국내 토양오염의 60~70% 이상이 석유제품에 의한 오염이며, 석유제품에 의해 토양오염이 발생될 경우, 토양환경보전법 상 B T E X와 total petroleum hydrocarbon (TPH)를 분석하도록 명시하고 있다. 본 연구에서는 국내 유통 중인 석유제품에 대한 구간별 TPH 패턴을 분석하였다. 또한 $C_8{\sim}C_{40}$ 구간만을 분석하는 현행 토양오염공정시험기준의 문제점을 보완하여 석유제품 내 TPH를 정량분석 하였다. 분석결과, 토양오염공정시험기준 분석조건으로 분석한 결과값과 보완된 분석방법을 이용했을 시, 휘발유와 용제 1호 같은 저비점 유류의 경우, 최대 85%의 차이가 발생하는 것을 확인하였다.
Human health risk assessment for petroleum, oil and lubricant (POL) contaminated sites is challenging as total petroleum hydrocarbon (TPH) is not a single compound but rather a mixture of numerous substances. To address this concern, several TPH fractionation approaches have been proposed and used as an effective management tool for the POL-contaminated sites in many countries. In Korea, there are also recognized needs to establish a reliable and cost-effective human health risk assessment strategy based on the TPH fractionation method. In order to satisfy the social and institutional demand, this study suggested that the comprehensive risk assessment strategy based on a newly modified TPH fractionation method with 10 fractions, the Korean Standard Test Method (KSTM)-based analytical protocol and a stepwise risk assessment framework should be introduced into the domestic contaminated land management system. Under the proposed strategy, POL-contaminated sites can be effectively managed in terms of human health protection, and remedial cost and time can be determined reasonably. In addition, more researches required to increase our understanding of environmental risks and improve the domestic management system were proposed.
석유의 누출로 인해 토양과 지하수 오염이 점차 증가되면서, 토양환경에 대한 중요성이 점차 늘고 있다. 토양오염은 다른 환경오염에 비해 정화비용이 비싸며, 긴 정화기간이 요구된다. 본 연구에서는 토양오염을 발생시킬 수 있는 대표적 석유제품에 대한 물성분석과 함께 토양에 누유시킨 뒤, 석유계 총탄화수소화합물의 스펙트럼 패턴을 분석함으로써 유종들의 특성을 분석하였다. 이는 추후 석유에 의한 토양오염 발생 시, 어떤 석유제품에 의한 오염인지 쉽게 판단이 가능할 것이다.
The significance of maintaining the soil environment is gradually increasing owing to soil and underground water contamination by petroleum leak accidents. However, the purification of soil is an expensive and more time-consuming process than the purification of contaminated water and air. Moreover, determining the source and people responsible for soil pollution gets often embroiled in legal conflicts, further delaying the cleanup process of the contaminate site. Generally, TPH (total petroleum hydrocarbon) pattern analysis is used to determine the petroleum species and polluter responsible for soil contamination. However, this process has limited application for petroleum products with a similar TPH pattern. In this study, we analyze the TPH pattern and specific sectional ratio (${\sim}C_{10}$, $C_{10}-C_{12}$, $C_{12}-C_{36}$, and $C_{36}{\sim}$) of various domestic petroleum products to identify the petroleum product responsible for soil contamination. Also, we perform BTEX (benzene, toluene, ethyl benzene, xylene) quantitative analysis and determine B:T:E:X ratio using GC-MS. The results show that gasoline grade 1 and 2 have a similar TPH pattern but different BTEX values and ratios. This means that BTEX analysis can be used as a new method to purify soil pollution. This complementary TPH and BTEX method proposed in this study can be used to identify the petroleum species and polluters present in the contaminated soil.
This study was performed to test the applicability of the ozone/hydroxy radical reaction system, which applied advanced oxidation processes, to remove total petroleum hydrocarbon (TPH) from the fine soil in washing water of the soil washing process. Removal efficiency was tested on 40 L of washing water in a pilot reaction tank. Fine soil contaminated with $800mg\;kg^{-1}$ TPH was prepared at 5% and 10% suspended solids. Testing conditions included ozone/hydroxy radical flow rates of 40, 80, and $120L\;min^{-1}$, and processing time of 2 to 12 hours. The removal efficiency of petroleum hydrocarbon from water waster by ozone/hydroxy radical was increased with higher flow rates and lower percentages of suspended solids. Optimal efficiency was achieved at $80L\;min^{-1}$ flow rate for 4 hours for the 5% suspended solids, and $120L\;min^{-1}$ for 6 hours for the 10% suspended solids. These results verified the efficiency of hydroxy radical in removing TPH and the applicability of the ozone/hydroxy radical reaction system in the field.
The influences of various operating parameters on physico-chemical techniques were evaluated to remediate petroleum-contaminated sandy soil including S/L ratio, kinetic, and effect of soil particle size. The simple extraction using tap water removed only 20.6% of total petroleum hydrocarbon (TPH), and addition of NaOH enhanced the removal of TPH to approximately 30%. To meet the regulation levels, a surfactant, sodium dodecyl sulfate, was added, and the removal of TPH increased to 4 times. Probably, the carbonate minerals affected chemical aging and soprtion of petroleum, which inhibited the extraction of TPH. The soil with smaller particle size contained more TPH, and the removal of TPH was obstructed with smaller particle size. However, NaOH addition increased the removal of TPH in the smaller particles. The physico-chemical properties of soil influenced greatly the removal of petroleum even in sandy soil.
