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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양재의, 옥용식
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (9)
2015
2013
2012
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중금속 오염 농경지의 복원은 중금속의 생물유효도를 감소시키고 토양의 질을 유지하여 생산성을 유지·향상시켜야 하나 현재 적용되는 기법은 오염물질의 저감과 농도 희석에 중점을 두고 있는 실정이다.
본 연구는 오염물질 및 토양의 특성을 고려할 때 중금속의 생물유효도를 저감하고 토양질을 유지·개선할 수 있는 최적의 안정화 물질을 선정하고 그 효율성을 평가하는데 목적이 있다.
1. 안정화물질 후보군은 19종을 선정하였고 특성에 따라 1) 유기성 , 2) 산도조절, 3) 광물성의 세 가지 형태로 분류 하였다.
2. 수용액 시험에서 중금속 제거량을 근거로 할 때 과 카드뮴, 납 및 비소가 복합적으로 오염되었을 경우 생석회, 소석회, 탄산칼슘, 레드머드, 제강슬래그, 영가철 및 광산배수슬러지가 최적의 효율성을 갖는 물질로 분류되었다.
3. 오염토양의 Batch 시험결과 토양 내 비소 및 중금속의 안정화와 토양 특성 유지·개량에 효율적인 물질은 탄산칼슘, 석회석, 백운석 및 합성고분자폴리머 등 이었다.
4. 사용된 안정화물질의 중금속 안정화기작은 중금속을 수산화물 또는 탄산염 형태로 안정화시키는 것이며, 안정화물질 처리는 토양의 화학적·생물학적 특성 (미생물 계수, 효소활성 및 생태독성)을 원래의 수준을 유지시키거나 개량할 수 있는 것으로 나타났다.
5. 안정화물질의 처리는 토양과 농작물 내 중금속의 함량을 감소시켰으며, 단위면적당 생산량도 증가시키는 것으로 나타났다. 인체위해성 평가 결과 카드뮴, 납 및 비소의 노출경로에 따른 인체노출량, 비발암위해도 (S광산: 67-72%, P광산: 13-38%와 Y광산: 59-91% 감소) 및 발암위해도 (토양섭취에 대해 P광산: 45-74%, Y광산: 29-69%와 수질섭취에 대해 P광산: 7-25%, Y광산: 67-100% 감소) 등이 안정화물질 처리구에서 감소하였다.
본 논문에서 효율적인 안정화물질로 최종 선정된 물질은 탄산칼슘, 석회석, 및 백운석으로 확인되었다. 이러한 물질의 처리는 토양의 중금속 생물유효도를 감소시키고 토양질을 유지·개선할 수 있었고, 인체에 대한 위해성을 감소시킬 수 있는 매우 유익한 물질로 판명되었다. 또한, 농작물의 생산성 및 안전성 확보에도 매우 유익한 물질임이 검증되었다.
본 연구는 오염물질 및 토양의 특성을 고려할 때 중금속의 생물유효도를 저감하고 토양질을 유지·개선할 수 있는 최적의 안정화 물질을 선정하고 그 효율성을 평가하는데 목적이 있다.
1. 안정화물질 후보군은 19종을 선정하였고 특성에 따라 1) 유기성 , 2) 산도조절, 3) 광물성의 세 가지 형태로 분류 하였다.
2. 수용액 시험에서 중금속 제거량을 근거로 할 때 과 카드뮴, 납 및 비소가 복합적으로 오염되었을 경우 생석회, 소석회, 탄산칼슘, 레드머드, 제강슬래그, 영가철 및 광산배수슬러지가 최적의 효율성을 갖는 물질로 분류되었다.
3. 오염토양의 Batch 시험결과 토양 내 비소 및 중금속의 안정화와 토양 특성 유지·개량에 효율적인 물질은 탄산칼슘, 석회석, 백운석 및 합성고분자폴리머 등 이었다.
