Phenanthrene 오염 토양의 Electrokinetic-Fenton 공정에 의한 정화에 있어서 토양의 화학적 특성이 미치는 영향

Abstract

본 연구는 페난트린(phenanthrene)으로 오염된 토양의 Electrokinetic-Fenton(EK-Fenton) 공정에 의한 처리 시에 토양의 화학적 성질이 미치는 영향을 파악하기 위하여 실시되었다. 이를 위하여 Fe 산화물 함량과 산 완충능력의 차이가 있는 두 개의 점토질 토양을 선택하여 실험을 실시하였다. EPK(상호명) 카올리나이트(kaolinite)는 상대적으로 하동산 점토질 토양보다 완충능력이 작고 Fe 산화물의 함량이 크다. 이러한 다른 특성을 지닌 두 토양을 대상으로 실시된 EK-Fenton 공정 실험의 결과들에 의하면, EPK 카올리나이트를 사용한 실험들이 하동산 점토질 토양을 사용하여 실시된 실험들보다 효과적으로 H2O2가 시료 내부로 주입되었으며 페난트린의 처리 효율도 증가하는 현상이 나타났다.더 나아가서, EPK 카올리나이트를 대상으로 한 실험들에서는 페난트린이 분해(degradation)에 의해 처리되었으나 하동산 점토질 토양을 대상으로 한 실험들에서는 주로 제거(removal)에 의해서 처리되었다. 이러한 결과들은 Fe 산화물 함량 그리고 산 완충능력과 같은 토양의 특성에 의존한 페난트린의 탈착, 제거 그리고 분해 속도의 상관관계에 의하여 H2O2의 안정화(stabilization)와 페난트린의 처리 메카니즘과 효율이 영향을 받는다는 것을 나타내는 것이다. In order to examine the effect of soil chemical properties on the Electrokineitc-Fenton (EK-Fenton) remediation of the soil contaminated with phenanthrene, two soils were chosen to investigate the effect on the soil properties, such as Fe oxide contents and acid soil buffer capacity. H2O2 and H2SO4 for the pH control were introduced from the anode chamber. In the experiments, the H2O2 concentrations in pore water, the electrical potential distributions and the electrical currents were monitored to assess the electrochemical effect in relation to soil properties. The results suggested that, in the experiments using EPK kaolinite, the H2O2 stability and the effect of the phenanthrene treatment improved more than that in the experiments using Hadong clayey soil. Furthermore, in the experiments using EPK kaolinite, the phenanthrene was treated by the degradation, while, in the experiments using Hadong clayey soil, major mechanism of the phenanthrene treatment was the desorption and removal. Therefore, during the EK-Fetnon process, the H2O2 stabilization and mechanism and efficiency of the phenanthrene treatment were influenced by the correlation of desorption, removal and degradation rate of the phenanthrene dependent on soil properties, such as Fe oxide content and acid buffer capacity.