• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권4호
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• pp.1-8
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• 2012

The success of stabilization treatment in heavy metal contaminated sediment depends on the heavy metal bioavailability reduction through the sequestration of the heavy metals. This study was performed to assess the changes in the bioavailability of Pb or Cd in the Pb or Cd contaminated sediments by using birnessite and hydroxyapatite as stabilizing agents. The toxicity tests were carried out using a microorganism (Vibrio fischeri), an amphipod (Hyalella azteca) and an earthworm (Eisenia foetida). With Vibrio fischeri, the toxicities of both Pb and Cd were reduced by more than ten times in the presence of birnessite and hydroxyapatite compared to that of in the absence of birnessite and hydroxyapatite. The concentrations of Pb and Cd in the contaminated sediments were lethal to Hyalella azteca, however, in the presence of birnessite and hydroxyapatite more than 90%, on average, of Hyalella azteca survived. With Eisenia foetida, the bioaccumulated concentrations of both Pb and Cd were reduced by more than 75%, on average, lower with the addition of birnessite and hydroxyapatite to the contaminated sediments. These results show that the addition of birnessite and hydroxyapatite can reduce the bioavailability of Pb and Cd in contaminated sediments. In addition, the in situ and ex situ performance of birnessite and hydroxyapatite as stabilizing agents can be verified using the toxicity tests with Hyalella azteca and Eisenia foetida, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.340-348
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• 2015

본 연구에서는 해양퇴적물 내에 자연적으로 존재하는 철 성분과 과산화수소수를 이용한 유사-펜톤 공정에서 퇴적물의 입자크기 별 분율 내의 PCBs제거효율을 파악하고 여러 가지 계면활성제(Triton X-100, Tween 60, Tween 80)의 동시 사용에 따른 효율을 실험하였다. 퇴적물 시료를 1%와 15%의 과산화수소수와 Triton X-100, Tween 60, Tween 80을 이용하여 1시간 동안 처리 시 tPCBs제거효율은 24.1~46.7%로 나타났다. 퇴적물의 입자 크기, 오염형태에 따라 제거 효율의 차이는 있었으나, 과산화수소수와 계면활성제를 동시에 사용하여 처리한 퇴적물의 tPCBs 농도는 수저준설토사 유효활용 기준을 충족하였다. 또한 적절한 계면활성제를 유사-펜톤 반응에 첨가제로 사용시 낮은 산화제 농도 조건에서도 보다 높은 산화제 농도 조건에서의 제거효율과 유사하게 나타났다. 그러므로 유사-펜톤 반응과 계면활성제에 의한 처리에서 해양오염퇴적물의 미세입자에 함유된 PCBs를 효율적으로 정화하는 것이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.35-40
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• 2011

하저 또는 해저 퇴적오염물질 처리 및 제거는 준설과 매립에 의해 활발히 진행되었다. 그러나 준설과 매립은 준설과정에서 발생하는 퇴적오염물질의 교란, 매립지 선정문제, 고비용 공사비 등으로 인한 많은 제약이 따르고 있다. 이러한 문제로 인해 협소한 지역의 퇴적오염물질에 대해서는 오염물질의 용출 저감을 위한 현장 캡핑이 근래 들어 많이 사용되고 있다. 현장 캡핑에 따른 오염물질 이동에 관해서는 분자확산에 의한 영향이 지배적으로 해석되어 왔으나, 근래 들어 보다 정확한 모사를 하기 위하여 이류-확산을 복합적으로 해석할 필요성이 제기되었다. 퇴적물은 초기 함수율이 높은 슬러지(sludge)상태로 비교적 적은 상재하중과 자중에 의한 압밀이 발생하고, 압밀 과정에서 발생한 간극수 흐름의 변화는 오염물질의 이류에 의한 이동에도 영향이 미친다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 수행된 압밀 과정에서 오염물질의 이동뿐만 아니라 압밀 후 간극비의 감소에 따른 오염물질 이동의 변화에 대하여 분석하고자 한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1999년도 추계학술발표회
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• pp.34-38
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• 1999

This paper investigated remediation options for contaminated sediments with heavy metals. Twenty three sediment samples were taken from three different depths of 0.5m, 1.5m and 2.5m. The concentration of Heavy metals Cu, Pb, and Hg were measured. The concentration of copper far exceeded the Sediment Quality Guideline in U.S.A and Interim Sediment Quality Guidelines in Canada. Therefore, remediation of the sediments is requried to protect the benthos. Two remediation options were suggested : dredging of the organic sediments as deep as about 85cm followed by surface covers with clean soil, and in-situ stabilization of tile sediments using lime or cement followed by surface cover with clean soil.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권2호
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• pp.87-93
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• 2002

