로 나타났다. 중금속 총 함량(Total Heavy Metals)은 구리(Cu), 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 각각 29.5, 42.3, 73.0%의 제거 효율로 5 M + 0.05% Tween-80 10분에서 가장 좋은 제거효율을 보였다. 생물이용이 가능한 중금속 부분의 경우도 Cu, Zn, Cd에서 각각 60.0, 77.7, 90.2%로 5 M + 0.05% Tween-80 10분에서 가장 좋은 효율을 나타내어 유기물 처리 공정에서의 Cu, Zn, Cd 등 일부 중금속의 동시 제거 가능성을 확인하였다. 총유기탄소 함량과 생물이용이 가능한 중금속 부분의 상관분석 결과 제거 된 Cu, Zn, Cd은 r2 값이 0.94, 0.85, 0.69로 좋은 상관관계를 보여주었다.
ISSN
1225-5025
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/2645
DOI
10.4491/KSEE.2014.36.12.851
Bibliographic Citation
대한환경공학회지, v.36, no.12, pp.851 - 857, 2014
Publisher
대한환경공학회
Keywords
해양오염퇴적물; 정화․복원; 중금속; 첨가제; 세척처리기술; Contaminated Marine Sediments; Remediation; Heavy Metals; Additives; Washing Technology
Type
Article
Language
Korean
Publisher
대한환경공학회
Related Researcher
Research Interests

marine pollution management,marine biogeochemistry,marine environmental radioactivity,해양오염관리,해양물질순환,해양환경방사능

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