In this study, the solubilization of dense nonaqueous phase liquid (DNAPL) using oil-based emulsion was investigated for aquifer remediation. The micro-sized oil emulsion has large surface areas and buoyancy force, therefore it can be effective in treating DNAPL pool of the aquifer without downward migration of DNAPLs. The emulsion was prepared using silicone oil and mechanical homogenization. And the prepared emulsion had micro-sized similar distribution: 99 % in number and 80 % in volume were less than 10${\mu}{\textrm}{m}$. As target pollutants, trichloroethylene and 1, 2 dichlorobenzene were selected. All of used DNAPLs were solubilized successfully in oil-based emulsion. Even at low oil percentage, emulsion showed good solubility against pollutants. Therefore, the remediation using oil-based emulsion was considered as an effective alternative in dealing with DNAPLs of the aquifer.
The phase behavior of chlorinated hydrocarbon/mixed surfactants/water microemulsion systems were investigated for dry cleaning solvent properties. With appropriate surfactant mixtures, Winsor type I-III-II microemulsions were generated which is the same as hydrocarbon systems. For perchloroethylene(PCE) with mixed Tween systems, the optimum salinity(S*) decreases and the optimum solubilization parameter(o*) increases with decreas- ing HLB. For PCE with mixed Aerosol MA and ethoxylated alcohol systems, S* and o* both increase with increasing ethylene oxide moles. For dichlorobenzene(DCB) with mixed Aerosol MA and ethoxylated or propoxylated sulfate systems, S* and o* both increase with increasing ethylene oxide moles or propylene oxide moles.
The phase behavior of chlorinated hydrocarbon/mixed surfactants/water microemulsion systems were investigated for dry cleaning solvent properties. With appropriate surfactant mixtures, Winsor type I-III-II microemulsions were generated which is the same as hydrocarbon systems. For perchloroethylene(PCE) with mixed Tween systems, the optimum salinity(S*) decreases and the optimum solubilization parameter(o*) increases with decreas- ing HLB. For PCE with mixed Aerosol MA and ethoxylated alcohol systems, S* and o* both increase with increasing ethylene oxide moles. For dichlorobenzene(DCB) with mixed Aerosol MA and ethoxylated or propoxylated sulfate systems, S* and o* both increase with increasing ethylene oxide moles or propylene oxide moles.
Stepwise dechlorination of 1,2,4-trichlorobenzene was observed at a glassy carbon electrode in dimethylformamide containing 0.1 M tetraethylammonium perchlorate. Especially, dechlorination to dichlorobenzene and further to monochlorobenzene or benzene was successfully demonstrated with a porous reticulated vitreous carbon electrode. Electrochemical dechlorination of polychlorobenzenes employing a flow cell with a reticulated vitreous carbon working electrode is also described. Preliminary experiments with a flow cell showed that dechlorination of trichlorobenzene to dichlorobenzene was partially completed while dechlorination to benzene or monochlorobenzene was not successful, suggesting that a flow rate and electrolysis time should be further optimized for the complete electrolysis.
Catalytic chlorination of chlorobenzene was studied in vapor phase using various solid-acid catalysts such as silica-alumina, alumina, zeolite and a modified clay prepared by impregnating bentonite with ferric chloride. The conversions of both chlorine gas and chlorobenzene showed high over silica-alumina, alumina and modified clay catalysts. However relatively large amounts of polychlorinated benzene derivatives were also observed. The active species of catalytic activity in chlorination of chlorobenzene in vapor phase were proved to be as Lewis acid sites by in-situ IR experiments. The strength of Lewis acid sites which were effective for the vapor-phase chlorination seemed to be having Hammett acidity Ho >-3.0. The selectivity to dichlorobenzenes was proved to be high over the zeolite catalyst due to their shape-selective properties. p-Dichlorobenzene or dichlorobenzene selectivities were improved more or less by changing the reaction conditions.
