토양 정밀 조사에 의한 고로폐광산 주변 비소오염 토양 및 하천퇴적토의 오염도 평가 및 오염 토양 복원 규모 설정

차종철,이정산,이민희 대한자원환경지질학회 2003 자원환경지질 Vol.36 No.6

경상북도 군위군에 위치한 고로 폐아연광산에서 폐광산과 연결된 주 하천을 따라 저수댐 건설 예정지까지 직선 길이 약 12km 구간에서 농경지 토양 및 하천 퇴적토에 대한 중금속 오염(비소, 납, 카드뮴, 구리) 토양정밀조사를 실시하였다. 총 조사 면적은 약 950,000$m^2$ 이고 1,500$m^2$ 당 1지점의 조사 밀도를 유지하여, 총 545개 지점에서 표토(0∼10cm 깊이)를 채취하였으며, 192개 지점에서 심토(10∼30cm 깊이)를 채취하였다. 비소를 제외한 구리, 카드뮴, 납 항목은 모든 지점에서 토양오염우려기준 이하를 나타내었으나, 비소는 표토의 경우 토양오염우려기준 이상의 농도를 나타내는 지점이 104지점으로 전체 표토 조사지점의 20.5% 정도이었으며, 토양오염대책기준을 초과하는 지점은 34지점으로 전체 표토 조사지점의 6.7% 이상이어서 조사 지역 중 상당 부분이 비소로 오염되어 있었다. 심토의 경우 토양오염 우려기준 이상 농도를 나타내는 지점이 18지점으로 전체 심토 조사지점의 약 10.4% 정도이었으며, 토양오염대책기준을 초과하는 지점은 1지점으로 전체 심토 조사지점의 약 0.6%를 나타내고 있어 비소오염이 주로 30cm 이내에 집중되어 있는 것으로 나타났다. 조사지점별 비소농도를 기준으로 토양오염대책기준 농도(15mg/kg) 이상 지역, 토양오염우려기준 농도(6mg/kg) 이상 지역, 토양오염우려기준의 40% 농도(2.4 mg/kg) 이상 지역, 주변배경농도(1.23mg/kg) 이상 지역으로 구분하여 하천퇴적토 및 농경지 토양에 대한 오염지도를 자성하였다. 오염지도 결과로부터, 오염 토양을 복원하기 위한 복원 목표를 토양오염우려기준 농도 이상, 우려기준의 40% 농도 (토양오염확인기준 농도)이상, 배경치 농도 이상으로 구분하여 설정하는 경우에 해당되는 토양 복원 면적과 물량을 산출하였다. 토양오염우려 기준 농도 이상의 경우 총 복원 면적과 물량은 264,000$m^2$, 79,200$m^3$이였으며, 우려기준의 40% 농도 이상의 경우 복원 면적과 물량은 779,000$m^2$, 233,700㎥, 배경치 농도 이상의 복원 목표 설정의 경우에는 각각 969,200$m^2$, 290,760$m^3$ 이였다. 토양오염 우려기준 농도의 40%를 복원 목표로 하는 경우와 배경치 농도를 복원 목표로 하는 경우, 복원 물량은 우려기준 농도를 복원 목표로 하는 경우의 3.0배와 3.7배정도 증가하는 것으로 나타나 복원 목표치 설정시 우려기준 농도의 40%와 배경농도의 차이에 다른 복원 물량의 차이는 적어서, 복원 목표 설정시 배경치 농도로 복원계획을 세우는 것이 가장 바람직한 것으로 판단되었다. Soil Precise Investigation(SPI) for river deposits and farmland soils around Goro abandoned Zn-mine, Korea was performed to assess the pollution level of heavy metals(As. Pb, Cd, Cu) and to estimate the remediation volume for contaminated soils. Total investigation area was about 950000 $m^2$, which was divided into each section of 1500 $m^2$ corresponding to one sampling site and 545 samples for surface soil(0-10cm in depth) and 192 samples for deep soil(10-30cm in depth) from the investigation area were collected for analysis. Concentrations of Cu, Cd, Pb at all sample sites were shown to be lower than Soil Pollution Warning Limit(SPWL). For arsenic concentration, in surface soils, 20.5% of sample sites(104 sites) were over SPWL(6mg/kg) and 6.7%(34 sites) were over Soil Pollution Counterplan Limit(SPCL: 15mg/kg) suggesting that surface soils were broadly contaminated by As. For deep soils, 10.4% of sample sites(18 sites) were over SPWL and 0.6%(1 site) were over SPCL. Four pollution grades for sample locations were prescribed by the Law of Soil Environmental Preservation and Pollution Index(PI) for each soil sample was decided according to pollution grades(over 15.0 mg/kg, 6.00-15.00 mg/kg, 2.40-6.00 mg/kg, 1.23-6.00 mg/kg). The pollution contour map around Goro mine based on PI results was finally created to calculate the contaminated area and the remediation volume for contaminated soils. Remediation area with over SPWL concentration was about 0.3% of total area between Goro mine and a projected storage dam and 0.9% of total area was over 40% of SPWL. If the remediation target concentration was determined to over background level concentration, 1.1% of total area should be treated for remediation. Total soil volume to be treated for remediation was estimated on the assumption that the thickness of contaminated soil was 30cm. Soil volume to be remediated based on the excess of SPWL was estimated at 79,200$m^3$, soil volume exceeding 40% of SPWL was about 233,700 $m^3$, and soil volume exceeding the background level(1.23 mg/kg) was 290,760 $m^3$.

