철광물을 이용한 Fenton-like 반응에서 SDS의 영향으로 Phenanthrene 분해에 미치는 영향

Abstract

phenanthrene은 3개의 벤젠고리를 가지고 있는 다환 방향족 화합물로 독성이 있으며 DNA를 손상 시키는 유전자 독성을 가지고 있고 암을 유발하는 특징이 있다. 이러한 오염물질은 소수성으로 물에 대한 용해도가 낮고 토양과 같은 solid phase에 흡착능이 강하여 오염물질의 탈착이 쉽지 않다. 그렇기 때문에 일반적인 물리 화학적 공법으로 처리가 어렵고 토양속에서 장기간 존재하며 토양 및 지하수 오염을 유발시키는 물질이다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 음이온 계면활성제를 사용한 펜톤 유사반응을 이용하여 실험하였다. 음이온 계면활성제는 소수성 유기오염물질의 용해도를 증가시켜 펜톤 반응이 용이하도록 하며 과산화수소와의 반응을 안정적으로 유지한다. 펜톤 유사반응은 철광석 표면에서 hydroxyl radical을 생성하게 되는데 매우 강력하고 효과적이며 비선택 산화제이다. 계면활성제를 주입한 경우 주입하지 않은 경우보다 과산화수소가 시간이 지나도 일정 농도 이상으로 잔류하여 안정적으로 반응이 지속되었다. 또한 음이온 계면활성제가 phenanthrene의 용해도를 증가시켜 오염물의 처리가 용이하도록 하여 높은 제거 효율을 보였다. 계면활성제를 주입하지 않은 경우는 음이온 계면활성제나 유기물등의 scavenger 작용이 존재하지 않았기 때문에 제거 효율이 높았다. 음이온 계면활성제에 의한 유기오염물의 흡수는 오염물의 소수성 등에 영향을 받으며 사용 타당성 비교시 오염되어 있는 유기물 종류, 재료비, 2차 오염 유발 가능성등을 종합적으로 고려해야 한다.; Phenanthrene is polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) and environmental pollutants and have toxic, genotoxic, carcinogenic, and mutagenic effects on animal life. phenanthrene is generated by yhe incomplete combustion, such as forest fires and volcanic eruptions. However, the greast part is generated from human activities, such as industrial production, transportation, and waste incineration. and it tends to persist in the environment and to occur in natural media such as soil, sediments, water and air, resulting in a widespread distribution; in particular, their hydrophobic nature and low water solubility, they can become rapidly associated with sediments. As an attempt for more realistic evaluation of anion surfactant enhanced remediation process, the partitioning of multiple phenanthrene into anion surfactant micelles was studied using a solubility enhancement method. Experimental results show that solubility enhancement of phenanthrene is increased and removal efficiency was higher than without anion surfactant. It was considered that interaction between micelles and phenanthrene.but high concentration of anion surfactant is not responsible for removal of sorbed phenanthrene in the sand because the anion surfactant also reacts to OH radical.(competitive relation target compound). anion surfactant has capacity of reaction rate between hydrogen peroxide and iron mineral. phenanthrene has to be considered in application of field-scale surfactant washing or flushing, which requires design parameters such as surfactant concentration, PAHs removal efficiency, effluent PAHs concentration, and remediation time.