• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.666-670
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• 2015

Competition among anion species in solution for same sorption sites and soil surface can be of major significance in determining the effective mobility of any potentially adsorbing species. Major soil anion species include $OH^-$, $F^-$, $Cl^-$, $HCO_3{^-}$, $CO_3{^-}$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, and $PO_4{^{3-}}$. And some micro nutrients such as boron and molybdenum exist as $H_2BO_3{^-}$ and $MoO_4{^{2-}}$, as do some heavy metals such as chrome and arsenic as $CrO_4{^{2-}}$ and $HAsO_4{^{2-}}$. Pesticides such as 2,4,5-T and 2,4-D also exist as anions. Many anion species are retained by more complex mechanisms than the simple electrostatic attractions involved in most cation adsorption reactions. In binary system composed of two anions, the adsorption of one anion is influenced by the other anion due to the competition for the available and limited binding sites in soil constituents. The specifically adsorbed anions may compete more effectively for sorption sites than that of nonspecifically adsorbed anion. In this study, we aim to evaluate the mathematical models to determine the magnitude of concentration variations in adsorption due to competitive interactions between anions introduced to a system in binary mixtures.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1999년도 추계학술발표회
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• pp.81-84
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• 1999

The aqueous geochemical characteristics of Cr(III) and Cr(Ⅵ) in environmental systems are very different from one another: Cr(Ⅵ) is highly soluble, mobile and toxic relative to Cr(III) Reduction of Cr(Ⅵ) to Cr(III) are beneficial in aquatic systems because of the transformation of a highly mobile and toxic species to one having a low solubility in water, thus simultaneously decreasing chromium mobility and toxicity. Fe(II) species are excellent reductants for transforming Cr(Ⅵ) to Cr(III), and in addition, keeping Cr(III) concentrations below the drinking water standard of 52 ppb at pH values between 5 and 11. Investigations of the effects of NOM on Cr(Ⅵ) reduction are for examining the feasibility of using ferrous iron to reduce hexavalent chromium in subsurface environments. Experiments in the presence of soils, however, showed that the solid phase consumes some of the reducing capacity of Fe(II) and makes the overall reduction kinetics slower. The soil components bring about consumption of the ferrous iron reductant. Particular attention is devoted to the complexation of Fe(II) by NOM and the subsequent effect on Cr(Ⅵ) reduction. Cr(Ⅵ) reduction rate by Fe(II) was affected by the presence of NOM (humic acid), The effects of humic acid was different from the solution pH values and the concentration of humic acid. It was probably due to the reactions between humic acid and Cr(Ⅵ), humic acid and Fe(II), and between Cr(Ⅵ) and Fe(II), at each pH.

• 자원환경지질
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• 제32권1호
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• pp.53-62
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• 1999

The possibility of heavy metal pollution by contaminated roadside soils was studied under controlled conditions. The soil samples from roadside and those from a retention pond consisting of settling particles were characterized by the XRD analyses and the sequential extraction experiments. Characterization by sequential extraction, for roadside soil indicates elevate total concentrations of heavy metals. The leaching behavior of the samples under different pH and time conditions were also studied. Differences between both types of samples result mainly from the buffering effect of carbonates, present in roadside soils and lacking from settling particles. Acid leaching of the settling particles is equivalent to the sum of FI+FII+FIII, while the amounts leached from roadside soil are lower probably from kinetic reasons. The buffering effects of carbonates were found to greatly delay the onset of the leaching reactions and the extent of dissolution in most metals except for Ca and Mn. The study of leaching kinetics at pH of 6.5 and 5 showed that Cd and Zn reached the maximum possible concentration within 3 days, while Pb did not show any sign of dissolution at both ph values. The absolute amounts of dissolved Cd and Zn increased by 7 to 9 times by decreasing the pH from 6.5 to 5, indicating slightly acidified rain may result in significant metal dissolution. As deduced from both sequential extraction and leaching experiments, the relative mobility of heavy metals is found to be : Mn=Cd>Zn>>Pb>Fe, in spite of large differences in heavy metal contents and localizations.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권2호
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• pp.29-37
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• 2016

