본 연구에서는 토양세척법을 이용한 해양오염퇴적물의 유기물 제거 가능성과 그 과정에서의 중금속 동시 제거 가능성을 확인해 보았다. 해양오염퇴적물 정화사업 대상인 N해역의 퇴적물을 채취하여 입도, 화학적산소요구량(COD), 강열감량(IL), 총 유기탄소(TOC), 산휘발성황화물(AVS), 중금속 총함량 및 1 M 염산 추출 중금속을 분석하여 대조구로 하였다. 세척기반처리 중 각 농도(1 M, 3 M, 5 M)의 과산화수소(H2O2)와 0.05 % 비이온계면활성제(Tween-80)를 이용한 토양 세척법을 사용하여 반응시간(30, 60, 90, 120분)에 따른 입자크기 별 유기물 과 중금속의 제거효율을 확인하였다. H2O2와 Tween-80을 사용하였을 경우 >63 μm 입자크기는 유기물과 중금속 모두 3 M H2O2 + 0.05 % Tween-80의 조건의 반응시간 30 분에서 가장 좋은 제거효율(TOC 71.7 %, Cd 56.1 %)을 나타내었고, 63∼32 μm 입자크기는 유기물의 경우 3 M H2O2 + 0.05 % Tween-80조건 30 분에서 가장 좋은 제거효율(TOC 46.1 %)을 나타내었고, 중금속의 경우 5 M H2O2 + 0.05 % Tween-80조건의 120 분에서 가장 좋은 제거효율(Cd 54.4 %)을 나타내었다. <32 μm 입자 크기는 유기물의 경우 5 M H2O2 + 0.05 % Tween-80조건의 60 분에서 가장 좋은 제거 효율(TOC 43.2 %)로 나타났으며, 중금속의 경우 Pb을 제외한 Cu, Zn, Cd에서 5 M H2O2 + 0.05 % Tween-80 60 분 조건에서 가장 좋은 제거 효율(Cd 73.1 %)을 나타내었다. 또한 반응시간에 따라 각각의 제거된 TOC와 총 중금속의 상관관계를 구해본 결과 Pb을 제외한 Cu, Zn, Cd 에서 r (Pearson correlation)값이 각각 최대 0.92, 0.87, 0.90으로 높은 상관관계를 나타내어 중금속 저감 원인이 유기물 분해와 관련이 있는 것으로 나타났다. 따라서 H2O2와 Tween-80을 이용한 토양세척법으로 해양퇴적물의 정화가 가능한 것으로 판단되며, 유기물이 제거되는 과정에서 중금속 특히 Cu, Zn, Cd 또한 동시 저감이 가능할 것으로 판단된다.
Possibility of simultaneous removal of the organic matter and heavy metals in contaminated marine sediments was investigated on the basis of soil washing technology using oxidizers and non-ionic surfactants. Sediment samples were collected at N area which expected for remediation project of contaminated marine sediment. For additives, hydrogen peroxide (H2O2) and Tween-80 were used as oxidizer and non-ionic surfactant, respectively. In experiments, freeze-dried sediments was mixed with additives (H2O2 : 1 M, 3 M, 5 M and 0.05 % Tween-80) at the ratio of 1:3 (w/v). Samples were gathered at following reaction times (30, 60, 90 and 120 min). Organic matter (COD, IL and TOC) and total heavy metals (Cu, Zn, Cd, Pb) were simultaneously reduced at >63 μm (1 M, 3 M, 5 M conditions), 63∼32 μm (3 M, 5 M conditions) and <32 μm (5 M conditions) fraction. The relationship for between removal amount of total metals (Cu, Zn and Cd) and TOC were apparent (the largest pearson correlation(r) was 0.92, 0.87, 0.90 respectively). Therefore feasibility of contaminated marine sediments was confirmed on the basis of soil washing technology using oxidizers and non-ionic surfactants.