KIST 조경진 박사 "산화제 적정 투입으로 토양 미생물 자정력 회복 가능성 확인"

국내 연구진이 가축 사체 매립 또는 화학공단 공해물질 등으로 인한 토양오염을 정화할 때 산화제 투입량을 적절하게 조절, 토양을 정화하면서 동시에 토양의 자정능력까지 보호할 수 있다는 연구 결과를 내놨다.

한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구센터 조경진 박사팀은 20일 한국건설기술연구원(KICT) 박새롬 박사팀과 함께 대수층 토양에 산화제를 투입해 오염을 정화하는 '원위치 산화'(ISCO) 기술에서 산화제 투입량 최적화로 토양 미생물의 자정능력 회복을 강화할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

구제역이나 조류인플루엔자로 폐사한 가축 사체 매립 또는 화학공단 등의 유·무기 오염물질로 인한 토양 오염은 수자원 오염 등으로 이어져 심각한 사회문제가 되고 있다.

이런 지하수 정화에 지하수와 토양에 직접 산화제인 과산화수소와 과황산염을 주입하는 '원위치 산화'(ISCO) 기술이 쓰인다.

하지만 이 기술은 유·무기 오염물질을 분분하지만 주입된 산화제가 토양 미생물 생태계를 파괴해 지하수를 함유한 대수층 토양의 자정능력을 떨어뜨리는 문제가 있다.

연구팀은 이 연구에서 대수층 토양을 각각 저농도(0.2mM)와 고농도(50mM)의 과산화수소와 과황산염에 노출한 뒤 미생물 군집 및 활성, 광물 조성 변화, 미생물 활성 회복 능력을 조사했다.

그 결과 고농도 과황산염은 주변 환경 조건을 산성화시키고 미생물 활성을 둔화시키는 것으로 나타났다.

산화제에 노출된 대수층 토양은 전반적으로 미생물 활성이 감소했으며, 특히 고농도 과황산염에 노출된 토양은 미생물 활성이 뚜렷하게 감소하고 광물 조성과 미생물 군집도 상당 부분 변화됐다.

산화제에 노출된 대수층 토양에 오염물을 주입해 미생물 활성 회복 능력을 평가한 결과 저·고농도 과산화수소와 저농도 과황산염과 노출된 대수층은 6주 후 오염물질의 60% 정도가 분해될 정도로 토양 미생물이 회복돼 산화제에 노출되지 않은 토양과 유사한 수준을 보였다.

반면 고농도 과황산염에 노출된 토양에서는 6주 후 유기물의 20%만 분해됐으며, 이는 고농도 과황산염에 토양 미생물 생태계가 파괴돼 자정능력 회복이 늦어졌음을 의미한다고 연구팀은 설명했다.

조경진 박사는 "이 연구는 산화제에 대한 대수층 토양의 안정성을 평가해 미생물 회복이 가능한 환경친화적인 정화 기술을 제시했다는 데 의의가 있다"며 "향후 다양한 오염지역의 지하수 수질 개선에 활용돼 양질의 수자원 확보에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

연구 결과는 환경분야 국제학술지 '환경 과학과 기술'(Environmental Science & Technology) 최신호에 게재됐다.

/연합뉴스