CO₂ injection well sealant is vulnerable to supercritical CO₂ (scCO₂) exposure. To develop an alternative to the conventional sealant system (class G cement/class F fly ash), the performance of slag cement (SPC) systems containing class F fly ash (FFA) or class C fly ash (CFA) was evaluated and compared with the conventional sealant under scCO₂ conditions. All sealant systems showed an immediate increase in compressive strength upon scCO₂ exposure and, at 37.6 MPa, SPC/CFA showed the highest compressive strength after 14 days, which was much higher than the 29.8 MPa of the conventional sealant system. Substantial decreases in porosity were observed in all sealant systems, which were partly responsible for the increase in strength. Carbonation reactions led to pH decreases in the tested sealants from 12.5 to 10~11.6. In particular, the greatest decrease in pH in slag cement/class C fly ash probably supported relatively sustainable alkali activation reactions and the integrity of cement hydrates in this system. XRD revealed the presence of CaCO₃ and a decrease in the content of cement hydrates in the tested sealants upon scCO₂ exposure. TGA demonstrated a greater increase of CaCO₃ and calcium-silicate-hydrate phases in SPC/CFA than in the conventional sealant upon scCO₂ exposure.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.905-914
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• 2019

본 연구에서는 PMF 모델을 이용하여 $PM_{2.5}$에 대한 오염원 확인 및 오염원별 기여도를 분석하였다. A시의 배출원별 기여도 순위는 Secondary Sulfate가 19.8%로 가장 기여도가 높고, 그 다음으로는 Mobile 19.5%, Industry 16.0%, Biomass Buring 14.1%, Secondary Nitrate 14.1%, Oil Combustion 11.6%, Aged Sea Salt 2.6%, Soil 2.5% 등으로 분석되었다. Sulfate와 Ammonium 농도가 배출원별 프로파일에서 기여도가 가장 높은 오염원으로 분석되었는데, 이는 대기 중에서 가스상 전구물질(SOx와 암모니아 가스)이 광화학 반응하여 생성된 2차 에어로졸인 것으로 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.115-123
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• 2007

토양환경내 오염물질의 고정화 현상은 오염물질의 거동을 결정하는 주요 과정중 하나이다. 특히 생물화학적 반응에 대해 비가역적이며, 이로부터 오염물질의 독성도 동시에 제거되는 산화-공유결합반응에 의한 고정화 반응은 오염물질의 주요한 자연정화 메커니즘중 하나일 뿐만 아니라, 이를 공학적으로 응용함으로써 기존의 분해에 의존해 오던 정화 방법에 비해 보다 효과적으로 오염토양 및 지하수의 복원에 적용될 수 있다. 특히 이러한 산화-공유결합반응을 일으키는 촉매로서의 역할을 하는 망간산화물은 미생물 자체, 혹은 미생물을 포함한 균류, 식물체 등으로부터 추출한 산화-환원 효소를 이용하는 것에 비해 실용적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 이에 본고에서는 망간산화물을 이용한 유기오염물질의 정화 기작에 대한 최근의 다양한 연구 결과들을 정리하였다. 특히 망간산화물에 대해 반응성을 가지지 않는 안정한 유기오염물의 처리를 위한 관련 연구로서 반응매개체를 적용한 사례와, PAHs 처리기법, $Fe^0$를 이용한 환원 전처리 등 적절한 전처리 기법과의 조합에 의한 처리방법 등에 대한 연구결과를 소개하였으며, 이로부터 보다 광범위한 적용 가능성을 제시하고자 하였다. 자연계 내에서 일어나는 탄소의 순환과정을 고려할 때 산화-공유결합 반응에 의한 고정화 및 안정화 반응은 특히 분해에 대해 높은 내성을 가지는 방향족 유기오염물질의 제거에 보다 효과적으로 적용될 수 있는 친환경적 기법으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권1호
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• pp.29-37
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• 2006

