Applied Chemistry,Vol. 12, No.1 , May 2008, 157-100

납 오염 토양형화톨 휘환 납의 힘훌 연구

유경근 I) • 김빈석 I) • 이재천I) . 박성원~) . 절짚긴I)↑

한국지침자원연꾸원 자원활용소재연구부

한국지질자원연구원 지질환경재해연꾸부

(jin마1나*‘k찌〈인iz@k찌〈긴ig맹am.re.kr • )

Leaching of Pb-contaminated Soils for Remediation

Kyoungkeun yoo l)’ Min Seuk Kim!) ’ Jae-Chun Lee l). Seong-won Park2

‘ 핀nki J르으rrgllt

1) KIGAM. Minerals and materials Processing Research Division2) KIGAM. Geological & Environmental Hazards Division

(jinkiz@kigam.re.kr t)

AbstractThe soil contaminated with heavy metal is an increasing environmental problem. and

distributes inside or around industrial complex. abandoned mines. and shooting fields.

When the heavy metal components in the contaminated soil are ionized. they are able

to spread through underground water. The heavy metal component should be treated.

It was reported that washing process by acid. a conventional method for treating the

heavy metal contaminated soi l. made the situation worse because the acid solution

remove a passivated layer on the heavy metal component.

In the present study. leaching of lead was investigated for treating Pb contaminated

soil.

1. 서판

1.11

*

오염

\..+H농직-룹이생산된토양에서중끔속에

사설이

의하여 오염된

보고도l 었다. 우려나랴의 중끔속 오염토양은 산엽시

및 사격장 포양에서 많이 벌견되고 있으며 지하수 둥에 의하여

보고에 의하띤

진량 폐기된

지역

식약청의

카드유애 의하여 오염되어

션 또는 폐광산 주변의

이 확산될 수 있으프쿄 시급한 처리가 요구되고 있다

오염토양 중의 유류는 시약 또는 미생물 등에 의하여 화학적 • 생물학적으로 분해가 가능-

이동되지 않도록 고형화 · 안정화 처리룹

하여 지풍 처려 싼진히 세

그러나하여야 한다

오염토양 밖으로않기 때문에등-이 가능하지만， 중급속은 분해가 꾀 /q

이상 지하수 등에 의하여거나 더

표 3.3.1 에 나타넨 토양오염기준은 주쿄 0.1 볼 농도의 염산을 사용하기 때분에 우리나라에서는 고

형회 · 안정화법으로는 중끔속 오염토양의 정화가 어렴다.

사격싱-구

좁잠속 화합붉-이 되

사객장에서는 섣탄이 피사체 능-애 적중된 후 심탄 내부의 납 또는 구리 성분이

산란되어 사격장 토양을 오연시키고， 이후 중긍속이 풍화되어토양으로내의

산

광룹학τr‘ -=-~.>..‘ r、1• 15' 1::1 -"i' '='1토양내

확산 및 섬회가 이푸어낀다，

지역에서

오염의

일부위하여

:F 밴- 지역으쿄 이동하여

처리하기

강의 방법블 적용하였으나， 중끔속 입자의 안정된 산화빅 등-이

증가하는 등- 오염윤 후!산시키는 견과관 초래하기도 하였다

오염또양을:3-.:::L 쇼:。 t"J _.,

제거되어

지끔까지

고려없이 산세척

오히려 -침출양이

식·지짚학적

에 의하여

변 지하수 또는 넷붉 등에 의하여

따라서 본 연구에서는 납 시-격장 오염도양음 대상으보 하여 이에 석함힌 친환경 증감속 오염!~-양

157

유경근·김민석·이재천·박성원·정진기158

정화기숨윤 새센하고자 하였다

2. 실험·용법

전처리가. 시료의

하였다.대상으갚Al~ 끈、 I -Sf.. ~듀r채취해온A 사격장에서사용한 fE양시표는 국내연구에서-멍-

실험에 사용하였다. 입도에

토양 100 g의 시료갚- 대상으로 습식분급과

크기 는 각각 500 j.L11l, ] 50 J.L11l, 75 j.L11l였

치l 취꾀어온 시갚는 고프게 잔 섞은 후 70'C 에서 허풋밤꽁안 간조하여

중균속의 성상 등 꽉성윤 파익 하기 위하여

건식분급윤 각각 진행하였다 분급싣힘을 위해 사용펀 처l 의

따륜 오엠

미η

산화넙과

나. 침할실험

관 떤구에서는 친환갱 침출제로서 구연산음 션택하였고， 모의 침출실힘쓸 위해

딴산념을 대상으모 실험을 진행하였다. 구연산(c itric acid , CliHK(7)은 시트트산이라고도 뭔리 tlj 인

씨나 과즘 속에 유리상테의 산으로 함유되어 있다. 식뿜애 첨가히-거나 혈액응-고

착이온읍 형성하기에 유리한 구조릎 가지고 있으며， 중급

반적으보 식룹의

저지세로 사용되는 붙원이다. 구연산은

속 이온과 착이온윤 형성하는 반응식은 다음과 감다.

Jl,/2-1 + L • (1IIL )2+ (3.1)

이 식에서 fvf'는 2가 중급속 이온을 L(LigandJ은 구연산윤 나타낸디，

싱끼이l 서순한 바와 같이 식푼침가제 등으로 쓰이는 구연산은 생물체에 해롭지 않으며，

반웅식에서 알 수 있닷이 pH관 증성영역에서 유지하며 침춤을 진행시켠 수 있어 친환경 침출제보

같이 침랄실험을 진행하였다. 산화납(PbO)와

농도로 준비한 구연산나프륨 용액 lα) m.e에 넣어

사용히여

탄산납(PbCO、)을 각각 1 g씌 준비하여

~O'C 의 Shaking bath에서 2시간 동안 침출실힘을 진행하였다.