4. 사용된 안정화물질의 중금속 안정화기작은 중금속을 수산화물 또는 탄산염 형태로 안정화시키는 것이며, 안정화물질 처리는 토양의 화학적·생물학적 특성 (미생물 계수, 효소활성 및 생태독성)을 원래의 수준을 유지시키거나 개량할 수 있는 것으로 나타났다.
5. 안정화물질의 처리는 토양과 농작물 내 중금속의 함량을 감소시켰으며, 단위면적당 생산량도 증가시키는 것으로 나타났다. 인체위해성 평가 결과 카드뮴, 납 및 비소의 노출경로에 따른 인체노출량, 비발암위해도 (S광산: 67-72%, P광산: 13-38%와 Y광산: 59-91% 감소) 및 발암위해도 (토양섭취에 대해 P광산: 45-74%, Y광산: 29-69%와 수질섭취에 대해 P광산: 7-25%, Y광산: 67-100% 감소) 등이 안정화물질 처리구에서 감소하였다.
본 논문에서 효율적인 안정화물질로 최종 선정된 물질은 탄산칼슘, 석회석, 및 백운석으로 확인되었다. 이러한 물질의 처리는 토양의 중금속 생물유효도를 감소시키고 토양질을 유지·개선할 수 있었고, 인체에 대한 위해성을 감소시킬 수 있는 매우 유익한 물질로 판명되었다. 또한, 농작물의 생산성 및 안전성 확보에도 매우 유익한 물질임이 검증되었다.
목차
초록감사의 글목차List of TablesList of FiguresList of Appendixes1장. 서론 11.1. 연구배경 및 목적 11.2. 연구사 51.2.1. 국내 폐광산 오염실태와 광해방지 51.2.2. 토양 내 중금속의 천연부존량과 오염양상 81.2.3. 토양 내 물질의 동태 및 이동 111.2.4. 중금속 오염토양 처리기술 및 사례 131.2.5. 중금속 안정화공법 141.2.6. 안정화물질의 고찰 222장. 시료분석에 대한 정도보증과 정도관리 332.1. 정도보증과 정도관리 332.2. 재료 및 방법 332.3. 결과 및 고찰 332.3.1. pH meter 332.3.2. Inductively coupled plasma 343장. 수용액 반응시험을 이용한 안정화물질의 선정 383.1. 서론 383.2. 재료 및 방법 393.2.1. 안정화물질의 선정 및 특성분석 393.2.2. 수용액 반응시험 403.2.3. 안정화물질의 반응속도 413.2.4. 통계분석을 이용한 안정화물질의 선정 413.3. 결과 및 고찰 423.3.1. 안정화물질의 특성 423.3.2. 수용액의 중금속 안정화 효율성 483.3.3. 안정화물질의 반응속도 543.3.4. 안정화물질의 선정 593.4. 요약 및 결론 624장. 토양 배양시험을 이용한 안정화물질의 선정 644.1. 서론 644.2. 재료 및 방법 654.2.1. 토양반응시험 방법 654.2.2. 토양시료의 분석 664.2.3. 통계분석 664.3. 결과 및 고찰 674.3.1. 공시토양의 특성 674.3.2. 안정화물질 처리에 따른 토양의 특성 변화 714.3.3. 양이온 중금속의 안정화에 따른 안정화물질 스크리닝 754.3.4. 비소의 안정화에 따른 안정화물질 스크리닝 764.3.5. 화학적 특성에 따른 안정화물질의 선정 774.4. 요약 및 결론 775장. 안정화물질의 효율성 검증 805.1. 서론 805.2. 재료 및 방법 815.2.1. 실내시험을 통한 안정화물질의 효율성 검증 815.2.2. 현장시험을 통한 안정화물질의 효율성 검증 855.3. 결과 및 고찰 945.3.1. 실내시험 결과 945.3.2. 현장 실증시험 결과 1315.4. 요약 및 결론 1556장. 요약 및 종합결론 160참고문헌 165APPENDIXESABSTRACT
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