수용액 중 트리할로메탄과 2-MIB, Geosmin의 동시분석에 관한 연구

Abstract

수용액 중 트리할로메탄과 2-MIB, Geosmin의 동시분석에 관한 연구

정수장 수질관리를 위한 주요한 분석항목은 소독부산물과 맛․ 냄새물질이다. 이 중 대표적인 소독부산물인 트리할로메탄은 염소 처리시 생성되고 맛․ 냄새물질인 2-MIB와 Geosmin은 곰팡이 내지 흙냄새를 유발하는데 검출농도 10 ng/L정도의 물에서 조차 다소 냄새가 느껴지는 경우가 있어 각 가정에서 맛․ 냄새물질 10 ng/L 이상을 초과하는 수돗물을 음용할 시 불편을 초래할 수 있다. 현재 트리할로메탄의 경우에는 휘발성이 강해 Purge & Trap/GC/MS, 2-MIB와 Geosmin은 SPME/GC/MS로 분석하고 있다. 트리할로메탄의 검출수준은 수 내지 수십 μg/L 정도이지만 2-MIB, Geosmin은 수 내지 수십 ng/L정도를 나타내어 농도 비율이 거의 1000 배 이상 차이난다. 이와 같이, 앞서 언급한 두 물질군은 분석 방법이 상이하고 검출 농도 수준에 현격한 차이가 있기 때문에 동시분석이 불가능한 것으로 인식되어 왔다. 하지만 약품(염소, 분말활성탄 등) 투입률을 신속하게 결정하고 두 물질군을 동시에 제어하여 정수장 수질변화에 즉각적으로 대응하기 위해서는 두 물질군을 동시에 분석할 필요가 있다. 동시분석 시 SPME 전처리는 시료 5 ml에 염석제 Na2SO4 2g을 첨가하여 500 rpm으로 10분간 교반시킨 후, SPME fiber(2 cm StableFlex fiber)를 이용하여 25분간 흡착시켰다. 또한 GC 분석조건은 injector 온도 280 ℃, Split mode 2, 컬럼 유속 1.5 ml/min이었다. 검량선은 트리할로메탄 표준원액(200 mg/L)과 2-MIB, Geosmin 표준원액을 서로 혼합한 혼합표준액으로 5, 10, 20, 40 (μg/L ,ng/L)의 표준용액을 단계적으로 조제하여 작성하였다. 검량선 작성결과, 모든 항목이 기존의 분석법들과 동일한 수준인 0.998 이상의 R2을 나타내었다. 정확도 실험에서는 모든 항목이 94%이상을 나타내었다. 또한 재현성 실험에서는 총 4개의 동일농도시료를 측정하여 상대표준편차(RSD)가 15% 이내로 나타났다. 동시분석을 적용하여 샘플을 측정해 본 결과 정수와 원수의 경우 트리할로메탄과 2-MIB, Geosmin의 결과값이 기존의 분석법과 동일한 수준으로 나타났다. 정수장에서 수질관리를 수행할 때 동시분석법을 적용하여 트리할로메탄과 2-MIB, Geosmin을 동시에 분석한다면 수질변화에 따라 신속하게 대응하여 보다 효율적으로 이들 물질을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.