중금속으로 오염된 농경지 토양을 효과적으로 보권하기 위해서는 토양 매체내에서 반응과정을 거치는 중금속의 동태와 이동성에 따라 한 가지 이상의 복원기술이 선택되어야 한다. 오염토양 복원 시 중요한 토양의 물질적 수리적 요인은 투수성, 공극성, 토성과 토양조직, 오염물질의 형태와 농도, 오염물질의 동태와 이동특성이다. 따라서 중금속으로 오염된 농경지 토양에 적용할 수 있는 복합복원기술 개발 방법을 기존의 사용하고 있는 적용 가능한 화학적 기술과 물리적 기술을 중심으로 검토하여 보았다. 심층토내 중금속을 제거하는 화학적 기술로서 토양세척이 있으나 이러한 단일 기술로는 효과적 복원이 어렵다. 따라서 토양세척기술이 가지고 있는 단점을 보완하기 위한 물리적 기술로 토양파쇄 기술이 있다. 그러나 토양세척과 토양파쇄 기술은 혼용하여 오염토양에 적용할 지라도 오염물질제거율은 높은 이류 흐름 지역에서는 확산유동에 의해 비율제한적으로 된다. 그러므로 선택된 두 가지 기술을 현장에서 효과적으로 적용하기 위해서는 오염토양 복원 시 공정별로 각각의 기술이 가지는 장단점을 파악하기 위해서는 기존 현장에서 기술 적용 시 발견된 문제점과 요인들을 검토하여야 한다. 또한 복원의 효율을 예측하기 위해서는 오염물질의 역학적 탈착, 유동과 이동을 포함하는 예상수학모형을 통해 오염토양의 이질성과 복합 반응에 의한 실질 심층토내에서의 유동 경로 정확한 특성을 파악하여야 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권1호
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• pp.62-73
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• 2020

PAHs commonly found in industrial sites such as manufactured gas plants (MGP) are potentially toxic, mutagenic and carcinogenic, and thus require immediate remediation. In-situ chemical oxidation (ISCO) is known as a highly efficient technology for soil and groundwater remediation. Among the several types of oxidants utilized in ISCO, persulfate has gained significant attention in recent years. Peroxydisulfate ion (S₂O₈^2-) is a strong oxidant with very high redox potential (E⁰ = 2.01 V). When mixed with Fe²⁺, it is capable of forming the sulfate radical (SO₄^-·) that has an even higher redox potential (E⁰ = 2.6 V). In this study, the influence of various iron activators on the persulfate oxidation of PAHs in contaminated soils was investigated. Several iron sources such as ferrous sulfate (FeSO₄), ferrous sulfide (FeS) and zero-valent iron (Fe(0)) were tested as a persulfate activator. Acenaphthene (ANE), dibenzofuran (DBF) and fluorene (FLE) were selected as model compounds because they were the dominant PAHs found in the field-contaminated soil collected from a MGP site. Oxidation kinetics of these PAHs in an artificially contaminated soil and the PAH-contaminated field soil were investigated. For all soils, Fe(0) was the most effective iron activator. The maximum PAHs removal rate in Fe(0)-mediated reactions was 92.7% for ANE, 83.0% for FLE, and 59.3% for DBF in the artificially contaminated soil, while the removal rate of total PAHs was 72.7% in the field-contaminated soil. To promote the iron activator effect, the effects of hydroxylamine as a reducing agent on reduction of Fe³⁺ to Fe²⁺, and EDTA and pyrophosphate as chelating agents on iron stabilization in persulfate oxidation were also investigated. As hydroxylamine and chelating agents (EDTA, pyrophosphate) dosage increased, the individual PAH removal rate in the artificially contaminated soil and the total PAHs removal rate in the field-contaminated soil increased.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.19-26
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• 2012

