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지질학

오염토양의 정화기술

by 쭈니의 하루 2021. 6. 11.

미국 에너지 연구소 산하 91개소의 폐기물 처리장에서의 토양, 퇴적물, 지하수 오염에 관한 최근의 보고서가 공표되었습니다. 이러한 시설에서는 지하 또는 호소, 피트, 주입 우물을 사용한 심층 처분 및 매립에 의해서 처리된 폐기물의 대부분이 링마크 환경을 오염시키고 있는 것이 판명되어 있습니다. 또, 지하 저장 탱크나 매설 화학물질 및 폐기물의 누출에 의한 오염도 발생했습니다. 조사 결과 이들 처분장의 토양 퇴적물 및 지하수에서 100개 이상의 단일 화합물 또는 화학 콤비나트가 검출되었습니다. 물론 토양에서 가장 흔한 금속은 Cu, Cr, Zn, Hg, As, Cd이고 절대량은 달라 지하수에서 동일한 분포 패턴을 보입니다. 이러한 중금속의 분포는 다른 나라의 오염토양에는 나타나지 않습니다. 그것은 완전히 이 지역 오염원의 성질과 토양에 의존하고 있는 것입니다. 물론 오염물질은 위의 금속원소뿐만 아니라 여러 종류의 음이온이나 유기체가 오염물질이 됩니다. 이러한 오염토양을 정화하기 위해서는 막대한 자원이 필요합니다.


오염 토양을 정화하는 기술은 많이 있습니다. 이는 토양수복기술로 불리기도 하지만 어쨌든 오염토양의 원상회복은 매우 어렵기 때문에 토양정화기술, 토양정화기술이라는 용어를 사용하는 것이 바람직하다고 생각됩니다. 어쨌든 토양정화기술은 정화장소에 따라 소정의 장소에서 처리되는 기술과 다른 장소에서 처리되는 기술로 나눌 수 있습니다. 지금까지 오염토양을 정화하는 시도가 많이 행해져 왔습니다. 이런 방법들 중에는 오염토양을 정화하는 절대적인 방법은 없고, 이 기술들 중 하나 이상으로 정화시도를 최적화하는 노력이 필요하다라고 할 수 있습니다.


여기서는 여러 가지 방법을 간단히 설명해 드릴게요. 오염을 처리하는 테크놀로지는 보통 구멍을 파지 않아도 되기 때문에 외부 오염물질 노출을 최소화하는 장점이 있습니다. 수증기 추출 기술은, 공기를 사용해 토양으로부터 오염물질을 기계적으로 뽑아내는 방법입니다. 생물학적 처리 기술은 오염토양 중 미생물의 수와 활동을 자극하여 자연발생 미생물을 증가시킵니다. 이러한 증가한 미생물은 토양중의 오염물질의 감소를 촉진합니다. 토양중의 수분, pH, 온도, 토양중의 미생물과 영양소의 사용능력 등 토양중의 다양한 요인이 토양오염 물질의 생물학적 처리에 영향을 미칩니다. 생물처리는 공기를 포함한 토양으로 pH5.5 ~ 8.0, 온도 295 ~ 313K입니다. 보통 어떤 미생물은 어떤 오염물질을 처리할 수 있지만 다른 오염물질에는 작용하지 않는다 라는 거죠.


화학처리 기술은 오염물질을 제거하기 위해 대부분 계면활성제를 사용하여 현재 위치에 있는 토양을 물로 여과합니다. 이 방법은 오염물질 제거를 위해 대량의 물이 필요하고 결과적으로 대량의 폐수가 발생하기 때문에 사용이 제한되고 있습니다. 처리에는 비용이 많이 듭니다. 이 처리기술의 응용효과는 토양투과성, 공극률, 등방성, 구조, 토양 중의 오염물질 여과율, 토양 중의 오염물질 제거에 영향을 주는 토양광물 조성물에 따라 달라집니다. 유리화 처리 기술은 고도의 기술 개발 방법으로 오염 물질을 비발광시키기 위해 많은 양의 전기에너지를 사용합니다.


폐색처리 기술은 점토차의 수벽을 지하에 설치하여 오염물질의 수평이동을 최소화함으로써 오염물질을 격리하는 기술입니다. 최근 과학자들은 유기질 점토 복합체를 사용하여 유기질 오염물질의 확산을 저지하거나 최소화하려고 노력하고 있습니다 특히 최근에는, 수중에 존재하는 유기 오염물질을 제거하기 위한 스멕타이트 광물의 이용 개발이 활발하게 행해지고 있습니다. 자연유래 점토에는 표면이 친수성으로 되는 교환 가능한 금속이온이 포함되어 수용액에서의 비이온성 유기화합물의 흡착에는 적합하지 않습니다. 그러나 금속이온을 큰 계면활성제 양이온과 교환할 수 있으면 점토 표면은 소수성 또는 원유기성이 됩니다. 이 점토는 유기점토라고 불리며, NOC 등의 유기오염물질을 아주 잘 흡착합니다. 또한 유기점토는 안정된 착지성, 즉 쉽게 제거되지 않는 흡수된 계면활성제를 가지고 있습니다. 유기점토는 매립지의 수계 오염물질 유입을 억제하기 위해서도 사용되며 오염물질의 이동성을 낮추기 위해 유기물을 화학적으로 고정합니다.

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