• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.142-154
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• 2022

지하수의 비소(As) 오염은 방글라데시의 주요 문제 중 하나이다. 독성은 부종, 피부암, 방광암, 폐암, 각화 과다증, 조산, 흑사병과 같은 심각한 건강 문제를 야기한다. 지하수의 오염은 주로 인위적 활동의 영향을 받는 지역의 지질학적 특성에서 발생된다. 방글라데시 국민의 대부분이 지하수에 식수를 의존하고 있기에 비소 오염 현황을 조사하고 물이 부족한 지역에 안전한 식수를 제공하기 위하여 비소 처리를 위한 수처리 기술이 필요하다. 따라서 본 연구는 92개의 논문을 기반으로 방글라데시의 지하수 As 오염 관련 최근 현황과 다양한 저비용 정화 기술에 대한 트렌드를 조사하였다. 방글라데시에서 지하수 비소 오염이 가장 높은 지역은 Brahamanbariya, Tangail, Barisal, Pabna, Patuakhali 및 Kurigram등 총 4곳이며, Magura 및 Faridpur 등의 지역에서는 비소 농도가 0.05mg/L를 초과한다. WHO 표준 가이드라인 값(<0.01 mg/L)을 만족하는 지역은 Kushtia, Khagrachari, Jessore, Dinajpur, Meherpur 및 Munshiganj 등 총 6곳으로 나타났다. 수중에서 As를 처리하는 기술이 다양하다. 시간-비용효율적인 처리 방법은 Mg-Fe계 Hydrotalcite와 유사 화합물, electro-chemical As remediation (ECAR) reactor, aerated electrocoagulation 등이 적용되고 있다. 전반적으로 예산, 운영 및 유지 관리 비용, 재료의 가용성 및 전문 지식 요구 사항 등을 고려하여 수질 내 비소를 처리해야 한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.350-353
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• 2003

본 연구에서는 비소로 오염된 토양 정화를 위한 수산화나트륨의 적용성에 관한 실험을 수행하였다. 수산화나트륨과 함께, 중금속 제거에 효율적이라고 알려진 염산과 citric acid를 50mM과 100mM로 적용하여 비교 세척실험을 실시하였다. 선정한 비소로 오염된 토양 중 광미와 밭 토양에 대해서는 수산화나트륨에 의한 세척이 보다 효율적이었으며, 하천퇴적 토양의 경우에는 수산화나트륨이 citric acid와 비슷한 효율을 보였다. 수산화나트륨을 이용한 시간에 따른 용출실험 결과, 3가지 토양 모두 적용농도 범위 내에서는 6시간 이후부터 90%이상의 비소 용출효율을 보였다. 수산화나트륨의 최적 농도 선정을 위해 각기 다른 농도 (50, 200, 300, 500, 750, 1000 mM)를 이용하여 각각의 토양을 세척한 결과, 3가지 토양 모두 200mM이 최적 농도임을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제34권4호
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• pp.345-354
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• 2001

높은 함량의 비소로 오염된 지역으로부터 분리해 낸 토착미생물들이 비소 지구화학에 미치는 영향을 조사하였다. Arsenite는 arsenate에 비하여 더욱 높은 미생물 성장 저해효과를 나타내었다. Arsenate를 함유한 배양액에 분리된 미생물들을 24시간 동안 배양한 결과, arsenate의 함량이 높을수록 미생물들의 성장은 감소하였으며 150mM 이상의 arsenate 조건에서는 성장이 확연히 중단되었다. 그러나, 동일 배양액에서 4일간에 걸쳐 추가 배양한 결과 미생물들의 성장이 다시 관찰되었으며 이는 미생물들이 비소를 해독하고 성장을 유지할 수 있도록 그들의 생화학적 기능을 조절하였음을 의미한다. 분리된 것 중 두 종의 미생물을 arsenate를 함유한 배양액에서 20시간 가량 배양한 결과, arsenate를 arsenite로 환원시켰음이 관찰되었고 이는 해독기제에 의한 것으로 추측된다. 또한 동일조건의 배양액에서 4일간 추가 배양한 결과 총 용존 비소함량의 감소가 관찰되었다. 미생물은 자연조건에서 비소의 화학종 결정에 영향을 미치며 이러한 특성은 비소로 오염된 지역의 복구에 유용하게 사용되어 질 수 있을 것으로 예상된다.

