생물학적 복구법의 효율은 미생물 균수의 계수, 호흡율, 분해율 등으로 측정할 수 있으며 부작용 시험은 Daphnia,굴의 유충, 무지개 송어 를 사용하여 측정된다. On-Site처리에 있어서는 산소 전달이 문제가 되는데 이에는 과산화 수소가 사용될수 있으며(벤젠계통의 용매), 유류오염 방제시에는 친유화적 질소 및 인을 첨가할 수 있다. 접종균주는 혼합균주 또는 순수 균주가 사용되는데 후자에는 Pseudomonas와 Phaneochate 등이 있다. 때로는 효울을 높이기 위해 효소를 첨가 하거나 광분해법과 병용되기도 한다. 토양의 유류오염물질, 예컨대 폐윤활유, 기계유, 오일 슬러지들을 처리할때는 토양상부 15∼20cm를 갈고 유류오염물질을 5%의 농도로 주입한다. 이 때 적정 pH는 7∼8, 탄화수소 질소 = 100 : 1, 탄화수소 : 인 = 800 : 1이며 적절한 배수가 필요하다. 지하 유류오염물질의 처리에 있어서는 특히 다량의 산소가 필요하며 해양유류오염물질의 처리에 있어서는 친유화성 비료를 첨가하면 효과가 있다 생물학적 복구법에 의해 대기오염물질 특히, 악취 물질을 처리할 수 있는데 반응기로는 생물여과법과 생물세정기가 쓰인다.

산성강하물이 단기간에 걸쳐 지표수의 산성화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 1995년 5월부터 10월까지 외부오염원이 거의 없는 강원도 춘천시에 위치한 저수지를 선정하여 연구를 수행하였다. 연구지역 일대의 지질을 조사하고 산골짜기에서 저수지로 흐르는 작고 얕은 하천의 수질을 분석하였다. 강우량은 우량계를 이용하여 측정하였고 강하물은 자동포집기를 이용하여 포집하였다. 연구기간동안의 강우의 pH 범위는 3.81~5.77로 평균 4.8을 나타내었으며 전기전도도 (EC)는 5~1.89$\mu$S/cm로 평균 10.6$\mu$S/cm를 나타냈다. 음이온 중에서는 ${SO_4}^{2-}$의 강하량이 3,119.7 kg/$\textrm{km}^2$로 가장 많았고, 양이온 중에서는 $NH^{4+}$가 1,053.2 kg/$\textrm{km}^2$로 가장 많았다. 지표수의 pH는 중성 또는 약염기성으로 강우의 pH가 산성이었음에도 지표수의 산성화 현상은 관찰되지 않았다. 그러나 골짜기에서 흐르는 하천수를 측정할 때마다 측정지점의 고도가 낮아질 수록 pH 값은 증가하는 경향을 나타내어 물이 하류로 흘러가는 동안에 일어난 산성 또는 염기성물질로 인한 산염기반응의 영향을 보여주었다. 이 결과는 토양의 완충능력과 모암내에서의 중화능력을 각각 구별하여 조사할 필요성을 제시하였다.

