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한국어

연구주제

중금속의 생물학적접근성 및 위해도를 고려한 부지특이적 정화전략 수립에 관한 연구

Research on the establishment of site-specific remedial strategy considering bioaccessibility and risk of heavy metals

 

연구배경 | 토양 중에 존재하는 중금속은 존재형태에 따라 생물이 이용할 수 있는 정도(생물학적접근성 또는 생물학적이용성)가 변화하여, 궁극적으로는 같은 농도의 중금속이 생물체에 미치는 영향의 정도가 달라진다. 따라서 중금속 오염토양의 정화수준 및 전략은 중금속의 존재형태를 반영하여 부지특이적으로 결정 및 수립되어야 한다.

 

연구목적 | 중금속 오염부지의 위해성평가 시, 생물학적접근성을 Relative Bioavailability(RBA)의 형태로 반영하기 위한 생물학적접근가능부분 분석 방안을 확립하고, 최종적으로 중금속 오염부지에 적용할 수 있는 최적 정화기술 선정 프로토콜을 수립하고자 한다.

 

연구내용

 [중금속의 존재형태와 생물학적 접근성을 반영한 위해도 및 부지관리 방안에 관한 연구 : 양경] 
중금속 오염부지 토양을 대상으로 생물학적접근가능부분 분석 방안을 확립하고, 추출 후 잔류 토양 중 중금속의 접근가능성이 없음을 독성실험 및 분광학적 방법을 이용하여 검증한다. 그리고 대상 부지의 오염 및 토양 특성 등을 바탕으로 평가단위별 정화우선순위 결정 및 최적정화기술 적용을 위한 의사결정체계를 개발한다

 

[비소 오염토양의 인간과 식물에 대한 생물학적 이용성 및 현장특이적 위해오염도 결정에 대한 연구 : 정슬기] 
비소 오염토양을 사람이 섭취하였을 경우 생물학적 이용성 도출을 위해 in vitro bioaccessibility test (PBET)와 DGT (Diffusive Gradient in Thin films)를 사용한다. 이를 통해 토양 내 비소의 인체 내에서의 용출정도뿐 아니라 흡수기작까지 고려된 보다 합리적인 생물학적 이용성을 결정할 수 있다. 위와 같이 결정된 생물학적 이용성을 반영한 토양 내 비소의 정화를 위해 식물상 정화공법 (phytoremediation)에 대한 연구를 수행한다. 식물상 정화공법의 효율 증진을 위해 철 이온 킬레이트 물질인 사이드로포어를 분비하는 미생물을 적용하여 식물 실험을 통해 사이드로포어 분비 미생물에 의한 정화 효율 증진 확인뿐 아니라 사이드로포어 분비에 의한 토양 내 비소의 존재형태 및 생물학적 이용성 변화에 대해 연구한다.

 

 [Phosphate를 이용한 비소 오염토양 정화기술의 특성과 현장 적용성 평가 : 임진우] 
토양정화기술에서 정화토의 토양특성은 오염토의 정화와 함께 고려되어야할 요소이다. 비소로 오염된 토양을 정화할 때 비소의 특성과 정화토의 물성을 고려하여 일반적인 산추출이 아닌 phosphate를 이용한 토양세척법을 개발·적용하여 특성을 파악하는 한편, 비소 오염부지 현장 토양에 적용하여 비소 오염특성에 따른 phosphate 토양세척의 양상과 비소의 생물학적이용성의 변화가 어떻게 나타나는지 분석하여 phosphate를 이용한 토양세척의 현장 적용성을 평가한다

 

 기대효과 |  중금속 오염부지 정화 시, 기존 규제기준을 통해서는 달성할 수 없는 수용체 및 생태계 보호와 정화비용 절감의 효과를 거둘 수 있다. 또한 본 연구에서 개발된 기술들은 다른 중금속 오염부지에서도 합리적인 부지관리방안 수립을 위한 자료로서 사용될 수 있다.

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△ RBA를 반영한 위해오염지도 (예시)