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제련소 주변 오염토양의 중금속 안정화를 위한 다양한 안정화제의 적용성 연구
전종원(Jeon Jonwon),배범한(Bae Bumhan),김영훈(Kim Younghun) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.11
중금속으로 오염된 부지는 다양한 공법으로 복원이 가능하나 오염부지가 비교적 넓은 경우 중금속을 부지로부터 제거하는 적극적 공법은 기술적 어려움과 비용의 문제로 쉽게 사용할 수 없다. 그러므로 토양에서 중금속의 용출을 차단 및 지연하는 안정화 공법이 보다 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate 등의 다양한 안정화제의 적용성실험을 수행하였다. 비소, 납, 구리, 니켈, 아연 등의 다중 중금속으로 오염된 토양의 경우 1종의 안정화제로 안정화가 어려우며 기존 연구에서 보고된 특정 중금속의 안정화에 우수한 성능을 갖는 안정화제의 경우에도 다른 중금속의 안정화에 기여하지 못하거나 용출을 촉진하는 경향을 보였다. 시간이 경과함에 따라 안정화 효율이 증가하였다. 니켈과 납의 경우 calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide 등의 안정화제가 효과가 있으며 특히 연속추출에서 물에 의한 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 구리의 경우 manganese oxide, zeolite 등이 효과가 크며 연속추출에서 exchangeable 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 비소의 경우 magnetite에 의한 안정화 효과를 보이며 대부분의 metal oxide와 phosphate 에 의해 용출이 촉진되는 부작용을 보였다. 그러므로 다양한 중금속으로 오염된 토양의 경우 2종 이상의 안정화제를 사용하여야 하며 역효과를 일으키는 안정화제의 사용을 배제하고 중금속의 농도에 따라 사용량 및 안정화 기간을 달리하여야 할 것으로 판단된다. There are several remediation technologies for heavy metal contaminated soils but increasing cost limits the application of the technology if the contaminated area is large. Therefore, stabilization, which blocks the release of heavy metals or makes slow the release, is one of the applicable technology for the heavy metal contaminated soil. Current study is an applicability test for a smelter area with various stabilizer such as magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate. The soil contaminated with arsenic, lead, copper, nickel, and zinc could not be stabilized only one stabilizer which is known to have stability for certain metal. Many of the stabilizer works for a few metal but not all of the heavy metal. In several cases, stabilizers increase the release of the other metals while they stabilize some metals. In general, the stabilizing efficiency was increased with time. For Ni, Pb, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide had good stabilizing effect in water extractable portion. For Cu, manganese oxide, zeolite showed good results especially in the exchangeable portion of the sequential extraction. For As, magnetite had good ability but most of the metal oxide which showed good result for other heavy metals increased with the release of As. Current study suggest that multiple stabilizers are needed for the contaminated soil and dose of the stabilizer and stabilizing time should be carefully considered for the soil contaminated with various metals.
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