[토양학] 토양오염 (오염토양 복원기술 - 생물학적처리)
2022. 10. 12. 23:51
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오염토양 복원기술 (생물학적처리)
biodegradation
: 세균이나 사상균과 같은 미생물로 유기오염물질을 분해하는 방법
1. 장점
| - 저농도로 광범위하게 오염된 토양의 정화에 효과적 - 무기오염물질의 평형상태를 변화시켜 흡착, 응집, 농축을 통한 안정화 기능 - in-situ(현장) 처리시 오염된 토양과의 혼합을 방지할 수 있음 - 오염된 토양과 지하수를 동시에 처리가능 |
2. 단점
| - 오염물질과 미생물의 접촉이 원활하지 않으면 효과 낮음 - 오염물질의 유동증가로 지하수 오염가능성 있음 - 미생물의 선택적증가로 물 주입정을 막히게 할 수 있음 - clay가 많은 토양에서 정화효율 낮음 - 중금속, 염소계유기물질, 염분 등의 농도가 높을시 미생물의 생장에 해로움 - 온도가 낮을 경우 분해속도 느려짐 - in-situ 처리시 시간이 많이 소요됨 |
bioventing
: 오염된 불포화 토양에 공기를 주입하여 휘발성 오염물질을 기화시키는 기술, 토양내 산소의 농도를 증가시켜 미생물의 생분해능을 촉진시켜 처리하는 기술
1. 장점
| - 무기오염물질의 안정화 기능 - 시설의 운전과 유지에 인원과 비용이 적게듬 |
2. 단점
| - 토양에서 가스이 통기성을 알아보기 위해 pilot-scale의 in-situ 실험필요 - 지표아래 2~2.5 m 아래에 지하수가 분포하거나 통기성이 낮은 토양에서는 처리효율 낮음 - 수분함량이 낮으면 생분해와 통풍의 효율이 감소 - 지상의 방출가스는 측정해야함 - 온도가 낮은 경우 생분해 느림 - 염소계 화합물의 호기성생분해는 상호대사를 이용하지 않는 경우나 혐기성 상태에서는 효과 없음. |
landfarming (토양경작법)
: 오염물질이 하부로 유출되는 것을 막기위해 처리장 하부에 차단시설 설치,
그 위에 오염토양을 펼쳐놓고 주기적으로 경작.
1. 장점
| - 유류산업에 의해 발생하는 많은 슬러지에 대하여 적용이 가능 - 오염물질을 해롭지 않은 물질로 변환시킴 |
2. 단점
| - 많은 공간이 필요 - 오염된 물질의 분해를 위한 적절한 상태가 조성되지 않으므로 분해가 어려운 물질의 완전한 제거에 시간이 많이 소요됨 - 휘발성 유기물질의 농도는 생분해보다는 휘발에 의해 감소 - 유기용매가 대기중으로 방출되어 대기오염 유발가능 - 입자성 물질은 먼지가 될 수 있으므로 지속적으로 모니터링 - 중금속이온은 미생물에 독성으로 작용할 수 있으며, 오염된 토양으로부터 오염되지 않은 토양으로 흘러 들어갈 수 있음 |
phytoremediation (식물을 이용한 환경복원 = 식물복원방법)
1. 원리
| - 토양으로부터 식물뿌리를 통하여 중금속을 제거(vaccum)하는데 식물을 이용 - 어떤식물을 토양으로부터 오염물질을 추출하여 식물의 줄기,뿌리,잎에 농축하는 능력을 가짐 (이런식물은 뿌리를 통하여 토양으로부터 오염물질을 흡수하고 흡수한 오염물질을 식물체 내 다른 위치에 저장할 수 있는 오염물질의 양을 조절하는 유전자를 가짐) - 이런식물 아연, 카드뮴, 니켈 등의 농도가 높은 토양을 잘 견디며 생존할 수 있어야 함 - 어떤 오염물질은 식물이 증산작용을 할때 안전한 기체로 바뀜 |
2. 장점
| - 전통적인 방법(in-situ, ex-situ)에 비해 비용이 저렴 - 경제적, 친환경적, 운전경비소요가 작음, 난분해성유기물질 분해 - 귀중한 금속은 회수하여 재사용이 가능함, cf) phyto-mining - 자연적으로 존재하는 생물을 사용하고, 환경을 더욱 자연적인 상태로 보존하므로 가장 해가 적은 방법 |
3. 한계 (단점)
| - 장시간 소요 : 뿌리가 닿는 부분으로만 제한됨, 생육이 늦음, 생체량이 적음 - 식물체와 관련되는 시스템으로 지하수로 오염물질이 용탈되는 것을 완전히 차단하지 못함 - 식물의 생존이 오염된 토양의 독성 및 일반적인 토양의 성질에 따라 달라짐 - 오염물질(특히 금속) 식물로 생물집적되면 먹이사슬을 타고 상위 소비자에게 이동되거나, 오염된 식물질을 안전하게 처분하는 것이 필요함. |
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