• 자원환경지질
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• 제36권5호
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• pp.349-356
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• 2003

최근 산업활동의 종류가 점차 복잡해지면서 오염물질의 종류도 많아지고 있으며 오염물질의 성상도 점차 복합화하고 있다. 이런 경향은 과거 단일 물질에 의한 오염에서 점차 유기물과 중금속이 동시에 오염되는 것과 같은 혼합 오염형태가 증가하고 있는데서 인지된다. 본 연구는 유류와 중금속이 동시에 오염된 지역에서 유류분해에 따른 혐기성 환경전환이 비소의 농도와 화학종에 어떤 영향을 미치며 그 결과가 위해성과 정화작용에 어떤 영향을 미치는지를 확인하고자 하였다. 충적대수층에서 채취한 사질토양을 tetradecane으로 오염시킨 후 As(III)과 As(V)를 각각 1:1, As(III)로만 그리고 As(V)로만 등으로 혼합비율을 달리하여 오염시킨 후 마이크로코즘을 제작하여 혐기성 반응기안에 방치, 60일간 운전하였다. 매 10일마다 마이크로코즘을 개방하여 유기물, As(III) 및 As(V)의 농도 그리고 Fe, Mn의 농도변화를 측정하였다. 전체 As 농도에 대한 As(III)의 비율, As(III) 자체의 농도 변화 그리고 유기물 분해경향 등을 바탕으로 유기물분해에 따라 As(III)의 증가에 영향을 미치는 것이 확인되었다. Fe, Mn의 환원에 따른 As의 산화와 유기물 분해에 따른 환원이 서로 상충할 수 있으며 실제 분해 단계에 따라 어느 한쪽의 작용이 우세해지는 것으로 판단된다. 즉, Fe, Mn의 환원은 유기물의 분해에 의해 억제되었으며 유기물 분해가 상당히 진행 된 이후 Fe, Mn의 혐기성 용출이 일어나는 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 혼합오염지역의 경우 유기물분해는 비소종의 화학형태에 영향을 미칠 것으로 예상되며 만약 As(III)의 비율이 증가할 경우 비소종의 위해성은 증가하게 될 것으로 판단되며 점차 증가하고 있는 혼합오염물 지역에 대한 정량적 위해성 평가가 요구된다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.82-84
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• 2003

산업화가 가속화되며 독성 중금속에 의한 토양, 지하수 및 하상퇴적물의 오염사례가 증가하고 있다. 지표 산화환경에서의 이들 중금속의 이동 및 거동에 관한 연구는 그간 수차례 수행된 바 있고 이에 관하여 적절한 오염처리기법 개발에 관한 연구도 다수 이루어지고 있다. 그러나 중금속이 심부 환원환경으로 이동한 경우에 대하여는 이들 오염물질의 거동 및 그에 따른 적절한 처리에 관한 연구가 거의 수행된 바 없는 실정이다. (중략)

• 대한환경공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1095-1104
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• 2009

본 연구는 오염토양 정화 및 폐자원의 재활용 측면에서 굴껍질 및 달걀껍질을 활용한 비소 오염토양 안정화 기술의 적용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 안정화 효율을 평가하고자 5가비소로 오염된 토양에 굴껍질과 달걀껍질을 0%(무처리구)~5% 수준으로 처리한 후 30일간 항온배양 하였으며 이후 1 N HCl, 0.1 N NaOH, 0.5 N $H_2SO_4$의 추출제를 이용하여 토양 중 비소를 추출하였다. 1 N HCl 추출결과 무처리구의 비소 함량은 29.43 mg/kg였고 굴껍질 5% 및 달걀껍질 5% 처리구에서 각각 26.26 mg/kg와 26.74 mg/kg로 나타나 평균 10% 정도로 감소효과를 나타내었다. 이외 0.1 N NaOH 및 0.5 N $H_2SO_4$ 추출결과에서도 비소의 농도는 소폭 감소하였다. 한편 굴껍질 및 달걀껍질 처리 토양의 pH는 7.62~7.94로 무처리구 (pH 6.54)에 비해 pH 1 이상 증가하였고, 토양 내 치환성 칼슘의 함량은 12.77~20.18 cmol(+)/kg로 무처리구(6.87 cmol(+)/kg)보다 약 2배 이상 증가하는 것으로 나타나 굴껍질과 달걀껍질은 토양 비옥도 개선에 효과가있는 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 종합해보면 굴껍질과 달걀껍질의 직접적 사용은 토양의 비옥도 향상에는 효과가 있는 것으로 판단되나 토양내 비소의 안정화에 적용하기에는 다소 부적합한 것으로 판단되며 향후 효율성 향상을 위하여 소성과 같은 적절한 가공 공정이 필요한 것으로 판단되었다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
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• pp.52-54
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• 2007

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.47-54
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• 1996

