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본 연구에서는 TCE 등의 유기오염물질로 오염된 현장의 지하수를 처리하기 위한 반응매질로써 나노영가철(nanoscale zero valent iron, NZVI)의 적용성을 평가하기 위해 수행되었다. 오염현장에서는 TCE 외에 음이온(NO₃-, Cl-, SO₄<sup>2-</sup>, HCO₃-)과 자연유기물질(natural organic matter, NOM)이 검출되었으며 상업용 나노영가철(NANOFER 25, Nanorion)을 이용하여 모의, 현장 지하수를 처리하고 그 결과를 분석하였다. TCE만을 고려한 처리실험에서 25 g/L의 NANOFER 25는 1.8 mM TCE를 약 20시간에 95% 이상 처리하였으며(k = 0.15 hr-1), TCE 반복주입을 통해 평가한 NANOFER 25의 반응용량은 0.19 mmole TCE/g NZVI인 것으로 나타났다. 음이온은 개별 음이온의 농도는 반응성에 큰 영향을 주지 않았으나 4가지 음이온을 모두 포함하는 오염현장의 평균농도로 제조한 모의지하수처리 시 유사 1차속도상수(k)가 0.069 hr-1로 60% 감소하였으며 총 반응용량은 10% 감소하였다. 용존성 유기물(DOC)를 기준으로 한 유기물의 현장 평균농도에서는 반응속도상수가 0.025 hr-1로 84%까지 감소하는 것도 확인할 수 있었다. 오염현장에서 최고의 TCE 농도(1.8 μM)를 가지는 현장지하수를 이용하여 처리하였을 때는 TCE 농도가 낮아 25 g/L의 NANOFER 25를 사용하여 10시간 내 90% 이상의 TCE를 분해할 수 있었다. 본 연구결과와 현장 오염지하수에 대한 수리, 지질학적 조사결과를 접목할 경우, 향후 효율적인 현장 지하수처리 결과를 도출할 수 있을 것으로 예상된다.
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참고문헌 (25)
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1. [보고서] - 환경부 / 2005 / 2005 전국 지정폐기물의 발생 및 처리현황
2. [보고서] - 환경부 / 2008 / 2007 전국 지하수 수질측정망 운영결과
3. [보고서] - SEEDS 지하수연구단한국환경산업기술원 / 2010 / 지하수 DNAPL 오염원 정화기술 기술동향 분석보고서
4. [학술지(정기간행물)] - Johnson, T. L. / 1996 / Kinetics of Halogenated organic compound degradation by iron metal / Environ. Sci. Technol 30 : 2634 ~ 2640
5. [학술지(정기간행물)] - Arnold, W. A. / 2000 / Pathway and kinetics of chlorinated ethylene and chlorinated acethylene reaction with Fe(0) particles / Environ. Sci. Technol 32 : 3017 ~ 3025
2. [보고서] - 환경부 / 2008 / 2007 전국 지하수 수질측정망 운영결과
3. [보고서] - SEEDS 지하수연구단한국환경산업기술원 / 2010 / 지하수 DNAPL 오염원 정화기술 기술동향 분석보고서
4. [학술지(정기간행물)] - Johnson, T. L. / 1996 / Kinetics of Halogenated organic compound degradation by iron metal / Environ. Sci. Technol 30 : 2634 ~ 2640
5. [학술지(정기간행물)] - Arnold, W. A. / 2000 / Pathway and kinetics of chlorinated ethylene and chlorinated acethylene reaction with Fe(0) particles / Environ. Sci. Technol 32 : 3017 ~ 3025
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