초산을 이용한 동전기적 방법에 의한 코발트 오염토양 복원

김계남,김길정,손종식,배상민,오원진 한국지하수토양환경학회 2001 지하수토양환경 Vol.6 No.1

The characteristics of $Co^{2+}$ removal in the kaolinite column were analyzed by electrokinetic remediation. Ethanoic buffer was injected in the kaolinite column and $CH_3$COOH was continuously added to the cathode reservoir to restrain the pH increase. The pH of the cathode of the kaolinite column was 4.0 at first. Since it was controlled to be under 6.5 after 43.6 hours due to ethanoic buffer, precipitation of ${Co(OH)}_2$ was not formed in the column. Effluent rate increased with time and $Co^{2+}$ removal in the column at initial time was mainly controlled by ion migration. 13.1% of total $Co^{2+}$ in the column was removed after 10 hours, the 46.8% of total $Co^{2+}$ after 20.8 hours, and the 71.7% of total $Co^{2+}$ after 30.1 hours, the 94.6% of total $Co^{2+}$ after 43.6 hours, Meanwhile, the residual concentrations in the column calculated by the developed model were similar to experiment results. 본 논문에서는 동전기적 복원 장치를 제작하고 Kaolin Clay토양을 $Co^{2+}$로 오염시켜 컬럼에 주입하고 컬럼 양쪽 전극에 전압을 가하여 수십 시간 복원실험을 하였다. 컬럼 내의 pH의 상승을 억제시키기 위해 토양컬럼 내의 초산완충액을 혼합하고, 토양복원 실험 동안 음극저수조에 0.1M 의 $CH_3$COOH용액을 계속적으로 주입했다. 컬럼의 pH는 초기에는 4.0이었으나 실험이 끝나는 43.6 시간 후에는 6.5로 상승이 억제되어 침전물 Co(OH)$_2$가 형성되지 않았다. 토양컬럼으로 부터의 유출량은 시간이 경과함에 따라 증가했고, 토양복원초기에 토양컬럼 내의 코발트는 주로 이온이동에 의해 제거되었다. 토양복원시험결과, 10.0시간 후에는 토양컬럼 내의 초기 $Co^{2+}$ 총량의 13.1%가 복원되었고, 20.8 시간 후에는 46.8%가 복원되었다. 또한 30.1 시간 경과 후에는 71.7%가 복원되었고, 43.6시간 후에는 94.6%가 복원되었다. 한편 개발된 모델에 의해 계산된 토양컬럼 내의 잔류농도와 토양복원 실험 후에 측정한 잔류농도는 상당히 일치했다.

