• 한국해양학회지:바다
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• 제18권2호
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• pp.70-79
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• 2013

원유 유출 사고 시 원유에 의한 생태계 영향 뿐만 아니라 원유에 포함된 중금속에 의한 오염도 평가되어야 한다. 허베이 스프리트호 유출 해역 부근의 조간대 및 연안역에서 사고 직후인 2007년 12월, 2008년 1월에 표층 퇴적물을 채취하였고 유기탄소, 황 및 금속 원소들을 정량하여 원유에 의한 퇴적물의 중금속 오염을 평가하고자 하였다. 원유에는 C, S 및 V, Ni가 함유되어 있었고, As, Cd 등 유해한 금속은 함유되어 있지 않았다. 유기탄소 농도로 보았을 때 오염이 가장 심한 정점은 원유의 영향이 약 10% 정도인 것으로 추정되었으며, 이 정점에서는 다른 정점들에 비해 높은 V 농도를 보였다. 금속간의 비(V/Al 및 Ni/Al)를 통하여 원유 오염 의심 정점을 다른 정점과 구분할 수 있었으며 이 비들을 향후 원유 오염 지시자로 활용할 수 있으리라 예상된다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.354-361
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• 2009

본 연구의 목표는 생물담체(biocarrier)에 의한 생물접종기술(bioaugmentation)을 개발하여 원유로 오염된 해양저질의 정화에 활용하고자 하는 것이다. 몇 군데의 원유로 오염된 해안으로부터 수 가지의 분해미생물군집을 농화배양하여 평가한 결과 기능적으로 상이한 2가지의 미생물군집을 분리하였다. 이들 미생물군집을 혼합 배양한 경우 Alcanivorax sp.가 우점종을 이루는 것으로 나타났으며, 이 군집과 대나무활성탄 등을 이용하여 미생물제제(MA-2)를 제조하여 사질의 원유오염 해안토양에 처리할 경우 5주 후 산소발생제의 존재하에 90% 이상의 TPH 분해력을 나타내었다. 또한 점질의 토양도 미생물제제(MA-1)를 처리할 경우 5주 후 71% 정도의 분해율을 나타냈다. 이는 분리된 토착미생물군집을 활용하여 오염토양의 처리에 효과적으로 활용할 수 있음을 의미한다. 한편 계면활성제의 고농도의 처리는 분해미생물의 작용을 억제하므로 적절한 농도의 확인이 필요하며 점토질의 토양의 정화를 위해서는 적절한 통기를 시키는 방법(산소발생제 투여, 기계적 aeration 등)의 활용이 요구된다.

• 한국패류학회지
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• 제30권4호
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• pp.371-381
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• 2014

The bioaccumulation of 16 United States Environmental Protection Agency (USEPA) priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and alkylated PAHs in the Manila clam, Ruditapes philippinarum exposed to sediments artificially contaminated by Iranian Heavy Crude Oil was measured and the biota-sediment accumulation factor (BSAF) was estimated through laboratory experiments. The proportion of 16 PAHs accumulated in the tissue of R. philippinarum was only from 3 to 7% of total PAHs. Among 16 PAHs, the concentration of naphthalene was highest in the tissue. Alkylated PAHs were highly accumulated more than 93% of total PAHs. The C3 dibenzothiophene was most highly accumulated. The relative composition of alkylated naphthalenes in the tissue of R. philippinarum was lower than in the sediments. In contrast, those of alkylated compounds of fluorenes, phenanthrenes, dibenzothiophenes were higher in the tissue than the sediments. The BSAF for sum of 16 PAHs was 0.11 to 0.13 g carbon/g lipid and that for alkylated PAHs was 0.05 to 0.06 g carbon/g lipid. Naphthalene showed the highest BSAF value. Alkylated PAHs with the same parent compound, BSAF tended to increase with the number of alkylated branch increased, except for alkylated chrysenes. BSAF of total PAHs lies between that of field-based values, and are also similar to those of other persistent organic pollutants (PCBs, DDTs, HCHs). This study provides the BSAF values of individual alkylated PAHs accumulated in R. philippinarum for the first time and will be used as a basis for further understanding the bioaccumulation of organic contaminants in the marine benthic organisms.

• Advances in nano research
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• 제15권6호
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• pp.541-550
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• 2023

The escalating growth of industrial sectors has led to a pervasive global problem—oil pollution, particularly in industrial areas. The release of substantial volumes of oil and its by-products into the environment has resulted in extensive contamination. Multiple factors contribute to the entry of these substances into water bodies and soils, thereby inflicting irreparable consequences on ecosystems, natural resources, and human health. Consequently, it becomes imperative to comprehend the characteristics and behavior of oil pollution, anticipate its impacts, and develop effective mitigation strategies. Understanding this intricate issue requires considering the physicochemical properties of the environment, the interactions between oil and sediments, and biological factors such as evaporation and dissolution. Although the oil industry has brought about remarkable advancements, its activities have raised significant concerns regarding pollution from extraction and production processes. Oil-rich nations face a particularly challenging predicament of soil pollution caused by petroleum compounds. The areas surrounding oil exploration mines and refineries often endure contamination due to oil leakages from storage tanks and transmission lines resulting from deterioration and damage. Investigating the dispersion of such pollutants and devising methods to remediate petroleum-contaminated soil represent crucial and intricate issues within the realm of environmental geotechnics.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.308-320
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• 2022

