A Study on the Ozonation of Aquatic Humic Substances(AHS) Extracted from Soyang Lake Water

소양호에서 추출한 수중 부식질(AHS)의 오존처리에 대한 연구

Aquatic humic substance (AHS) was extracted from Soyang lake water using XAD-8 resin. and its concentration distribution in the lake from May to October. 1997 was determined. Ozonation characteristics of the AHS were studied as factors of pH, carbonate ion concentration. and the biodegradability and structural changes of the AHS were also investigated after ozonaticn. DOC distribution in Soyang Lake water was 1~3 mg/L. and the concentrations of AHS ranged between 0.2~0.8 mg/L. which was corresponding to 20~30% of DOC. AHS was composed of around 20% of HA and 80% of FA. The optimum pH value for AHS ozonation was in range of pH 7~9. When carbonate ions were added for AHS ozonation as a ladical scavenger. it was found that DOC removals were decreased. and the absorbance decreases were increased slightly. Biodegradability of the ozonized AHS was 50% higher than that of unozonated AHS. $^{13}C-NMR$ analysis showed that the aromatic compounds of AHS, after ozonation, were decreased from 49% to 17%. and the aliphatic and carboxylic compounds were increased from 34% to 51% and from 17% to 32%. respectively.

본 연구에서는 XAD-8 수지 추출방법을 이용하여 소양호에 존재하는 수중 부식질의 월별 농도분포를 조사하였고, 추출과정을 통하여 확보한 수중 부식질에 대하여 pH와 탄산이온농도에 따른 오존처리특성을 흡광도와 DOC를 이용하여 검토하였으며, 오존처리한 수중 부식질의 생분해성 및 구조적 변화를 살펴보았다. 1997년 5월에서 10월에 조사된 소양정수장 유입수의 DOC 농도분포는 1~3 mg/L이었고, 수중 부식질의 농도는 0.2~0.8 mg/L로 DOC 농도의 약 20~30%이었다. 수중 부식질 중에서 휴믹산은 약 15~25%, 풀빅산은 약 75~85%로 분포하였다. 오존처리과정의 적정 pH 영역은 오존처리에 따른 부식질의 흡광도 감소율 및 DOC 제거율을 기준으로 판단할 때 pH 7~9 범위이었다. 오존처리과정에서 탄산이온을 첨가하여 라디칼 반응을 억제할 경우 시료의 흡광도 감소율은 증가한 반면 DOC의 제거율은 감소하였다. 오존처리한 시료의 생분해성은 약 50% 이상 증가하였다. $^{13}C-NMR$ 분석결과 오존처리 후 부식질내 방향족화합물의 함량은 49%에서 17%로 감소된 반면, 지방족화합물은 34%에서 51%, 카르복실화합물의 함량은 17%에서 32%로 증가하였다.