• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권3호
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• pp.34-43
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• 2010

The fate of hydrophobic organic contaminants (HOCs) in ground water is highly affected by the distribution and property of the carbonaceous materials (CMs) in subsurface sediments. CMs in soils consist of organic matters (e.g., cellulose, fulvic acid, humic acid, humin, etc.) and black carbon such as char, soot, etc. The distribution and property of CMs are governed by source materials and geological evolution (e.g., diagenesis, catagenesis, etc.) of them. In this study, the distribution and property of CMs in subsurface sediments near the Imjin river in the Republic of Korea and HOC sorption property to the subsurface sediments were investigated. The organic carbon contents of sand and clay/silt layers were about 0.35% and 1.37%, respectively. The carbon contents of condensed form of CMs were about 0.13% and 0.45%, respectively. The existence of black carbon was observed using scanning electron microscopes with energy dispersive spectroscopy. The specific surface areas (SSA) of CMs in heavy fraction(HFrCM) measured with N2 were $35-46m^2/g$. However, SSAs of those HFrCM mineral fraction was only $1.6-4.3m^2/g$. The results of thermogravimetric analysis show that the mass loss of HFrCM was significant at $50-200^{\circ}C$ and $350-600^{\circ}C$ due to the degradation of soft form and condensed form of CMs, respectively. The trichloroethylene (TCE) sorption capacities of sand and clay/silt layers were similar to each other, and these values were also similar to oxidzed layer of glacially deposited subsurface sediments of the Chanute Air Force Base (AFB) in Rantoul, Illinois. However, these were 7-8 times lower than TCE sorption capacity of reduced layer of the Chanute AFB sediments. For accurate prediction of the fate of hydrophobic organic contaminants in subsurface sediments, continuous studies on the development of characterization methods for CMs are required.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권1호
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• pp.1-16
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• 2022

In-situ activated carbon (AC) amendment is a promising remediation technique for the treatment of sediment impacted by hydrophobic organic contaminants (HOCs). Since its first proposal in the early 2000s, the remediation technique has quickly gained acceptance as a feasible alternative among the scientific and engineering communities in the United States and northern Europe. This review paper aims to provide an overview on in-situ AC amendment for the treatment of HOC-impacted sediment with a major focus on its working principles. We began with an introduction on the practical and scientific background that led to the proposal of this remediation technique. Then, we described how the remediation technique works in a mechanistic sense, along with discussion on two modes of implementation, mechanical mixing and thin-layer capping, that are distinct from each other. We also discussed key considerations involved in establishing a remedial goal and performing post-implementation monitoring when this technique is field-applied. We concluded with future works necessary to adopt and further develop this innovative sediment remediation technique to ongoing and future sediment contamination concerns in Korea.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권1호
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• pp.1-35
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• 2007

지난 수십년 동안 토양내 수착된 오염물질이 접촉시간(contact time)이 경과함에 따라 생물학적 또는 화학적 이용성의 감소는 일반적으로 인식되어 오고 있다. 이와 같은 aging 또는 격리(sequestration)라 불리는 현상이 위해성에 직접적인 영향을 미친다는 것이 알려져 있다. 이러한 현상은 소수성 오염물질을 중심으로 보고되어 왔으나, 최근 연구결과에 의하면 중금속의 경우에도 이와 같은 현상이 발견되고 있으며, 이는 오염물질의 흡-탈착 이력(hysteresis) 현상, 비가역 흡착, 탈착저항성, 비평형 흡착 등과 직접적으로 연관된 것으로 알려지고 있다. Aging 또는 sequestration에 의한 오염물질의 생이용성(bioavailability)의 감소는 인체에 대한 실질적인 위해성의 감소를 의미한다. 최근 들어 이와 같은 과학적인 증거를 토대로 단순한 오염물질의 농도 측정이 아니라 위해성에 근거한 오염 복원(또는 관리)의 개념이 도입되어 환경친화적인 복원수준의 선정에 적용하고 있다. 이는 토양내 오염물질의 총농도가 아니라 오염물질의 생이용성 또는 독성을 기준으로 하여 정화수준을 결정함으로써 오염부지의 처리비용과 노력의 절감효과를 동시에 기대할 수 있기 때문이다. 토양내 잔류오염물질의 생이용성 또는 독성은 오염물질의 이동 또는 거동 특성에 의해 영향을 받으며 결국 생물체로의 노출 경로와 생체축적에 직접적인 영향을 미친다. 본 논문에서는 토양내 오염물질의 위해성을 평가하여 토양오염복원에 적용시 과학적인 타당성에 대해 살펴보고자 하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.77-86
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• 1999

