토양환경기술사시험자료집 - 토양오염(10)

※ 토양 중 오염물질의 이동, 저감기작

 

1. 휘발(증기화)

      (1) VOCs는 저용해도 때문에 토양 중에서 기체로 존재하며, 확산을 통해 지표면으로 배출된다.

      (2) 휘발률을 결정하는 요소는 헨리상수, 증기압, 기체의 용해도이다.

      (3) 휘발성 있는 오염물질은 BTEX, TCE 등 유기용매, 수은, 나프탈렌, NH3 등이다.

 

2. 흡착/수착

      (1) 대표적인 흡착/수착제는 부식질과 점토이다.

      (2) 흡착/수착에 작용하는 힘

              1) Van der Waals 힘(물리적 결합)

                    - 모든 분자에 존재하는 힘.

                    - 결합력이 비교적 약한 물리적 결합이지만 분자량이 큰 비극성분자의 흡착에는 매우 

                       중요한 역할을 한다.

              2) 공유결합 : 저분자량의 화합물은 부식질과 공유결합을 하여 토양 중에 장기간 잔류한다.

              3) 정전기적 결합 또는 양이온 교환에 의한 결합(이온결합)

                    약염기성을 갖는 유기화합물이 PH에 따라 양전하를 띠게 되어 토양내의 금속이온과 

                    치환된다(토양의 음전하와 결합)

              4) 수소결합

                    - 전기음성도가 큰 두 원자와 하나의 수소이온 사이에 생기는 화학결합.

                    - 결합력은 이온결합이나 공유결합보다는 약하지만 Van der Waals 힘 보다는 강하다.

              5) 배위결합

                    토양과 유기화합물 사이에 다원자가의 금속이온이 다리역할을 하여 유기화합물을 

                    흡착하는 것 (예 : 제초제의 트리아진이나 카르복실기를 가진 유기화합물의 흡착)

      (3) 화합물의 특성과 흡착/수착 특성

              1) 비이온성화합물은 점토보다는 부식질에 더 잘 흡착된다.

              2) 비극성 소수성오염물질(PAH 등)은 점토보다는 유기물에 더 잘 흡착된다.

              3) 양전하를 가진 분자는 음전하를 띤 토양에 흡착되어 이동이 지체된다.

              4) 소수성화합물일수록 토양에 더 잘 흡착된다.

              5) 금속이온의 흡착에 영향을 주는 인자로는 PH, 흡착질의 농도, 흡착제의 유형 등이 있다.

 

3. 침출/유출

            침출 : 용해되어 누출됨.     유출 : 지표면을 흘러 빠져나감(Run-off)

      (1) 용해도가 높은 화합물(TCE 등)은 침출된다.

      (2) 지표에 존재하는 오염물(클로로포름, 살충제 등)은 우수와 함께 지표로부터 유출된다.

      (3) 질소(N)의 침출과 인(P)의 유출은 수역의 부영양화를 일으키며 수질을 악화시킨다.

      (4) 용해도가 크고 흡착성이 작을수록 침출/유출이 잘 일어나고, 투수성이 크고 유기물함량이

           낮은 사질토양에서 침출이 잘 일어나며, 강수량이 많은 지역일수록 침출/유출이 많다.

4. 화학반응과 광분해

5. 식물흡수 및 생분해