토양증기추출법에 의한 휘발유 오염토양의 현장복원 연구

김재덕,김영래,황경엽,이성철 한국지하수토양환경학회 2000 지하수토양환경 Vol.5 No.1

본 연구에서는 유류가 오염된 토양을 복원하기 위해 실제 현장의 토양성상과 오염현황을 조사하고 이 자료를 바탕으로 in situ복원기술인 토양증기추출법을 적용할 때 복원효율에 영향을 미치는 토양증기추출 장치의 운전조건과 토양성상의 영향을 검토하였다. 본 부지는 지하저장고에서 누출된 휘발유가 오염되어 있었고 그 농도는 BTEX가 최대 1.081ppm, TPH가 최대 5,548ppm이 포함되어 있었으며, 장기간에 걸쳐 지하 6m깊이까지 확산되어 오염물의 분포 면적은 170$\textrm{m}^2$, 오염토양의 총 부피는 약 1,000$\textrm{m}^3$으로 추산되었다. 오염부지의 토양은 지하 3~4m까지는 사질매립토이고 지하 4~6m에서는 불균질한 점토질이 섞인 미사토였으며 토양의 공기투수계수는 1.058-1.077$\times$$10^6$$\textrm{mm}^2$이었다. 이 부지내 일부지역에 지하수 흐름이 있으며 지하수위는 지하 약 3~4m부터 존재하였고 지하6m이하에는 암반이 존재하였다. 이 부지에 깊이 6m인 8개의 추출정과 7.5마력 용량의 진공펌프가 포함된 토양증기추출 장치를 설치하여 하루 8시간씩 100일간 운전한 결과 지하수가 존재하지 않는 사질토양에 있었던 BTEX는 90%이상의 효율로 제거하였으나 지하수대가 존재하는 지역에서는 BTEX와 TPH의 제거효율이 대폭 낮아졌다. 또한 토양증기장치에 의해 유도된 토양내 공기흐름은 토양깊이가 깊어질수록 공기 흐름량은 감소하여 복원효율이 떨어졌다. The effects of operating condition of soil vapor extraction system and the characteristics of site on the remediation of oil contaminated soil were investigated. Thorough investigation showed that the site was contaminated with gasoline leaked from underground storage tank and the maximum concentration of BTEX and TPH were 1,081 ppm and 5,548 ppm respectively. The leaked gasoline were diffused to 6m deep and the area and volume of the polluted soil were assumed to 170$m^2$ and 1,000$\textrm{m}^3$respectively. The site were consisted of three different vertitical layers, the top reclaimed sandy soil between the earth surface and 3~4m deep, middle silty sand between 3~4m and 6m deep, and the bottom bedrock below the 6m deep. The air pemeability of soil was measured to 1.058-1.077$\times$10$^{-6}$ $\textrm{mm}^2$ by vacuum pump tests. The groundwater which level was 3~4m deep was observed in some areas of this site. The soil vapor extraction system which had 7.5 HP vacuum pump and 8 extraction wells was constructed in this site and operated at 8 hrs/day for 100 days. The BTEX was removed with above 90% efficiency where no groundwater and silty sand were observed. On the contrary, the efficiency of BTEX and TPH were dramatically decreased where groundwater and silty sand were observed. The flow rate of soil air induced by soil vapor extraction system was reduced in deeper soil.

급경사 복원 농경지 토양 유실 저감을 위한 개량제 효율 및 현장 적용성 평가

황원재(Wonjae Hwang),박민석(Minseok Park),현승훈(Seunghun Hyun),지원현(Won hyun Ji),이상환(Sang-Hwan Lee) 응용생태공학회 2017 Ecology and resilient infrastructure Vol.4 No.3