난분해성 유기물로 오염된 토양/지하수의 복원을 위하여 계면활성제를 이용 시 토양에 흡착된 계면활성제가 미치는 영향을 평가하기 위하여 소수성 유기물의 흡수현상을 시험하였다. 흡착된 계면활성제에 대한 유기오염물의 흡수계수($K_ss$)는 평형상태에서의 계면활성제 흡착곡선과 밀접한 관계를 이루었다. 즉, 낮은 농도의 흡착에 대한 $K_ss$는 가장 큰 값을 보였고 흡착량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. SDS에 대한 $K_ss$값은 미셀분배계수($K_mic$) 보다 컸으며 Tween 80에 대해서는 가장 낮은 흡착농도에서의 $K_ss$값을 제외하고 모든 농도 범위에서 $K_{mic}$ 보다 큰 값을 보였다. 유기오염물의 분배계수 또한 계면활성제의 주입량에 따라 변하며 주입되는 계면활성제 농도가 증가할수록 증가하며 일정 농도 이상의 계면활성제 농도에서 감소하기 시작하였다. 이러한 결과는 미셀과 흡착된 상태의 계면활성제 사이에서 오염물 흡수를 위한 상호경쟁에 기인되는 것으로 판단된다. 결론적으로 토양에의 계면활성제 흡착은 유기오염물의 지체현상을 증가시키는 역할을 하여 계면활성제를 이용한 유기오염물 제거 시 저해영향을 미치므로 각 오염부지의 특성별로 유기오염물의 분포를 계면활성제 주입량의 함수로써 평가하는 단계가 선행되어야 한다.다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권5호
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• pp.61-69
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• 2005

다양한 pH 조건하에서 휴믹물질 흡착적 분획현상에 의해 변화하는 용존 및 kaolinite에 흡착된 휴믹물질(Aldrich 휴믹산)과의 pyrene의 결합변화를 조사하였다. 먼저 흡착효과를 배제한 흡착 전 상태에서 bulk 휴믹산은, pH에 따른 분배(partitioning)과 크기별 배제효과 영향 차이에 의해 유기탄소 결합계수의 변화를 보였다. 모든 용액 pH 조건에 서 Aldrich 휴믹산은 kaolinite에 흡착하는 과정에서 분자량별 분획이 일어났으며 용존 휴믹산의 분자량은 흡착전의 분자량과는 달랐다. 그에 따라 흡착 후 남은 휴믹산과의 pyrene 결합계수는 흡착 전의 경우와 달랐다. pH 7과 9 조건에서 흡착 후 남은 휴믹산은 그 분자량과 pyrene 결합계수 사이에 양성 상관관계를 보였으나 그러한 상관관계가 pH 4의 조건하에서는 관찰되지 않았다. 이러한 차이는 흡착적 분획과정에서 pH 4인 경우 고분자에 대한 독점적 분획현상이 없었고 분자량에 대해 다소 균일한 분획이 일어났다는 점으로 설명할 수 있었다. 또한 관찰되는 분획현상 차이는 pH 조건에 따라 달라지는 흡착포화 정도 차이 때문인 것으로 사료된다. 흡착된 PAHA의 경우, 형태변화 (conformational changes) pyrene 결합에 중요한 것으로 나타났다. pH 7과 9 조건 하에서, 흡착전의 휴믹산의 경우 더 낮은 pyrene 결합계수를 보였고 이러한 형태변화효과는 pH가 높을수록 더 크게 나타났다.