다음과

소정의

구연산을

적합하다 하겠다.

연구에서는보-

3. 설험결과 빚 고참

:-1-렌 1 에

의히여세척법에일반적으로

이

오염토양시료의 건식분급 및 습-식분담의 건-과같 나타내였다 전식 · 습식분급 양

쪽에 서 150-5대) 11m의 구간과 500 j.L11l이상의 입자가 가장 많이 분포하고 있다는 것을 맞 수 있다

중금속오염토양플 처리하는 현장에서는 80 1.L11l이하 입지의 비표변적

높아 처피효율이 낮기 때문에 매쉽처분하는 정우가 많다. 또한 현장에서는 폐수처리 똥의 문제

띠!분에 습식분감l"L다는 컨식분급이 선호되는 경향이 있으나， 그림 1에서 알 수 있핏이 75 μm 이하

깐식의 6.1 %에서 12.6 %모 증가히고 었다. 이는 건식으로 분급할 경우 75 j .L11l 이하

있음윤 의 u] 한디. 따라서까­-r김소시킬오염토양 처리효율윤괜3표하여

입도의 양이

만은 75 JOO 이상에임시의

웅용화학， 제 12 권 제 l 호， 2008

159납 오염 토양정화를 위한 납의 침출 연구

없 +500

l1li -500+150口 -1 50+75

口 -75

100%

80%

20%

60%

40%

g특(。

s;.;i

되를a·』g·a

Wet

그림 l 오염토양의 건식분급과 습식분급 결과

---7 |+Pm ￡

ν

__ PbCO

....‘

다y

0%

6000

뼈뼈m

때

7000E(i

[l~=g·i혀』iF엉톨(끼〕

1000

oo 1.20.8

Citrate Concentration I M

0.60.40.2

그림 2 탄산납과 산화납 시약과 구연산을 이용한 모의침출결과

수행하

산화납과과정에

견과가 보고되었

단점과 분급을 정확히

또는 이산화탄소와 결합히여

이진 실험겸과에서(유경끈， 2(07) 실증하는

구연산을 이용한 모의 침판실햄을 진행하고

풍화하는

풍의본 견과로부터 향후 습식분굽을 현장에 식용헬 경우， 폐수처리

언윤 수 있는 장점을 비교하는 연구가 요구펀다

공기 중의 산소\..-). 。lot τ:사격장의

여

높으며변환할 가능성이탄산납으로

결과촬시약을 이용하여산화납과 탄산납의떼문애기

rl 。

'd ,-

농도는 o M, 0.01 M , 0.1 M. 1 1\1쿄 조-절하였다- 구

탄산납의 경우 6640 ppm, 산화납의

Applied Chemistry, Vol.12, No.1 , 2(뼈

그 i검 2에 나티내었다. 침출실험에서

때， 침출된

lH60 ppm으로 침촌율로 환산하면 각각 없%와 20%이다.

}ε c:.~

。-'- ‘-

구연산의

납의하였플1M균L연산 농도할

160 유경근·김민석·이재천·박성원·정진기

잉룹지l 에 안선하며

향후 침푹조건플 최 -E! 핵(온도 또는 침출시긴 조섣 강- )헬 성우 틴산남은 침출이 용이할 것

C즈쿄 판단되나， 산화납의 경우는 침출율을 중가시키는데 한계가 있블 것으또 판단뭔다- 끄러나 현

재 토양오염공정시험법은 0.1 싱의 엠산으포 침출설험을 진행히기 때문에 용해또가 낮은 산화납의

경우 신세 오엠으로 평가된7-1 조사가 필요하다

분 섣힘 'it 과는 사약을 대상으로 하였으나 풍화펀 급속의 경우 오염보영:입자의 능Lif 등-에

함입되어있는 상태또 존재한 수 있고， 또양에 존재하는 유기산 등이 침줍에 영향을 nl 션 수 있으

므쿄 이에 대한 연구도 요구원디· 그러나 앞에서 서술한 바와 같이 강산에 의한 침출법에 비하여

침판 후 잔사의 복원꼬 별도의 공정없이 복토새로 활용할 수 있어 구연산에

의힌 침출이 현장 적 용에 더 유리하다고 생각된다.

'1_ 결콘

사격장의 좋금속 오염도-양을 대상으포 친환경 침출저l 릎 식용한 새로운

하였고， 이에 대한 끼초 연구룹 낀행하였다 사격장 종금속 오염토양에 대하여

초칩춘떼카니즘 분-식을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다

나따내었으나，

정화공정을 제안

구연산의 모의 기

간시 · 습삭분납을 싣행힌 겸파 75 μm 이하의 미핍토양은 건식분급을 할 경우 정확히 분급되지

않아 오염토양 정회-공정의 효율을 감소시킬 수 있다고 판단펜다.

‘쌓회-에 의하여 오염토양 내의 납이 탄산납 또는 산화납으로 존재할 경우릎 가정하여 납 시약

의 구연산 모의침촬섣험을 진행한 겸파 탄산염은 80% 이상의 높은 침출율을

산화납은 20%의 닛은 침출율을 나타내었다.

•

•

감사의 글

본 연구는 한국지질자원연구원 기본사업인 /지질재해피해평가기술 및 대옹기술 실용화사업I과

제의 일환으로 수행되었습니다. 이에 감사드립니다.

참고문헌

유경근 외 2007 , 사격장 중금속 오염토양의 물리화학적 성상분석 및 침출거동 연구， 한국지구시

스템공학회 2007 추계학술발표회 논문집， p. 528.

웅용화학， 제 12 권 제 l 호， 2008