대수층 토양 원위치 산화 안전성 확인
[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 토양의 자정능력을 악화시키는 등 산화제 후유증이 없는 토양 정화 방안을제시했다. 향후 지하수 수질을 개선해 깨끗한 수자원을 확보할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대된다.
한국과학기술연구원(KIST)은 조경진 국가기반기술연구본부 물자원순환연구센터 박사팀과 박새롬 한국건설기술연구원박사팀이 공동연구를 통해 대수층 토양에 대한 '원위치 산화(ISCO)' 기술의 안정성을 평가하고, 토양 미생물의 자정능력회복 가능성을 확인했다고 20일 밝혔다.
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| 원위치 산화 기술의 개념도, 오염지역에 산화제(과산화수소, 과황산염)를 직접 투입하여 오염물을 정화한다. [자료=한국과학기술연구원] 2021.05.20 biggerthanseoul@newspim.com |
원위치 산화 기술은 오염된 현장에서 지하수와 토양에 직접 산화제인 과산화수소와 과황산염을 주입해 오염물질을 분해하는 기술이다. 이를 통해 산업공단, 화학공단, 유류 저장 및 수송 시설, 매립장 인근의 유·무기 오염물질을 분해해 오염된지하수를 깨끗하게 정화할 수 있다.
다만, 산화제를 주입하게 되면 지하수를 함유한 지층인 대수층 토양의 자정능력을 악화시키는 등 부작용이 생길 수 있어과학적인 안전성 평가가 요구됐다.
연구팀은 과산화수소와 과황산염을 대수층 토양을 각각 노출시킨 후 미생물 군집 및 활성, 광물 조성 변화, 미생물 활성회복 능력을 조사한 결과 고농도 과황산염이 주변 환경 조건을 산성화시키고 미생물 활성을 둔화시킨 것을 확인했다. 대수층 토양이 산화제에 노출됨에 따라 전반적으로 미생물 활성이 감소하였는데, 저농도(0.2mM) 과황산염에 노출된 대수층 토양은 상대적으로 미생물 활성 감소 폭이 작았다. 이와 달리, 고농도(50mM) 과황산염에 노출된 토양 조건에서는 미생물 활성이 뚜렷하게 감소하고 광물 조성과 미생물 군집도 상당 부분 변화됐다.
산화제에 노출된 대수층 토양에 오염물을 주입해 미생물 활성 회복 능력을 평가한 결과, 저농도 과황산염에 노출된 대수층은 6주 후 60% 정도의 오염물질이 분해됐다. 이는 산화제에 노출되지 않은 토양과 유사한 수준인 것으로 확인됐다. 반면, 고농도 과황산염에 노출된 토양에서는 20% 유기물만 분해돼 자정능력이 회복되지 않았다.
조경진 박사는 "산화제에 대한 대수층 토양의 안정성을 평가해 미생물의 회복이 가능한 환경친화적인 정화 기술을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "다양한 오염지역의 지하수 수질을 개선해 양질의 수자원을 확보하는 데 기여할 수 있을것"이라고 내다봤다.
이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 'Environmental Science & Technology' 최신 호에 게재됐다.
biggerthanseoul@newspim.com