광산 활동에 의해 오염된 농경지의 복원은 개량제 처리와 복토를 기반의 미량원소 안정화 기법으로 진행되고 있다. 최근 복원된 부지 중 경사 농경지에서 토양 유실 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 4종의 개량제 (벤토나이트, 석회, 유기물, 제강슬래그)를 다양한 비율로 단일 또는 복합처리 한 후 입단 형성의 효율을 평가했다. 복토재는 점토함량이 다른 3가지 토양 (A 토양=9.4%, B토양=14.7%, C 토양=21.2%)을 대상으로 했다. 단일처리 결과, A 토양은 유기물 5%, B와 C 토양은 석회 5%가 각 토양의 대조구에 비해 입단 형성이 가장 효과적이었다. 9가지 복합처리구 중에서 A 토양은 유기물 3% + 석회 1%, B와 C 토양은 유기물 1% + 석회 3% 처리구의 입단 형성이 가장 높았다 (A 토양=30.4%, B 토양=25.0%, C 토양=36.5%). 현장처리를 위해 각 복토재 (A 토양=0.045, B 토양=0.051, C 토양=0.054)와 국내 농경지의 평균 (0.032) 토양침식인자 차이만큼을 개량제에 의한 목표 입단 형성량으로 설정하였다(29.1% 입단형성). 비용편익을 고려한 최적 개량제 선정한 결과 A와 B 토양은 석회 3%, C 토양은 석회 5%가 가장 적합 했으며, 이를 통한 경사진 복원된 경사 농경지에서 토양 유실을 효과적이고 경제적으로 저감할 것으로 예측된다. 본 연구에서 석회 처리에 의한 토양 알칼리도 상승은 고려하지 않았다. Restoration of min-impacted arable land is often performed through stabilization of trace elements by amendment treatment combined with (clean) soil covering on the surface. Recently, soil loss problem from sloping remediated agricultural lands has risen as an emerging concern. In this study, efficacy of aggregation formation was assessed by single and binary treatments of four potential amendments (bentonite, lime, organic matter, and steel slag) applied on three cover soils having different clay contents (9.4, 14.7, and 21.2% for A, B, and C soils respectively). In results of single treatments, 5% organic matter for A soil and 5% lime for B and C soils were found most effective for the aggregation formation compared to the respective controls (without amendments). Among nine binary treatments, 3% organic matter + 1% lime for A soil and 1% organic matter + 3% lime for both B and C soils led to the highest formation of aggregation (30.4, 25.0, and 36.5% for A, B, and C soils). For a site-application, the soil erodibility difference between the cover soils (0.045, 0.051, and 0.054 for A, B, and C soils, respectively) and the national average of arable land (0.032) was assumed to be compensated by amendment addition, which is equivalent to 29.1% aggregation formation. To achieve the aggregation goal, 5% lime for A and B soils and 3% lime for C soil were best in the consideration of benefit/cost, thereby effectively and economically reducing soil loss from sloping remediation site. Soil alkalinity induced by lime treatment was not considered in this work.

경기도 지역 쓰레기 매립지 복토층 토양의 이화학성

이상모,김기대,이은주,김판기,이군택 한국지하수토양환경학회 2002 지하수토양환경 Vol.7 No.1

본 연구는 쓰레기 매립지의 생태학적 복원에 필요한 토양환경자료를 제공하고자 경기도 지역의 10개 쓰레기 매립지의 복토층 토양과 주변토양의 이화학성을 조사하였다. 매립지 토양은 염류집적에 의하여 주변토양 보다 pH와 전기전도도는 높았으나, 유기물 및 전질소 함량은 낮았다. 매립지 토양은 식물체 필수성분 중 특히 질소와 인산의 함량은 낮은 것으로 나타났다. 토양의 교환성 양이온 함량은 매립지간 차이가 컸으나 매립지 토양이 주변토양에 비하여 높은 경향이었다. 토양 중 중금속 함량은 매립지 인천 원창동 매립지를 제외한 모든 매립지에서 대조구보다 높게 나타났으나 모든 매립지에서 식물에게 독성을 일으킬 수 있는 임계농도보다 낮았으며, 또한 토양환경보전법의 농경지에 대한 우려기준에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었다. 따라서 매립지 토양은 질소와 인산의 함량이 낮으므로 자연 또는 인공적인 식생을 이용한 매립지의 생태학적 복원시 질소와 인산의 시용과 같은 토양관리 대책이 필요하다고 판단되었다. The physical and chemical properties of cover soils of 10 waste landfill sites in Kyonggi-Do area, where social circumstances at present forces to consider the reuse of landfill, were investigated to provide the informations of soil environment which are necessary to establish the appropriate ecological restoration plan of waste landfills. The pH and electrical conductivity of soils were higher in landfills sites than in reference sites (area around landfill sites), indicating the salt accumulation in surface soil. However, total-N and organic matter contents were lower in landfills sites than in reference sites. In landfill sites, the total-N and plant available-P contents were less than 0.15% and 20mg/kg, respectively. Exchangeable cations (K, Ca, Mg and Na) and heavy metal (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) contents varied between the landfill sites, but were higher in landfills sites than in reference sites. The major exchangeable cation of soil was Ca. Heavy metal contents were much lower than the critical concentration which phytotoxicity is considered to be possible and the standard for agricultural land of Korean Soil Environmental Preservation Act. Therefore, the proper soil management plan to increase the soil fertility is recommended for the ecological restoration of landfill using natural or artificial vegetation.