The high internal resistance (R_int) that develops across the sediment microbial fuel cells (SMFC) limits their power production (~4/10 mW m^-2) that can be recovered from an initial oil-contaminated sediment (OCS). In the anolyte, R_int is related to poor biodegradation activity, quality and quantity of contaminant content in the sediment and anode material. While on the catholyte, R_int depends on the properties of the catholyte, the oxygen reduction reaction (ORR), and the cathode material. In this work, the main factors limiting the power output of the SMFC have been minimized. The power output of the SMFC was increased (47 times from its initial value, ~4 mW m^-2) minimizing the SMFC R_int (28 times from its initial value, 5000 ohms), following the main modifications. Anolyte: the initial OCS was amended with several amounts of gasoline and kerosene. The best anaerobic microbial activity of indigenous populations was better adapted (without more culture media) to 3 g of kerosene. Catholyte: ORR was catalyzed in birnessite/carbon fabric (CF)-cathode at pH 2, 0.8M Na₂SO₄. At the class level, the main microbial groups (Gammaproteobacteria, Coriobacteriia, Actinobacteria, Alphaproteobacteria) with electroactive members were found at C-anode and were associated with the high-power densities obtained. Gasoline is more difficult to biodegrade than kerosene. However, in both cases, SMFC biodegradation activity and power output are increased when ORR is performed on birnessite/CF in 0.8 M Na₂SO₄ at pH 2. The work discussed here can focus on bioremediation (in heavy OCS) or energy production in future work.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 한국패류학회지
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• 제32권1호
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• pp.45-54
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• 2016

환경오염 평가를 위한 생물지표로 세포내 에너지할당(CEA) 의 적용성을 검토하기 위해 바지락 (Ruditapes philippinarum) 조직을 대상으로 에너지 함량과 에너지 소비율을 분석하였다. 원유를 인위적으로 오염시킨 퇴적물에 바지락을 1, 2, 4, 7, 10 일간 노출 후 일부 조직 (발, 입출수공, 아가미 그리고 몸통) 내 지질, 글루코오스, 단백질 함량, 그리고 전자전달계 (electron transport system, ETS) 활성을 측정하였다. 바지락의 체내 지질, 글루코오스, 단백질 에너지 함량(energy available, EA)은 오염의 수준과 노출시간이 증가함에 따라 감소하였으나, 이와 대조적으로 ETS 활성은 그 반대의 경향을 보였다. 바지락의 조직별 EA는 발 > 입출수공 > 아가미 > 몸통 순이었다. EA와 EC의 분석에서 통계적으로 유의한 차이는 노출 최고 농도 (58.3 mg TPAHs/kg DW) 에서만 발견되었다. 노출 1 일째 발과 아가미에서, 노출 2, 7 일째 몸통에서 EA가 감소하였고, 노출 4 일째 몸통에서 EC가 증가하였다. CEA는 EA 또는 EC 보다 오염에 더 민감하게 반응하였다. 특히, 노출 1-7 일 기간 동안 몸통에서 CEA는 오염 수준이 낮은 (6.5 mg TPAHs/kg DW) 범위에서도 크게 감소하였다. CEA는 급성독성이 나타나지 않는 낮은 수준의 퇴적물오염 평가에서 EA 또는 EC보다 더 민감하였다. 바지락을 이용한 오염 퇴적물 평가시 노출은 4 일간, 그리고 몸통부위에서 CEA를 측정하는 것이 가장 민감하고 신뢰할 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.44-52
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• 2002

Low temperature thermal desorption (LTTD) has become one of the cornerstone technologies used for the treatment of contaminated soils and sediments in the United States. LTTD technology was first used in the mid-1980s for soil treatment on sites managed under the Comprehensive Environmental Respones, Compensation and Liability Act (CERCLA) or Superfund. Implementation was facilitated by CERCLA regulations that require only that spplicable regulations shall be met thus avoiding the need for protracted and expensive permit applications for thermal treatment equipment. The initial equipment designs used typically came from technology transfer sources. Asphalt manufacturing plants were converted to direct-fired LTTD systems, and conventional calciners were adapted for use as indirect-fired LTTD systems. Other innovative designs included hot sand recycle technology (initially developed for synfuels production from tar sand and oil shale), recycle sweep gas, travelling belts and batch-charged vacuum chambers, among others. These systems were used to treat soil contaminated with total petroleum hydrocarbons (TPH), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs) and dioxin with varying degrees of success. Ultimately, performance and cost considerations established the suite of systems that are used for LTTD soil treatment applications today. This paper briefly reviews the develpoment of LTTD systems and summarizes the design, performance and cost characteristics of the equipment in use today. Designs reviewed include continuous feed direct-fired and indirect-fired equipment, batch feed systems and in-situ equipment. Performance is compared in terms of before-and-after contaminant levels in the soil and permissible emissions levels in the stack gas vented to the atmosphere. The review of air emissions standards includes a review of regulations in the U.S. and the European Union (EU). Key cost centers for the mobilization and operation of LTTD equipment are identified and compared for the different types of LTTD systems in use today. A work chart is provided for the selection of the optmum LTTD system for site-specific applications. LTTD technology continues to be a cornerstone technology for soil treatment in the U.S. and elsewhere. Examples of leading-edge LTTD technologies developed in the U.S. that are now being delivered locally in global projects are described.

• 미생물학회지
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• 제47권4호
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• pp.356-363
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• 2011

유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.