• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.547-561
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• 2005

이 논문에서는 지하수 비소오염의 일반적 지구화학적 특성을 이해하고 기존 연구사례와 논산/금산지역의 지하수 관정 수질분석 자료 등을 바탕으로 국내 지하수의 비소 산출양상을 평가하고자 한다. 가장 심각한 비소오염이 발생한 방글라데시에서는 약 $28\%$의 관정에서 $50{\mu}g/L$ 이상의 비소함량이 확인되며 2천8백만의 인구가 이에 노출된 것으로 추정한다. 주요한 오염지하수의 특성으로 중성 pH와 중간 또는 강한 환원환경, 낮은 $SO_4^{2-}$, 및$\;NO_3^-$함량, 높은 용존 유기탄소, $NH_4^+$ 함량 등을 들 수 있으며 비소는 주로 3가 형태로 존재하고 홀로세 천부 대수층에서 함량이 높게 나타난다. 일반적으로 대수층내 철수산화물의 환원성 용해 현상으로 비소가 유출되는 것으로 받아들여지며 유기물질의 존재, 미생물의 활동 등이 주요한 요소로 평가된다. 플라이스토세 빙하활동에 의해 원거리 비소기원물질의 풍화 및 이동, 화학적 집적, 미생물 활동 등의 요인으로 광역적인 세계 주요 오염발생지역의 특성을 해석하기도 한다. 국내에서는 심각한 비소오염 발생사례는 보고되지 않고 있으며 지하수 수질측정망 운영결과 $10{\mu}sg/L$ 이상의 비소함량은 전체 $1\%$ 내외에서 나타나지만, 먹는샘물 수질평가에서 이를 초과하는 업체수가 $19.3\%$에 달하고 논산 및 금산 지역의 간이급수용 관정 수질조사에서 약 $7\%$가 초과하는 결과를 보였다. 전남 일부와 울산 지역의 지하수 수질조사 결과에서도 $10{\mu}g/:L.$ 이상의 함량이 각각 $36\%,\;22\%$에 달하여 변성퇴적암 등의 지질영향과 광화작용에 따른 비소오염이 발생할 수 있음을 보여준다. 향후 국내 지하수 비소오염 평가연구를 위하여 비소거동에 영향을 주는 다양한 지구화학적 및 미생물학적 반응과 지하수 유동특성에 대한 이해가 선행되어야 하며 광화대 지역, 옥천대 변성퇴적암 지역, 부산 경남 일대의 미고결 퇴적층 및 산성황산염 토양 분포지역 등에 대한 보다 체계적인 조사와 연구가 요구된다.

• 농업과학연구
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• 제10권2호
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• pp.354-364
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• 1983

pH 7.0~14.0의 중성에서 강염기성 용액에 이르는 넓은 pH 범위에서 Cinnamonitrile의 알카리 가수분해 반응속도 상수를 $25^{\circ}C$의 50% methanol 물 혼합용매로 부터 측정하여 실험사실을 잘 설명할 수 있는 반응 속도식을 유도하여 가수분해 반응 메카니즘을 제안하고, 반응 속도론적으로 고찰 검토하였으며 (Z)형의 형태에 관하여 분자의 안정성과 반응성을 알아보기 위하여 cinnamonitrile의 분자궤도 함수를 EHT와 CNDO/2방법으로 계산하였다. (1) Cinnamonitrile의 전체 에너지 계산 결과로부터 ${\theta}_1$ 회전에 따르는 형태의 안정도는 (E)형을 포함하여 (E)-planar > (E)-gauche > (Z)-gauche > (Z)-planar이였고 (E)-gauche와 (Z)-gauche의 에너지 차는 1.94Kcal/mole이였다. 따라서 반응은 가장 안정한 (E)-planar의 $C_7({\alpha})$ 원자에 chydroxide 이온이나 물분자의 첨가로 ${\alpha}C-{\beta}C$ 결합이 분열하게 된다. (2) pH7.0~14.0 범위에서 측정한 반응속도상수로 부터 유도된 전체 반응속도식은 다음과 같다. $$k_t=k_o+k^{\prime}[OH^-]=({\frac{1.41{\times}10^{-14}+1.21{\times}10^{-7}/[H_3O^+]}{2.65{\times}10^{-7}+1.64/[H_3O^+]})+9.14{\times}10^9/[H_3O^+]$$ (3) 분자 궤도함수의 계산 결과와 반응 속도식을 토대로 하여 pH10.0~14.0에서는 hydroxide 이온의 첨가로 가수분해가 진행되는 Scheme(I)과 같은 Michael형의 친핵성 첨가반응 메카니즘을 그리고 pH7.0~10.0사이의 중성 용액중에서는 물분자의 첨가로 반응이 진행되는 Scheme(II)와 같은 가수분해 반응메카니즘을 제안하였다. (4) pH10.0~12.0사이의 약 알칼리성 용액중에서는 Scheme(I)과 Scheme(II)의 두 반응이 서로 경쟁적으로 일어나는 대단히 복잡한 일련의 가수분해 반응이 진행됨을 알았으며 분해 생성물은 공히 benzaldehyde와 methylnitrile 그리고 acetic acid 이였다. 앞으로의 과제는 cinnamonitrile 의 ${\alpha}{\cdot}{\beta}$ 탄소불포화 이중결합에 미치는 치환기에 의한 자유에너지 직선성의 상관관계와 물 L-cysteine 및 hydrogene cyanide 등의 서로 다른 친핵체들과의 반응으로 부터 이들의 친핵 첨가반응성을 검토하고자 한다.