과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법(Air-sparging)을 연계한 디젤 오염 토양/지하수 동시 정화 실내 실험 연구

김남호,김인수,최애정,이민희,Kim, Nam-Ho,Kim, In-Su,Choi, Ae-Jung,Lee, Min-Hee 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.6

현장비원위치(Ex-situ) 공법 적용이 불가능한 부지에서, 디젤로 오염된 오염 토양과 지하수를 동시에 복원하기 위하여 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법(chemical oxidation)과 공기분사법(air-sparging)을 연계한 복합 복원 공정의 정화 효율 규명을 위한 실내 실험을 실시하였다. TPH 농도가 2,401 mg/kg(A 토양)과 9,551 mg/kg(B 토양)인 두 종류의 현장 오염 토양을 대상으로 과산화수소용액을 이용한 화학적 산화법의 디젤 제거 효율 규명을 위한 배치(회분식) 실험 결과, 과산화수소 50% 용액에 의해 토양 초기 TPH 농도의 18%와 15%까지 감소하였다. 과산화수소 용액 20%를 이용한 칼럼 세정 실험 결과, 세정에 의해서 A 토양과 B 토양의 경우 각각 초기 TPH 양의 78%와 72%가 제거되었다. 칼럼 실험에서 과산화수소의 산화반응에 의해 완전 분해되어 무기가스상(주로 $CO_2$과 $H_2O$)으로 제거된 양까지 고려한다면, 과산화수소용액이 오염 토양과 접촉하면서 충분한 산화과정을 거쳐 대부분의 유류가 토양으로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 공기분사법을 이용한 디젤 오염 지하수 정화 실험의 경우, TPH 농도가 820 mg/L인 고농도의 인공 지하수 경우에도 공기분사 72시간 이내에 폐수배출허용기준인 5 mg/L 보다 낮아져, 디젤 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 다만, 오염 토양 내 다량의 디젤 자유상이 존재하는 경우 토양으로부터 지하수로의 지속적인 자유상 디젤의 질량 이동에 의하여, 공기분사법의 지하수 정화 효율은 매우 낮았다. 마지막으로, 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법을 연계한 복합 공정의 디젤 정화 효율을 규명하는 박스 실험을 실시하였다. 토양 내 자유상 디젤을 먼저 제거하기 위해 과산화수소 용액을 이용한 토양세정법을 실시한 후, 토양 내 TPH가 제거 되는 정도에 따라 후차적으로 공기분사법을 적용함으로써 토양 및 지하수로부터 디젤을 효과적으로 제거할 수 있었다. 20% 과산화수소 용액의 23 L 세정과 2,160 L의 공기분사에 의해 토양의 TPH 농도는 9,551 mg/kg에서 390 mg/kg으로 낮아졌으며, 오염 지하수의 TPH 농도도 5 mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 본 실험들에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 현장에서 대단위 공정을 운영하는데 필요한 복원 공정의 최적 조건들을 도출해 낼 수 있으리라 판단되며, 유류로 오염된 토양 뿐 아니라 오염 지하수까지 동시에 정화할 수 있는 복합 공정 개발을 위한 중요한 기술 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다. Laboratory scale experiments were performed to investigate the removal efficiency of the in-situ chemical oxidation method and the air-sparging method for diesel contaminated soil and groundwater. Two kinds of diesel contaminated soils (TPH concentration : 2,401 mg/kg and 9,551 mg/kg) and groundwater sampled at Busan railroad station were used for the experiments. For batch experiments of chemical oxidation by using 50% hydrogen peroxide solution, TPH concentration of soil decreased to 18% and 15% of initial TPH concentration. For continuous column experiments, more than 70% of initial TPH in soil was removed by using soil flushing with 20% hydrogen peroxide solution, suggesting that most of diesel in soil reacted with hydrogen peroxide and degraded into $CO_2$ or $H_2O$ gases. Batch experiment for the air-sparging method with artificially contaminated groundwater (TPH concentration : 810 mg/L) was performed to evaluate the removal efficiency of the air-sparging method and TPH concentration of groundwater decreased to lower than 5 mg/L (waste water discharge tolerance limit) within 72 hours of air-sparging. For box experiment with diesel contaminated real soil and groundwater, the removal efficiency of air-sparging was very low because of the residual diesel phase existed in soil medium, suggesting that the air-sparging method should be applied to remediate groundwater after the free phase of diesel in soil medium was removed. For the last time, the in-situ box experiment for a unit process mixed the chemical oxidation process with the air-sparging process was performed to remove diesel from soil and groundwater at a time. Soil flushing with 20% hydrogen peroxide solution was applied to diesel contaminated soils in box, and subsequently contaminated groundwater was purified by the air-sparging method. With 23 L of 20% hydrogen peroxide solution and 2,160 L of air-sparging, TPH concentration of soil decreased from 9,551 mg/kg to 390 mg/kg and TPH concentration of groundwater reduced to lower than 5 mg/L. Results suggested that the combination process of the in-situ hydrogen peroxide flushing and the air-sparging has a great possibility to simultaneously remediate fuel contaminated soil and groundwater.