하천 주변에 서식하는 관속식물의 중금속 농축량과 서식지 토양 내의 중금속 함량과의 상관관계를 조사하기 위해 전주시에 위치한 전주천에 서식하는 고마리, 마름 그리고 노랑어리연꽃을 이용하여 Pb, Cu, Zn 및 Fe의 생물학적 농축량을 조사하였고, 재료식물의 서식지 토양 내의 중금속 함량을 분석하여 그 상관관계를 비교ㆍ분석하였다. 그 결과 고마리에서 중금속 농축량은 Pb의 경우 80.4~254.6$mu\textrm{g}$/g, Cu는 284.6~688.4$mu\textrm{g}$/g, Zn는 635.5~1979.4$mu\textrm{g}$/g 그리고 Fe는 1160.0~3590.9$mu\textrm{g}$/g으로 나타났다. 마름에서는 Pb, Cu, Zn 그리고 Fe에서 각각 107.8~306.0$mu\textrm{g}$/g, 282.7~963.0$mu\textrm{g}$/g, 1328.3~3546.9$mu\textrm{g}$/g 그리고 656.8~9944.0$mu\textrm{g}$/g으로 나타났고, 노랑어리연꽃에서는 140.1~193.0$mu\textrm{g}$/g, 187.7~327.3$mu\textrm{g}$/g, 1126.6~1723.6$mu\textrm{g}$/g그리고 611.7~1914.6$mu\textrm{g}$/g으로 나타났다. 재료식물 각 부위별 중금속 농축량은 일반적으로 잎<줄기<뿌리의 순서로 그 농축량이 증가하였다. 서식지에 서식한 재료식물에서의 중금속 농축 양상을 검증하기 위해서 재료식물중 고마리를 선정하여 Pb, Cu그리고 Zn의 농도를 10ppm과 30ppm으로 나누어 단독 또는 복합 처리하여 고마리 내의 중금속 농축량을 분석한 결과 재료식물의 뿌리에서 가장 높은 농축량을 나타냈고, 처리 농도에 따른 중금속 농축량을 비교하면 10ppm처리구에 비해 30ppm 처리구에서 Pb는 2.8배, Cu는 2.0배 그리고 Zn는 2.1배 높았으며 중금속 농축량은 Zn하였다. 재료식물 부위별 농축량은 Pb와 Zn의 경우 줄기<잎<뿌리의 순서로 농축량이 증가하였고, Cu는 잎<줄기<뿌리의 순서로 농축량이 증가하였다. 그리고 중금속을 조합처리한 재료 식물에서 Cu는 Zn의 흡수를 억제하는 결과를 나타냈다. 서식지 토양의 중금속 함량과 식물내의 중금속 농축량을 비교하면 고마리에서는 토양에 비해 Pb는 13.2배, Cu는 73.4배, Zn는 58.7배 그리고 Fe는 13.1배로 높은 농축량을 보였으며 , 마름에서는 Pb, Cu, Zn 그리고 Fe 각각 25.3배, 98.5배, 145.0배 그리고 42.0배로 나타났고, 노랑어리연꽃에서는 11.2배, 47.5배, 87.7배 그리고 28.8배로 농축량이 증가하였다. 서식지 토양의 중금속 함량과 재료식물 내의 중금속 농축량 사이에는 정 상관관계가 있었다.

포항근해의 정점을 대상으로 1995년 4월부터 1996년 1월까지 3개월 간격으로 종속영양세균과 원유분해세균의 분포를 조사하였다. 또한, 분리된 원유분해세균의 단일 및 혼합배양을 통하여 원유분해능도 조사하였다. 종속영양세균의 분포는 4.1 $\times$ $10^4$ - 1.2 $\times$ $10^5$ CFU/$m\ell$ 이었으며 종속영양세균에 대한 원유분해세균의 분포비는 0.05 -0.54%로서 지금까지 보필된 타지역보다 낮은 수치였다. 이 결과에서 포항근해의 원유분해세균의 분포는 육지로부터 유입되는 석유계 탄화수소에 의하여 크게 영향을 받는것으로 사료된다. 원유분해능이 우수한 26 균주를 분리.동정한 결과 Acinetobacter spp., Bacillus spp., Citrobacter spp., Micrococcus spp., Moraxella spp., Rhodococcus spp., 그리고 Berratia spp. 등의 7개 속이 나타났고, 장내세균의 출현은 해수내 오수의 유입을 반영하고 있었다. 또한 Bacillus 속 균주가 포항근해의 원유분해세균의 우점종으로 밝혀졌다. 원유분해세균을 이용한 플라스크 배양에서 원유분해는 혼합배양에 의해 증가하였다.

The adsorption charateristics of lead(II) ions on Aspergillus niger and Rhizopus arrhizus were investigated. Adsorption amount of A. niger and R. arrhizus was about 95 mg/g and 25 mg/g, respectively. These biomass was approached to adsorption equilibrium within reaction time of 1hr because of their high reactivity. The uptake of lead ion by A. niger was less sensitivity than it by R. arrhizus on the inhibition effect of alkali metals and the decreasing ratio of uptake of lead ion of A. niger and R. arrhizus by inhibition effect of alkali metals was 37% and 50%, respectively. In pre-treatment on these biomass, NaOH treatment was contributed high adsorption capacity to these biomass. Then, adsorption amount of A. niger and R. allhizus was increased about 25 mg/g and 10 mg/g, respectively. In isotherm for the adsorption of lead ion based on Freundlich equation, 1/n value of A. niger and R. ar고izus was calculated the range of 0.28-0.56 and 0.44-0.67, respectively.

