영가철과 토양 내 비소의 반응에 대한 연구

Abstract

비소의 고형화처리를 위하여 비소오염토양에 영가철을 혼합하여 영가철의 산화에 의해 As(V)가 As(III)로 환원된 후 철산화물의 침전시 비소가 공침하여 안정화됨으로써 비소를 처리하는 실내실험을 수행하였다. 혼합층의 유출수의 As(V)의 57 ~ 100% (평균 90%)가 영가철에 의해 As(III)로 환원되었으며 영가철의 혼합량은 1.0 wt.%가 적절하다고 판단하였다. 혼합층 유출수에서 용존 Fe(II)가 증가하면 용존 As(III)가 감소하는 상관성을 뚜렷이 관찰하였다. 이러한 상관성이 유지되면서도 밭의 경우는 용존 As(III)가 논에 비해 낮게 검출되었는데 이는 호기성 환경에 의해 촉진된 Fe(II)의 산화에 의해 철산화물의 생성이 더 왕성한 결과로 추정된다. 산화가 촉진되면서 Fe(II), Fe(III) 및 비소의 공침이 활발히 일어났기 때문이다. 혼합층 하부의 오염층의 유출수에서는 용존 As(III+V)의 43 ~ 100% (평균 67%)가 As(III)로 검출되었는바, 이는 혼합층에서 환원된 As(III)가 높은 이동도에 의해 하부의 오염층으로 유동하였음을 나타낸다. 따라서 오염층에서의 As(III)의 감소는 Fe(II)와 Fe(III) 이 혼재된 철산화물의 침전물에 As(III)의 일부가 공침하고, 나머지의 As(III)는 하부의 오염층으로의 이동에 의한 것으로 판단된다. Fe(II)의 산화 촉진을 위해 오염층에 표면의 공기가 공급될 수 있는 관을 설치한 결과 유출수의 Fe(II) 농도가 뚜렷이 감소하였으며 철산화물의 생성이 이루어진 것으로 추정된다.