백두대간 마루금 복원사업지에서의 5년 경과 후 토양특성 및 소나무 생장 모니터링

한승현,김정환,강원석,황재홍,박기형,김찬범 한국환경생태학회 2019 한국환경생태학회지 Vol.33 No.4

This study was conducted to monitor the soil characteristics and growth of Pinus densiflora and to determine the effect of soil characteristics on growth rate five years after an ecological restoration project in Baekdudaegan ridge including Ihwaryeong, Yuksimnyeong, and Beoljae sites. The ecological restoration project was executed with the forest of P. densiflora in 2012-2013. In April 2018, we collected soil samples from each site and measured the height and the diameter at breach height (DBH) of P. densiflora. Although there was no significant change of soil pH compared to the early stage of restoration (one year after the project), it was high in Ihwaryeong, and Beoljae with values of 7.7 and 6.4, respectively. Also, the organic matter decreased by 70-80%, and the available phosphorus (P) was unchanged in three restoration sites. The decreased organic matter can be attributed to restriction of inflow and thus decomposition of litter in the early stage after the restoration. The tree height growth rate (m yr-1) of P. densiflora in Yuksimnyeong was the highest at 1.02, followed by Beolja at 0.75 and Ihwaryeong at 0.17. The height growth rate showed negative relationships with soil pH and cations, including Na and Ca concentrations and a positive relationship with available phosphate. The low growth rate in the Ihwaryeong site, in particular, might result from the poor nutrient availability due to high soil pH and the decrease in water absorption into the root due to high Na and Ca concentrations. The substantial reduction of organic matter after five years indicates that the need for soil improvement using chemical fertilizer and biochar. 본 연구는 이화령, 육십령, 벌재 등 백두대간 마루금 생태복원사업지에서 복원사업 5년 경과 후 토양특성과 소나무 생장을모니터링하고 토양특성이 소나무 생장에 미치는 영향을 분석하였다. 복원사업은 소나무 조림목을 이용하여 2012년-2013년에완료되었으며, 2018년 4월에 각 복원사업지에서의 토양을 채취하고, 소나무의 수고와 흉고직경을 측정하였다. 토양 pH는복원초기에 비해 크게 변화가 없었으나, 이화령과 벌재에서 7.7과 6.4의 높은 값을 보였다. 복원초기에 비해 유기물함량은전반적으로 70-80%가 감소하였고, 유효인산은 크게 변화가 없었다. 유기물함량의 감소는 복원 후 초기 고사유기물의 유입및 분해가 제한됨에 따라 나타난 것으로 판단된다. 소나무 수고생장률(m yr-1)은 지역에 따라 유의한 차이를 보였는데, 육십령에서 1.02로 가장 높았으며, 그 뒤로 벌재(0.75), 이화령(0.17)순이다. 수고생장률은 토양 pH, 양이온함량(Na, Ca 등)과부의 상관관계를 보인 반면, 유효인산과는 양의 상관관계를 보였다. 특히 이화령 지역의 저조한 소나무 생장률은 높은 토양pH로 인한 낮은 양분가용성과, 높은 Na와 Ca 농도로 인한 뿌리로의 수분흡수 저해로 인한 것으로 판단된다. 한편 복원5년 경과 후 나타난 유기물함량의 급격한 감소는 향후 화학비료, 바이오차 등을 이용한 토양개량이 필요할 것으로 보인다

