| 저자(한글) |
ZHANG, Lei,SONG, Liu-ting,ZHENG, Xiao-di,TENG, Yan-guo,WANG, Jin-sheng |
| 초록 |
수중 용존 유기물(dissolved organic matter, DOM)은 산화철과 광범위한 상호작용을 할 수 있으며, 이는 또 중금속의 재이동에 중요한 영향을 미치다. 그러므로 DOM과 산화철의 상호작용 과정 및 중금속 재이동에 미치는 영향에 대한 실험 연구는 독성 중금속의 이동 전환 법칙 및 그 이차 오염 위험성을 한층 더 인식하는 데 도움이 된다. 본 연구는 환원조건에서 다양한 농도의 DOM과 산화철의 상호작용 과정 및 중금속(Pb와 As)의 재이동에 미치는 영향을 연구하였다. Pb, As 농도의 변화와 산화철 플록(floc)에 대한 IR 스펙트럼 분석을 진행한 결과, (1) DOM과 산화철의 상호작용은 환원환경에서 산화철 내 Pb가 재방출되도록 뚜렷한 촉진작용을 하였으며, As의 재이동에 어느 정도의 영향을 미쳤다. (2) 산화철 플럭은 주요하게 Fe(III)과 DOM 내 히드록시기(hydroxyl group)와 카복시기(carboxyl group)를 통하여 결합 배위(coordinate bond)를 형성하였으며 이로부터 상호작용을 발생하였다. Fe(III)는 입경이 더 작은 비결정성 산화물을 쉽게 형성하였으며, 산화철의 환원성 용해에 유리하였는데, 이는 산화철 플럭 내 Pb, As의 재방출을 촉진하였다. DOM으로 인하여 환원성 용해된 후의 Fe(II)이 이차 침전광물을 형성하기 어려웠으며, Pb, As가 고체상(solid phase)에 재진입하는 기회를 감소시켰다. 또 용존 Fe(II) 농도의 증가는 γ-FeOOH이 α-FeOOH으로 상전환(phase inversion)하는 과정에 촉매작용을 하였으며, 이로부터 산화철 플럭 내 Pb, As 원소의 재방출을 촉진하였다. 이밖에, DOM은 또 경쟁적 흡착작용 과정을 통하여 산화철의 Pb, As 흡착을 저감시켰는데, 이 또한 Pb, As 농도가 증가된 원인일 수 있다. 해당 연구는 환원 환경 내 중금속의 이차 오염 위험성을 더 인식하여 과학적이고 합리적인 수환경 관리 및 보호 조치를 제정하는데 과학적 근거를 제공한다. |