다양한 금속(Ru, Mn, Co, Fe)을 $Al_2O_3$와 $CeO_2$에 담지한 촉매를 이용하여 1,2-Dichlorobenzen (1,2-DCB) 제거를 위한 촉매산화 실험을 실시하였다. 이와 더불어 동시에 NOx 제거가 이루어져 단일 촉매층에서 산화/환원 이원 기능이 가능한 촉매를 연구하고자 하였다. 실험결과 1,2-DCB 산화제거효율은 Ru/Co/$Al_2O_3$, Mn-Fe/$CeO_{2}$, 상용촉매인 Cr/$Al_2O_3$ 순으로 나타났다. 또한 1,2-DCB 산화제거효율이 가장 우수하였던 Ru/Co/$Al_2O_3$는 Chlorobenzene (CB)의 분해실험에서도 VOC 제거에 있어서 잘 알려진 Pt-Pd/$Al_2O_3$ 보다 우수한 활성을 나타내었다. 또한 $Cl_2$와 같은 생성물에 의하여 활성의 저하 및 황에 대한 내피독성과 내구성에서 우수한 결과를 얻을 수 있었다. NOx 제거에 있어서도 $260^{\circ}C$에서 NOx 전환율이 70% 정도로 나타났다.
산업이 다양화.고도화됨에 따라 생산공정중에 불가피하게 발생되는 수많은 유해물질의 포집, 분석 방법에 대하여 우리실정에 알맞는 표준방법을 정함으로써 사업장 유해환경측정에 참고가 되고 나아가서 작업환경측정방법의 일원화를 도모하고자 노동부 국립노동과학연구소에서 수년간에 걸쳐 비교 연구하여 최근 보고한 바 있는 유해물질의 표준 실험 방법을 소개하고자 한다.
본 연구에서는 $1,000^{\circ}C$에서 24시간 열처리된 활성탄에서 다이옥신과 유사구조를 갖는 o-DCB(ortho-dichlorobenzene)의 등온흡착식을 실험을 통하여 구하였고, 분자모사를 통하여 예측하였다. 실험으로 분석된 활성탄의 분자식 및 작용기 비율을 바탕으로 초기 활성탄 기본구조를 설계한 후, COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies) force field를 이용하여 이 구조를 최적화하였다. 최적화된 활성탄 분자구조에서 공극률, 비표면적, 및 입자밀도의 모사결과는 실험값과 비교되었고, 이들에 대한 실험과 모사결과의 오차는 각각 7.62, 3.79, 2.80%를 보여주었다. 통계 열역학적 방법인 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 기법을 이용하여, 최적화된 활성탄 구조에서 온도에 따른 o-DCB의 등온흡착 상수값을 예측하였으며, 이 모사결과는 실험값과 비교될 때, 3% 이하의 오차를 보였다. o-DCB의 흡착특성을 바탕으로 확인되어진 활성탄 구조에서 다이옥신의 일종인 2,3,7,8-TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioxin) 등온흡착상수, 흡착열, 그리고 기공확산계수를 최종적으로 구함으로서, 실험적으로 구하기 힘든 맹독성 잔류성 유기물질의 흡착특성을 분자모사기법을 통하여 예측하였다.
본 연구는 시판되는 10종의 소독제(hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, chlorine dioxide, povidon iodine, formaldehyde, glutaraldehyde, quaternary ammonium compounds(QAC), didecyl dimethyl ammonium chloride(DDAC), ortho-dichlorobenzene, and copper sulfate)에 대한 CHSE-214 cell line과 넙치 Paralichthys olivaceus, 조피볼락 Sebastes pachycephalus, 감성돔 Acanthopagrus schlegelii에 대한 24 h $LC_{50}$ 농도를 측정하였다. 시험에 사용된 시판용 소독제에 대한 CHSE-214 cell line의 24 h 독성 농도는 시판액을 기준으로 hydrogen peroxide 0.955 ppm, sodium hypochlorite 12.5 ppm, chlorine dioxide 62.5 ppm, povidon iodine 50 ppm, formaldehyde 4 ppm, glutaraldehyde 1 ppm, quaternary ammonium compounds 10 ppm, didecyl dimethyl ammonium chloride 0.4 ppm, ortho-dichlorobenzene 6.2 ppm 이었다. 10종의 소독제의 독성 농도는 어종에 뿐만 아니라 각 소독제에 따라서도 매우 다양하게 관찰되었다. Hydrogen peroxide는 소독제 중에서 가장 높은 농도에서 어류에 대한 독성을 보였는데 넙치, 조피볼락 및 감성돔에 각각 201, 269 및 139 ppm에서 $LD_{50}$을 나타내었다. DDAC는 가장 낮은 농도에서 어류에 대한 독성을 보였는데 넙치, 조피볼락 및 감성돔에서 각각 2.1, 1.0 및 1.5 ppm에서 $LD_{50}$을 나타내었다. Copper sulfate는 어종에 따라 독성을 보이는 농도가 가장 크게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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