계면활성제 원위치 토양 세정법을 이용한 유류 오염 지역 토양.지하수 정화 실증 시험

이민희,정상용,최상일,강동환,김민철 한국지하수토양환경학회 2002 지하수토양환경 Vol.7 No.4

유류, 특히 경유와 윤활류로 오염된 지역에서, 원위치 토양 세정법(In-situ soil flushing)을 이용하여 오염된 토양과 지하수를 동시에 정화하였다. 연구 지역은 부산시에 위치한 4.5 m(가로) $\times$ 4.5 m(세로) $\times$ 6.0 m(깊이) (총 121.5 $\textrm{m}^2$) 규모의 유류 오염지역으로.사질 및 미사질층이 혼합되어 나타나는 평균 수리전도도가 2.0 $\times$ 1$10^{-4}$cm/sec인 불균질 토양으로 이루어진 부지이다. 오염지역 지하수에 비이온 계면활성제 sorbitan monooleate(POE 20) 2%와 이소프로필알콜 0.07%를 혼합한 용액을 이용하여 약 3 공극체적(pore volume)을 세정하였으며, 지하수만을 이용하여 계면활성제 용액 세정 이전과 세정 이후 각 1공극체적을 세정에 이용하였다(총 5 공극체적). 총 4개의 주입정을 이용하여 각 주입정당 1.8 l/min-0.5 l/min의 속도로 주간(8시간)에 연속 주입하였으며, 2개의 채수정을 이용하여 야간에는 1시간 간격과 주간에는 30분 간격으로 2분간 채수하였다. 분석을 위한 시료 채수는 매일 아침 9시와 저녁 5시에 각 채수정으로부터 200$m\ell$ 이상 채수하였으며, 채수 용액을 저장하는 혼합저장 탱크에서의 시료 채취도 병행하였다. 토양 세정기간동안 채수정으로부터 채수된 유출용액은 모두 저장탱크에 저장되었다가, 지하수처리 장치에 의해서 유류와 중금속, 고형물들을 제거한 후 배출되어졌으며, 토양 내 TPH(total petroleum hydrocarbon) 농도가 토양오염 우려기준치 이하로, 유출된 지하수는 폐수배출허용기준을 만족할 때까지 토양 세정을 실시하였다. 처리 지하수만을 이용한 세정의 경우 채수정의 유출수 TPH농도는 10ppm이하였다. 계면활성제 용액을 이용한 세정의 경우 채수정의 최대 TPH 유출 농도는 1761 ppm으로서 처리지하수만을 이용하였을 때보다 170배 이상 증가하였으며, 세정기간 동안 두 개의 채수정으로부터 약 18.5kg의 유류(TPH)가 제거되었다. 계면활성제 용액 세정시 유출수는 유류의 농도뿐만 아니라 중금속 농도도 함께 증가하였으며, 이러한 현상은 오염토양의 중금속 정화에도 유리하게 사용될 수 있다고 사료된다. 유류로 오염된 실제 지역의 불균질 토양과 지하수를 계면활성제를 이용한 원위치 세정법으로 효율적으로 정화함으로서, 실험실 연구에 제한되었던 원위치 세정법의 효율을 현장 오염 지역에서 증명할 수 있었고, 원위치 토양 세정법이 실제 오염지역의 토양$\boxUl$지하수 정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. Surfactant enhanced in-situ soil flushing was performed to remediate the soil and groundwater at an oil contaminated site, where had been used as a military vehicle repair area for 40 years. A section from the contaminated site (4.5 m $\times$ 4.5 m $\times$ 6.0 m) was selected for the research, which was composed of heterogeneous sandy and silt-sandy soils with average $K_d$ of 2.0$\times$$10^{-4}$cm/sec. Two percent of sorbitan monooleate (POE 20) and 0.07% of iso-prophyl alcohol were mixed for the surfactant solution and 3 pore volumes of surfactant solution were injected to remove oil from the contaminated section. Four injection wells and two extraction wells were built in the section to flush surfactant solution. Water samples taken from extraction wells and the storage tank were analyzed on a gas-chromatography (GC) for TPH concentration in the effluent with different time. Five pore volumes of solution were extracted while TPH concentration in soil and groundwater at the section were below the Waste Water Discharge Limit (WWDL). The effluent TPH concentration from wells with only water flushing was below 10 ppm. However, the effluent concentration using surfactant solution flushing increased to 1751 ppm, which was more than 170 times compared with the concentration with only water flushing. Total 18.5 kg of oil (TPH) was removed from the soil and groundwater at the section. The concentration of heavy metals in the effluent solution also increased with the increase of TPH concentration, suggesting that the surfactant enhanced in-situ flushing be available to remove not only oil but heavy metals from contaminated sites. The removal efficiency of surfactant enhanced in-situ flushing was investigated at the real contaminated site in Korea. Results suggest that in-situ soil flushing could be a successful process to remediate contaminated sites distributed in Korea.