본 연구에서는 산업부산물 중 고로슬래그를 기본 재료로 바이패스 더스트(Bypass dust), 플라이애쉬와 인산석고를 자극제로 활용하고 원료들 간의 화학적 상호작용을 이용하여 개발된 지반 고화제의 개량효과를 판단하기 위하여 화강풍화토 및 준설된 해성점토에 다양한 혼합비로 혼합하여 기본 물성실험과 일축압축실험을 실시하였다. 화강풍화토와 혼합하여 실험한 결과, 인산석고를 자극제로 활용한 B-2고화제가 바이패스 더스트를 자극제로 활용한 B-1고화제에 비해 우수한 강도를 발현하였다. 화강풍화토에 5~7%의 무게비로 혼합된 B-1 및 B-2고화제는 일반 포트랜트 시멘트(OPC)에 비해 44%~60%의 강도를 발현시키나 원료가 산업부산물이므로 특별히 높은 강도를 요구하지 않는 지반구조물에 사용된다면 시멘트뿐 아니라 현재 국내에서 판매되는 고화제에 비해 경제적인 것으로 판단된다. 또한 해성준설토에 5~14%로 혼합하여 실험한 결과, 양생일 및 혼합비 증가에 따라 혼합토의 강도는 증가하며 B-1 고화제의 경우 양생일에 대해 선형적으로 증가하여 14% 혼합비에서 28일 양생일의 일축압축강도가 OPC혼합토에 비해 40%의 강도를 보이나 B-2는 양생일에 대해 비선형적으로 증가하여 OPC 혼합토 대비 133%로 매우 큰 강도를 발현하였다. 한편 B-1혼합토와 B-2혼합토의 변형계수는 $E_{50}=(20{\sim}47)_{qu,28}$ 범위인 것으로 나타나 OPC 혼합 준설토의 하한계 값에 가까운 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권2호
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• pp.167-172
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• 1984

제주도(濟州道) 화산회토(火山灰土)에서 감귤원(紺橘園)의 경작년대(耕作年代)에 따른 Al 함량(含量) 변화(變化)를 검토(檢討)하고, Al 함량(含量) 변화(變化)에 영향을 끼치는 요인(要因)들에 관하여 고찰(考察)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 활성(活性) Al 함량(含量)이 매우 높았는데, 심토(深土)에서 특(特)히 높았다. 그러나 치환성(置換性) Al 함량(含量)은 비교적(比較的) 낮아 활성(活性) Al 함량(含量)의 1/10 정도에 불과(不過)하였다. 2. 감귤원(柑橘園)의 경작년대(耕作年代)가 오래될수록 pH가 증가(增加)함에 따라 치환성(置換性) Al 함량(含量)이 감소(減少)되었다. 3. 감귤원(柑橘園)의 경작년대(耕作年代)가 오래될수록 활성(活性) Al 함량(含量)도 현저하게 감소(減少)되고 있는데, 이는 주(主)로 인산비료(燐酸肥料)의 다량(多量) 시용(施用)에 의(依)해 Al 활성(活性)이 감소(減少)되었기 때문이다. 4. 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)이 극(極)히 낮은 심토(深土)에서는 활성(活性) Al이 유기물(有機物) 함량(含量) 및 pH(NaF)와 고도(高度)로 유의(有意)한 상관을 보였으나, 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)이 높은 표토(表土)에서는 상관이 낮았다. 이에서 수산화물(水酸化物)의 형태(形態)로 존재(存在)하고 있는 Al이 활성(活性) Al으로 침출(浸出)되고, 인산비료(燐酸肥料)를 시용(施用)하였 때 활성(活性) Al이 시용(施用) 인산(燐酸)과 반응(反應)하여 불용화(不溶化)됨을 알 수 있다.