Several physical and chemical methods have been used for remediation contaminated by oils. However the cost was very high and secondary pollution rose during treating. The purpose of this study was to comprision TPH (total petroleum hydrocarbon) removal from artificially contaminated soil by diesel with and without seeding anaerobic digested sludge. After 120 days of overall at 35$^{\circ}C$, removal efficiency of TPH with seeding sludge was 2-3 times higher than blank. Also, the more amount seeding sludge, TPH removal efficiency and CH$_4$ content more obtained. It was sad that seeding of anaerobic digested sludge was a good method for enhancing TPH removal efficiency without increasing operating cost. Sulfate, nitrate-reducing, methanogenic condition were evaluated for alkane, isoprenoid as target contaminated soil.
석유계 탄화수소 화합물로 인한 토양과 지하수 오염은 환경과 건강에 영향을 미치는 주된 원인으로 제기되어 왔다. 이러한 오염물질들은 흡착포, 활성탄 또는 중력 방식의 유수분리 장치 등을 이용하여 처리하고 있다. 하지만 이러한 경우 자유상 유류(free product)로 존재하는 경우에는 효과적이나 에멀젼 상태의 유류는 제거할 수 없는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 굴착시 예상되는 지하수의 고농도 현탁성 고형물로 인한 지하수 처리시 문제점과 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon)를 어떻게 효율적으로 제거할 수 있는지 방안을 제시하고자 한다. 고분자 폴리머를 사용하여 혼화 응집 실험을 수행한 결과 5분 이내에 SS(Suspended Solids)와 COD(Chemical Oxygen Demand) 농도가 지하수 수질 기준을 만족하는 것을 나타났으나, TPH 농도는 방류수 수질 기준을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. DAF(Dissolved Air Flotation) 실험 결과 단일 DAF 공정으로는 방류수 수질 기준을 만족하지는 못하였다. 단일 DAF 반응조를 이용하여 DAF와 혼화 응집 반응을 동시에 수행하는 경우 20분에 모든 기준을 만족하는 것으로 나타났다.
토양을 유류로 오염시킬 때 토양조성 및 유류 주입량 등이 토양 TPH 분석결과에 미치는 영향을 연구하였다. 동일한 양의 경유를 조성이 다른 토양과 혼합한 후 토양 TPH를 분석한 결과 토양에 점토 및 유기물함량이 존재한다면 모래로 구성된 토양에 비해 토양 TPH 결과가 적게 얻어졌다. 점토함량이 높은 토양일수록 분석전처리 시 토양이 굳는 현상이 발생하면서 실제 값보다 적은 TPH 결과치를 나타내었다. 토양 내 유기물 함유량 변화에 따른 토양 TPH 측정실험에서 유기물 함량이 높아질수록 토양 TPH 측정농도는 증가되지만, 극히 높은 18% 유기물함량조건에서는 전처리 및 용매추출의 불확실성으로 인해 오히려 낮은 TPH 분석 결과를 보여주었다. 경유 주입량에 따른 토양 TPH 농도 변화 실험 결과 경유 주입량이 많아질수록 높은 TPH 분석결과를 나타내었다. 동일한 양의 경유와 휘발유를 주입하여 유종에 따른 토양 TPH 분석결과 휘발유는 오염 즉시 휘발하여 극히 낮은 TPH 농도를 보여주었다. 본 연구결과는 차후 인위적 유류오염 토양 제조과정에서 TPH 농도를 가늠하거나 부지 정밀조사 결과 유류 유출량 등을 예측하는데 기초자료로 활용할 수 있다.
본 연구의 목적은 슬러리상 생물반응기를 이용한 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 고형물함량 및 혼합강도의 영향을 평가하는 것이다. 디이젤오염토양의 슬러리상 생물학적 처리에 대한 수행결과는 실험실규모에서 얻어졌고 TPH(총 석유계탄화수소)는 생물학적 처리와 연관하여 평가되었다. TPH의 생물학적 및 비생물학적 거동은 디이젤내의 화합물에 의해 이전에 노출되지 않은 토양을 이용하여 결정되었다. 투입량에 대한 반응기부피는 고형물함량을 최대화함으로써 줄여질 수 있다. 고형물함량 50% 및 20%를 적용한 결과 생물학적 TPH 제거율에 있어서 약간의 차이(57.5%:61.6%)를 보여주었다. 혼합과 토양입자의 부유는 오염물의 탈착 및 생물학적 분해에 있어서 매우 중요하다. 이러한 관점에서 본 연구는 두가지 혼합강도를 이용하여 수행되었다. 70rpm을 이용한 반응기의 경우 20rpm을 적용한 반응기에 비하여 토양입자의 부유 및 TPH의 제거율에 있어서 더 좋은 결과를 나타내었다. 20rpm을 적용한 반응기의 경우 토양입자의 완전한 부유가 일어나지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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