본 연구에서는 산업폐기물로 버려지는 hematite와 ferrite를 이용하여 Mn-EDTA와 불소의 제거에 대한 실험을 행하였다. 제거율을 비교, 평가하기 위하여 무기오염물에 대하여 우수한 흡착능을 가지는 것으로 알려진 Na-bentonite를 실험에 포함하였다. Batch형태의 실험 결과, 망간에 대하여 여러 초기농도에서 ferrite-A는 48∼65 %, ferrite-B는 46∼57 %, hematite 의 경우 17∼26%o의 제거율을 갖는 것으로 나타났으며, Na-bentonite의 경우, 10∼23%의 제거율을 나타냈다. 불소의 경우에는 hematite가 53∼63%의 제거율을, ferrite-A가 54∼63%, ferrite-B는 20∼38%를 보였다. 연구 결과 Hematite와 Ferrite가 가지고 있는 특히 complex ion을 형성하는 무기 오염 물질 제거능이 Na-bentonite 보다 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로 이러한 산화 광물과 Na-Bentonite 의 혼합을 통하여 차수재로서의 Na-bentonite의 역할을 증진시킬 수 있을 것이다.

일련의 회분식 실험 및 실험실 규모의 연속식 실험을 통하여 유기오염물질에 의해 오염된 토양에 in-situ 토양세척기법을 적용하는데 필요한 운전조건을 도출하였다. 실제 토양에 소수성 유기오염물질인 n-dodecane, naphthalene, anthracene을 일정량 오염시킨 후 Tween 80, Triton X-100, Sodium dodecyl sulfate(SDS)가 포함된 용액을 이용하여 세척능력을 비교하였다. 회분식 및 연속식 실험 결과, Tween 80와 Triton X-100가 n-dodecane의 제거에 효과가 우수하였으며, naphthalene과 anthracene의 제거에는 SDS와 Tween 80가 우수하였다. 연속식 실험이 끝난 후, 토양에 잔류하는 세척제의 양은 Tween 80이 제일 적었다. 연속식 실험에서 통과유속을 변화시킨 결과, 7 ml/min에서는 세척에 필요한 접촉시간의 감소로 인하여 세척효과가 3 또는 5ml/min보다 오히려 감소되었다. 본 실험의 적용 범위 내에서는 토양의 초기 pH는 세척이 진행됨에 따라 세척능력에 큰 영향을 미치지 않았다. 세척제의 미생물에 대한 독성실험 결과 Tween 80이 그람 음성균과 양성균의 성장에 가장 영향을 미치지 않는 것으로 판명됐다.

실험실 내에서 부피비로 약 50%내외의 수분함량을 가진 3개의 서로 다른 깊이의 토양에서 염소와 중수의 확산계수는 4.8$\times$ $10${-7}$ 부터 7.2$\times$ $10${-7}$ $\textrm{cm}^2$/sec와 5.5 $\times$ $10${-5}$ 부터 1.6$\times$ $10${-4}$ $\textrm{cm}^2$//sec였다. 한편, 물과 물질의 이동성에 대한 연구는 중간사로 구성된 토양층 위에 위치하는 점토로부터 미사질 양토에 속하는 약 70cm깊이의 토양에서 실시되었고, 87일간의 실험기간동안 리터당 15.2$m\ell$의 염소와 0.6bq의 중수로 처리된 물을 일정한 유량(2cm/일)으로 관개하였다. 토양의 깊이와 시간에 따른 염소와 중수의 변동위치는 suction probe에 채취된 토양수를 가지고 측정하였는데 실험지 안에서 서로 다른 깊이 또는 동일 위치에서 염소와 중수가 발견되었다. 이러한 실험의 결과로부터 추정컨대 토양수의 유속과 표면확산 계수가 염소와 중수의 분포에 직접적인 영향을 미쳤고 24개의 suction probe에서의 결과는 실질적 물질과 토양의 상호작용의 효과를 나타내는 순수치의 25% 내외에서 평가치를 추정할 수 있었다.

토양내에서의 가스나 증기상의 오염물질의 이동은 여러 가지 현상에 의해서 일어나고 있으나 농도차에 의해서 일어나는 확산이 가장 중요하다. 그런데 토양내에서의 확산은 토양 입자들로 인한 확산 부피의 감소, 또 확산경로의 불규칙성, 확산 경로에 있어서 단면적의 변화 등으로 인해 대기중에서 일어나는 확산과는 다른 면을 보인다. 본 논문에서는 이러한 현상을 설명하기 위하여 흔히 사용되는 굴절계수(toruosity), 유효확산계수(effective diffusion coefficient)의 서로 다른 그러나 같은 이름으로 사용되는 많은 정의들과 다양한 수학적 모델들에 대한 비교 검토가 이루어졌다. 굴절계수나 유효확산계수를 사용할 때는 각각의 경우 정의와 각 식의 특징에 대하여 세밀한 검토와 주의가 행하여져야 한다.

최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.