토양 컬럼에서 Lactate를 이용한 PCE의 혐기성 환원 탈염소화

국문 초록 (Abstract)

사염화에틸렌(tetrachloroethylene, PCE), 삼염화에틸렌(trichloroethylene, TCE) 및 삼염화에탄 (1,1,1-trichlororthane, 1,1,1-TCA)등으로 대표되는 염소계 지방족 탄화수소 화합물 (chlorinated aliphatic hydrocarbons; CAHs)은 금속, 전자 등의 제조공정에서 그리스 제거, 금속표면 마무리, 반도체 등의 전자부품 세척용, 드라이클리닝 등을 위한 유기용제로 여러 산업분야에 광범위하게 사용되는 물질이다. 그러나 관리의 소홀, 보관시설로부터의 누출 및 처리상의 어려움 등에 따라 빈번히 환경오염문제를 유발하고 있다. 용해도가 낮은 휘발성 유기화합물인 이 물질들은 미생물에 의해 분해가 어려운 난분해성 물질로 자연계에 유출되었을 경우 지표 및 지하의 수자원 이동경로에 따라 이동·확산되는 특성이 있으며, 뿐만 아니라 잠재적인 발암성 물질로 인식되고 있다. 사염화에틸렌(PCE)에서 에틸렌으로의 혐기성 환원 탈염소화 반응이 실험실 규모의 반연속 흐름 2단 토양컬럼을 이용하여 수행되었다. 컬럼은 우리나라에 TCE로 오염된 현장의 토양으로 충진되었다. Lactate (전자수용체 혹은 탄소원)와 PCE가 용해된 지하수를 컬럼에 반 연속적으로 주입시켰다. 첫 실험기간인 50일기간에, lactate와 PCE의 질량비율이 620:1이었으며, PCE에서 cis-DCE로의 불완전한 환원 탈염소화가 컬럼에서 관찰되었다. 그러나 첫 실험기간 동안에 전자공여체의 제한을 고려하여 두 번째 실험기간에는 lactate와 PCE의 질량비율이 5,050:1로 증가시켰을 때에는 PCE에서 ethylene로의 완전한 탈염소화를 관찰할 수 있었다. cis-DCE에서 ethylene로의 분해동안에 수소 농도는 22~29mM이었다. 이러한 긍정적인 결과는 PCE 혹은 TCE로 오염된 지하수를 생물학적으로 혐기성 환원탈염소화 공정을 통하여 복원할 수 있는 가능성을 암시한다.