해양퇴적물 오염평가에 널리 쓰이는 단각류 Leptocheirus plumulosus를 이용하여 오염된 퇴적물에서 Ag을 축적하는데 있어서 각 매질(퇴적물, 공극수, 먹이)의 상대적 기여도를 조사하였다. 또한 퇴적물 중 중금속의 생물 이용도와 독성을 조절하는 인자로 잘 알려진 황화물(AVS)이 공극수 중 용존 Ag 농도와 생물내 흡수에 미치는 영향을 평가하였다. 연안 퇴적물을 임의로 4개의 농도구배(0.1${\sim}$3.3 ${\mu}$mol Ag/g)로 오염시킨 후, AVS농도를 40 또는 <0.5 ${\mu}$mol/g로 조절하여 실험생물을 35일 동안 노출시켰다. 실험생물이 배양되는 동안 Ag으로 오염된 것과 오염되지 않은 $TetraMin^{(R)}$을 보조 먹이로 공급하여 생물 체내 Ag축적 농도 차이를 비교하였다. 그 결과, L. plumulosus의 체내 Ag농도는 퇴적물 내 Ag의 농도와 양의 상관관계를 갖고 증가하였다($r^{2}$=0.87, p<0.001). 퇴적물 중 AVS의 함량은 공극수 중 용존 Ag의 농도를 조절하는 중요한 인자로 확인되었으나, AVS 농도는 L. plumulosus의 Ag축적에 거의 영향을 주지 않았다. Ag으로 오염된 먹이가 제공된 L. plumulosus는 오염되지 않은 먹이가 제공된 L. plumulosus보다 최고 1.8배 정도 높게 Ag을 체내에 축적하였다. 즉, Ag으로 오염된 퇴적물에서 L. plumulosus의 Ag축적은 공극수나 해수 중의 용존 Ag의 흡수보다는 퇴적물이나 먹이의 섭식을 통한 흡수가 주요 노출경로라는것을 시사한다.

• 환경생물
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• 제20권2호
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• pp.136-145
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• 2002

Ag와 Cu로 오염된 퇴적물이 이매패류 Macoma balthica에 미치는 만성독성영향과 주요한 중금속 흡수경로를 평가하기 위해, 실험실에서 미소생태계 실험이 수행되었다. 실험생물인 M. balthica는 4개의 농도구배를 갖는 $Ag(0.01-0.87\mu{mol}\;g^{-1})$와 $Cu(0.75-5.55\mu{mol\;g^{-1})$로 오염된 퇴적물에서 90일 동안 배양되었다. 퇴적물 내 중금속의 지화학적 분포 특성과 생물이용도를 조절한다고 알려진 AVS(acid volatile sulfide)의 농도를 변화시켜, AVS가 M. balthica의 Ag와 Cu의 체내축적에 미치는 영향을 평가하였다. 90일간 노출된 후, M. balthica가 축적한 Ag와 Cu의 농도는 1 N HCI로 추출된 퇴적물 내 중금속의 농도(SEM, simultaneously extracted metal)와 양의 상관성을 보이며 증가하였다. Ag와 Cu의 체내 축적은 [SEM]-[AVS]값에 큰 영향을 받지 않았는데, 이것은 공극수 내 용존태로 존재하는 Ag와 Cu가 생물 체내 축적에 크게 기여하지 않았다는 것을 암시한다. 체내 축적된 Ag와 Cu는 M. balthica의 여수율과 글리코겐 함량에 직접적인 영향을 미쳤다. 최대 $1.0\pm{0.2}\mu{mol}\;Ag\;g^{-1}$와 $2.7\pm{0.3}\mu{mol}\;Cu\;g^{-1}$를 축적한 M. balthica의 여수율은 오염되지 않은 퇴적물에 노출된 실험조개의 18-43%에 불과하였다. 이와 유사하게, 중금속 처리군에 노출된 M. balthica의 글리코겐 함량은 체내 Ag와 Cu의 농도와 음의 상관성을 나타내었다. 본 연구의 결과는 Ag와 Cu로 오염된 퇴적물에 노출된 M. balthica는 주로 퇴적물의 섭식을 통해 중금속을 축적하며, 여수율과 글리코겐 함량의 감소와 같은 만성독성영향을 나타낼 수 있다는 것을 암시한다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.7-11
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• 2020

When rivers and lakes are contaminated with numerous contaminants, usually the contaminants are finally deposited on the sediments of the waterbody. Many clean up technologies have been developed for the contaminated sediments. Among several technologies dredging is one of the best methods because dredging removes all the contaminated sediments from the water and the contaminated sediments can be completely treated with physical and chemical methods. However the most worried phenomenon is suspension of fine particles during the dredging process. The suspended particle can release contaminants into water and resulted in spread of the contaminants and the increase of risk due to the resuspension of the precipitated contaminants such as heavy metals and toxic organic compounds. Therefore the success of the dredging process depends on the prevention of resuspension of fine particles. Advanced dredging processes employ pumping the sediment with water onto a ship and release the turbid water pumped with sediment into waterbody after collection of sediment solids. Before release of the turbid water into lake or river, just a few minutes allowed to precipitate the suspended particle due to the limited area on a dredging ship. However the fine particle cannot be removed by the gravitational settling over a few minutes. Environmental technology such as coagulation and precipitation could be applied for the settling of fine particles. However, the process needs coagulants and big settling tanks. For the quick settling of the fine particles suspended during dredging process magnetic separation has been tested in current study. Magnetic force increased the settling velocity and the increased settling process can reduce the volume of settling tank usually located in a ship for dredging. The magnetic assisted settling also decreased the heavy metal release through the turbid water by precipitating highly contaminated particles with magnetic force.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.115-119
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• 2003

