토양세척공정에서 광미오염토양 입자크기에 따른 중금속 추출특성 (Extraction Characteristics of Heavy Metals for Soil Washing of Mine Tailings-contaminated Soil according to Particle Size Distribution)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 19권 / 1호 / 98 ~ 104페이지
· 저자명 : 김정대

초록

본 연구는 광미오염토양을 대상으로 입자크기에 따른 토양세척기술의 중금속 추출특성 평가와 토양세척 전과 후의 화학적 분포형태를 파악하고자 실시되었다. 오염토양의 입자크기 별 총 농도는 모든 중금속에서 입자가 작을수록 증가하는 경향을 보였지만, Fe과 Mn은 입자크기와는 무관하였다. 0.05 M EDTA를 이용한 토양세척(Soil washing)에 의한 중금속 추출은 모든 중금속에서 추출 6 h 내에 준평형상태에 도달하였다. 추출효율은 입자크기가 작을수록 Pb, Cu, Zn의 일부에서 추출효율이 감소하였지만, Cd에서는 추출효율의 차이가 크지 않았다. Cd의 추출효율이 86~91%로 가장 높은 반면에 Fe이 5∼14%로 가장 적었다. 화학적 분포형태는 토양세척 이전 모든 중금속에서 거의 대부분이 환원성, 산화성, 잔류성으로 존재하였으며 특히, Pb과 Cu는 입자가 작을수록 잔류성 형태도 증가하였다. 그러나, 0.05 M EDTA에 의한 토양세척 이후에는 Cu를 제외하고 Pb, Zn, Cd에서 상당부분이 환원성(Fe/Mn산화물)과 잔류성으로 존재하였고, Cu는 주로 산화성과 잔류성으로 존재하였다. 특히, Pb과 Cu는 입자가 작을수록 잔류성 형태도 증가하였다. 또한, Pb, Zn, Cd에서 환원성형태의 화합물이 0.05 M EDTA에 의해 거의 90% 이상이 제거되었다. 본 연구결과 광미오염토양의 중금속 분포형태 및 추출효율은 많은 인자들 외에 광물학적 요인과 함께 토양입자크기에 좌우되는 주요인자임이 확인되었다.

영어초록

This research was performed to evaluate the extraction characteristics of heavy metals for soil washing of mine tailings-contaminated soil according to particle size distribution and the chemical distributional existence of the metals. As the soil particle size was decreased, the extracted concentrations of heavy metals was increased except Fe and Mn. Most of all heavy metals were extracted within 6 h by soil washing with 0.05 M EDTA. Extraction efficiency of metals was decreased for Pb, Cu, and Zn with decreasing of particle size. Significant difference was not observed in extraction efficiency for Cd according to particle size distribution. Extraction efficiency for Cd was the highest as 86∼91%, while the lowest as 5∼14% for Fe. Most metals of the soil without soil washing was distributed as reducible, oxidizable, and residual fractions. Pb, Zn, and Cd existed as reducible (Fe/Mn oxide) and residual fractions and Cu existed as oxidizable and residual fractions after soil washing treatment with 0.05 M EDTA. As the soil particle size was decreased, residual fraction was increased for Pb and Cu. About 90% of reducible fraction in Pb, Zn, and Cd was removed by soil washing with 0.05 M EDTA. As the results, it was founded that soil particle size was the important parameter to effect on distributional fraction and extraction efficiency of metals in mine tailings-contaminated soil.

참고자료

· 없음