중금속으로 오염된 토양질을 평가할 수 있는 토양오염지표(SPI, Soil Pollution Indices)를 고안하였다. 토양오염지표는 토양을 농경지, 주거지, 공원 여가지, 공장 산업지역으로 분류하고, 토양의 이용 용도별 토양오염기준을 이용하여 토양의 다기능성을 고려하였다. 토양의 이용 용도별로 토양중 5종류의 중금속 및 비소의 농도가 생태계에 미치는 영향을 나타내는 수리적 수치를 가산한 토양오염 점수(SPS, Soil Pollution Score)를 산출하였다. 토양의 이용 용도별로 산출된 토양오염점수에 따라 토양을 4등급의 토양오염등급(SPC, Soil Pouution Class)으로 구분하였다. 1등급은 점수 <100, 2등급은 점수 100-200, 3등급은 점수 >200-300, 4등급은 점수 >300으로 설정하였다. 토양오염점수와 토양등급의 실용화 가능성을 타진하기 위하여 1994년 토양측정망의 운영결과로 도출된 5종류의 중금속 및 비소 농도를 이용하여 토양중의 중금속 농도를 토양오염점수, 토양등급으로 환산하였다. 토양 측정망 측정지역의 비소 및 중금속 농도를 토양오염기준과 비교할 때, 대상지역의 토양환경은 대부분이 건전한 상태로 판단되나, 토양측정 망 측정지 점 의 약 3.0∼4.0%는 토양오염이 우려되거나 오염된 지역으로 판단된다. 토양측정망 측정 지역의 평균 토양오염 점수는 66.2로 토양측정망 대부분이 지역이 건전한 상태를 유지하는 것으로 나타났다. 토양오염점수를 4등급으로 분류하였을 때, 전체 측정지역에서 1등급(토양질 건전지역) 87.0%, 2등급(토양질 검증지역 1) 9.4%, 3등급(토양질 검증지역2) 2.4%, 4등급(토양질의 오염우려지역) 1.2%로 산출되었다. 토양오염지표로 고안된 토양오염점수와 토양오염등급은 오염물질에 의한 토양의 오염상태를 종합적으로 판단할 수 있는 방법으로 평가되며, 토양오염지표를 개발한 방법은 5종류의 중금속 및 비소를 포함하여 유 무기 오염물질에 의한 토양오염의 판단에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권6호
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• pp.68-74
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• 2005

고농도 비소 오염토양에 대한 fold규모 연속 토양세척공정의 적용 가능성을 평가하기 위해 경상남도 D광산 광미 혼합토양에 대하여 적용하였다. 초기 비소오염 농도는 $321\pm32 mg/kg$ dry soil 이었으며 pilot규모 실험에서 도출된 기본 운전조건을 적용한 결과, 세척된 토양의 잔류 비소농도는 2.03 mg/kg dry soil로서 $99\%$의 높은 제거효율을 나타내었다. 경제성 및 효율성을 개선하기 위하여 세척제의 농도, cut-off size, 진탕비를 조절하며 운전한 결과, 토양세척 공정 운전시 원활한 운전관리와 처리단가 등을 고려한 최적의 운전조건은 1) 각 단계의 세척제 농도 0.2M HCl-1.0M HCl-1.0M NaOH, 2) cut-off size 0.15mm(sieve $\sharp$100), 3) 진탕비 1:3으로 처리한 결과 세척된 토양의 잔류 비소농도는 2.03mg/kg이었으며 세척유출수 처리에서는 형성된 Hoc의 과포화로 인한 침전방해가 발생하지 않는 pH 6이 (33 ppb) 최적의 처리조건으로 판단되었다. 최종 배출된 청정자갈 및 토양, 티ter cake에 대하여 TCLP법을 적용한 용출실험 결과, 각각 1.04, ND, 0.07 mg/L 모두 용출비소 농도기준(5 mg/L)을 만족하며, 탈수슬러지의 함수율$(48\%)$도 폐기물관리법의 슬러지 수분함량 기준$(85\%)$을 만족하여 매립처리가 가능함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 field 규모 연속 토양세척공정은 고농도 비소 오염부지의 정화를 위한 기술로 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권2호
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• pp.108-113
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• 2022

본 연구는 비소오염토양에 볏짚퇴비 시용량 증대가 토양의 화학성, 벼의 생육 특성 그리고 식물체의 비소함량에 미치는 영향을 평가하였다. 비소오염토양 중 볏짚퇴비 시용량이 증가하면서 벼 생육단계(분얼기, 출수기 및 수확기) 모두에서 지상부 비소함량 및 축적량은 감소되었다. 결과적으로 비소오염토양에 볏짚퇴비의 시용에 따른 토양교질 내의 다양한 음전하가 증가되고, 이로 인하여 비소의 흡착능력이 향상됨으로써 토양에서 벼 식물체로의 흡수 및 축적량을 감소시키는 것으로 판단된다. 따라서 비소오염토양에 볏짚퇴비의 시용은 벼 지상부로의 비소흡수·축적을 감소시키는 하나의 요인이 될 수 있으며, 안전한 농산물 및 가축의 조사료 생산을 위한 벼 재배관리에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.