Pollutants from industry, mining, agriculture, and other sources have contaminated sediments in many surface water bodies. Sediment contamination poses a severe threat to human health and environment because many toxic contaminants that are barely detectable in the water body can accumulate in sediment at much higher levels, the purpose of this study was to make convenient sampling method and optimal treatment of sediment for water quality improvement in reservoir or stream based on an evaluation of degree of contamination. Results for analysis of S-reservoir sediments were observed that copper concentration of almost areas were higher than the regulation of soil pollution (50 mg/1) for the riverbed. S-stream sediments were observed that copper, arsenic and TPH concentration of almost areas were exceeded soil pollution concerning levels for factorial areas. We used Remscreen(version. 1.0) program which is contaminated soil recovery program to select optimal treatment method of contaminant sediments. The result was shown in the order of Thermal Calcination > Excavation, Retrieval and Off-site Disposal(comparative less then contaminant) > Low Temperature Thermal Desorption + Solidification/Stabilization.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.470-477
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• 2017

본 연구에서는 유기물 및 영양염류로 오염된 해양퇴적물 정화를 위한 석회석, 모래, 제올라이트 피복 공법의 적용성을 평가하였다. 수조 실험을 위한 퇴적물 및 해수 시료는 평택항에서 채취하였으며, 채취된 시료 위에 석회석, 모래, 제올라이트를 1 cm 또는 3 cm 두께로 피복하였다. 63일 동안 수층의 수소이온 농도(pH), 전기전도도(EC), 용존 산소(DO), 화학적 산소 요구량(COD), 총질소(TN), 총인(TP)을 측정하였다. 평택항 퇴적물을 분석한 결과 유기물과 총질소 오염이 높게 나타났다. 미피복 수조에서는 실험 시작 후 10일 이내에 DO가 고갈되었지만, 제올라이트 3 cm 피복을 제외하고 모든 피복 조건에서는 실험 기간 동안 용존 산소는 2 mg/L 이상 유지되었다. COD의 용출 차단 효율은 제올라이트 1 cm > 석회석 1 cm > 석회석 3 cm > 모래 3 cm ${\cong}$ 제올라이트 3 cm ${\cong}$ 모래 1 cm 순으로 나타났다. 질소의 용출 차단에는 제올라이트 피복이 효과적이었다. T-P는 미피복 및 피복 수조 모두에서 나타나지 않았다. 본 연구 결과 제올라이트는 유기물 및 질소 농도가 높은 오염퇴적물 정화를 위한 피복 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.60-70
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• 2011

본고에서는 현재 시행중인 해양오염퇴적물질 관리용 유해화학물질 정화지수($CI_{HC}$)를 대상으로, $CI_{HC}$은 동일하나 유해 물질별 함량이 다른 해저퇴적물들이 같은 생물위험을 보이는가를 판단하려 하였다. 이를 위해 5개의 가상 오염퇴적물을 설정하고, 퇴적물 위험평가를 위한 트로픽트레이스 모형($TrophicTrace^{(R)}$ model)을 이용하여, 이 가상 퇴적물이 쥐노래미(Hexagrammos otakii)에 대해 미치는 생물위험을 최대무작용량에 기반한 독성지수(NOAEL TQ)와 최소작용량에 기반한 독성지수(LOAEL TQ)로 평가하였다. 쥐노래미에 대한 NOAEL TQ의 합계는 5개 가상 오염퇴적물에서 0.69~1.54의 범위였고, LOAEL TQ의 합계는 0.111~0.261로 약 2배 이상의 차이가 났다. 이는 퇴적물 유해물질 환경기준이 해양저서무척추동물군집에 대한 영향만을 고려하고 사람으로 연결되는 식용의 쥐노래미에 대한 영향을 반영하지 않기 때문으로 사료된다. 인체에 대한 비발암위험지수(HI) 값은 PCB의 경우 9.8~47.1로 매우 위험한 것으로 나타났다. PCB의 발암위험도는 5개 퇴적물에서 $39{\sim}190{\times}10^{-5}$으로 높게 나타났으며 As의 경우에도 $8.1{\sim}18.0{\times}10^{-5}$으로 높게 나타났다. 유해화학물질정화지수가 8로 동일한 5개 가상 오염퇴적물에서 비발암위험지수(HI) 및 발암위험도가 서로 매우 다르게 나타난 것은 각 오염물질별로 인체에 악영향을 미치는 정도가 다르기 때문이다.