방사성 오염 토양의 효율적 복원을 위한 처리기술 평가 연구

송종순,신승수,김선일 한국방사성폐기물학회 2016 방사성폐기물학회지 Vol.14 No.3

발전소 해체 및 핵종누출 시 원자력 관련 시설 주변의 방사성오염 토양은 주민의 거주 및 공업용지로의 재사용을 위해 토양제염이 불가피하다. 본 논문에서는 기존 토양복원 기술을 생물학적, 물리/화학적, 열적 처리로 분류하고 각 기술의 원리 및처리 물질을 분석 및 조사를 통해 방사성물질로 오염된 토양에 적용 가능한 기술을 선정하였다. 선정된 기술을 평가하기 위해 경제성, 적용성, 기술성을 고려하였다. 또한 High, Medium, Low로 가중치를 적용하여 평가하였다. 이에 따른 결과값을바탕으로 방사성물질로 오염된 토양에 가장 적합한 토양제염 방법을 제시하고자 한다. Soil can be contaminated by radioactive materials due to nuclide leakage following unexpected situations during the decommissioning of a nuclear power plant. Soil decontamination is necessary if contaminated land is to be reused for housing or industry. The present study classifies various soil remediation technologies into biological, physics/chemical and thermal treatment and analyzes their principles and treatment materials. Among these methods, this study selects technologies and categorizes the economics, applicability and technical characteristics of each technology into three levels of high, medium and low by weighting the various factors. Based on this analysis, the most applicable soil decontamination technology was identified.

마이크로웨이브 가열 토양증기추출 공정에 의한 경유 오염 토양처리

김종운,박갑성 한국지하수토양환경학회 2004 지하수토양환경 Vol.9 No.1

마이크로웨이브 가열 SVE(토양증기추출)공정을 사용하여 경유로 오염된 건조 및 습윤토양에서의 경유와 경유계 탄화수소($C_10$∼$C_22$)의 제거현상 분석 실험을 수행하였다. 마이크로웨이브 가열방식이 있는 건조토양과 습윤토양에서의 제거속도는 마이크로웨이브 가열방식이 없는 토양에 비해 건조토양에서는 7배, 습윤토양에서는 1580배 높았다. 이것은 수분입자의 높은 유전율 때문으로 토양 내부에 마이크로웨이브 에너지를 빠르게 흡수시킴으로써 급격한 토양온도 증가와 증기화의 속도를 가속화시켜 경유제거의 시너지 효과를 가져왔기 때문으로 여겨진다. 마이크로웨이브 가열이 없는 SVE 공정의 건조토양과 습윤토양에서는 $C_10$과$C_12$의 제거율이 67.7∼78.4%로 경유제거의 대부분을 차지하였고 $C_14$보다 무거운 탄화수소는 0∼18.5%의 낮은 제거율을 보였다. 반면에, 마이크로웨이브 가열 SVE공정의 건조토양에서는 $C_10$과$C_12$가 89.3∼99.4%의 높은 비율로 제거되었으며, $C_14$보다 무거운 탄화수소도 35.6∼67.0%로 상당량 제거되었다. 한편, 마이크로웨이브 가열 SVE 공정의 습윤토양에서는 모든 탄화수소($C_10$∼$C_22$)가 93.6∼99.8% 제거되었다. Removal efficiencies for diesel fuel and diesel hydrocarbons ($C_10$∼$C_22$) using microwave-enhanced SVE process were evaluated with dry and moist soil, respectively. Diesel removal rates of microwave-enhanced SVE process were 7 times for dry soil and 1580 times for moist soil as great as those of the SVE process without microwave heating. High dielectric property of water contents may accelerate the absorption of microwave energy into soil and thus vaporized the diesel fuel components drastically. The diesel removals were 67.7∼78.4% for $C_10$ and $C_12$, and 0∼18.5% for $C_14$∼$C_22$ for dry and moist soil with SVE process only. On the other hand, dry soil with microwave-enhanced SVE process showed 89.3∼99.4% removal for $C_10$ to and $C_12$ and 35.6∼67.0% for hydrocarbons over $C_14$. All hydrocarbons ($C_10$∼$C_22$) studied were significantly removed (93.6∼99.8%) for moist soil with microwave-enhanced SVE process.