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오염토양에 펜톤 반응을 적용함에 있어서 과산화수소의 빠른 소모로 과량의 과산화수소가 요구되어지는 것이 단점으로 지적되고 있다. 이에 본 연구에서는 대표적인 PAHs물질인 phenanthrene으로 오염된 토양 처리를 위해 철의 리간드로 acetate를 사용하여 과산화수소의 안정성 확보를 통하여 공정의 효율을 높이고자 하였다. Acetate는 철의 몰농도에 대비하여 0.5배에서 3배(2~12 mM)까지 주입하였고, 과산화수소는 분해 효율에 미치는 영향을 배제하기 위해 낮은 농도인 0.7%를 주입하였다. Acetate가 주입되어 과산화수소의 잔류시간은 최대 50배 이상 증가하였으며, 과산화수소의 안정성이 확보됨에 따라 phenanthrene의 제거율도 70%까지 향상되었다. 반응 중에 철은 2가와 3가로 산화환원을 반복하였고 과산화수소가 모두 분해되는 시점부터 HO₂·에 의해 2가철로 환원이 이루어졌다. 과산화수소의 영향으로 반응중의 pH는 산성영역을 나타냈으며, acetate가 8 mM 이상 주입되었을 때 4~5범위 내에 머무르는 것을 확인하였다. Fenton reaction에 의해 철의 리간드로 사용된 acetate 역시 분해가 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며, phenanthrene의 비해 분해되는 시점이 느린 것으로 나타나 분해되어지는 경쟁관계에서 phenanthrene이 우세한 것으로 판단된다. 이상의 연구결과를 통해 오염 토양처리에 기존 Fenton reaction의 효율성과 경제성을 향상시킬 수 있는 가능성을 확인할 수 있었으며, 중성영역의 pH로 확장된 연구 등을 통해 좀 더 현실적인 공법으로 발전할 수 있으리라 판단된다.
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1. [학술지(정기간행물)] - Jacob, J. / 1996 / The significance of polycyclic aromatic hydrocarbons as environmental carcinogens / Pure & Appl. Chem 68 : 301 ~ 308
2. [학술지(정기간행물)] - Keiichi, A / 1962 / Polynuclear aromatic hydrocarbons concentration and mutagenic activity in soil sampled at roadsides / J. Japan Soc. Air Pollut 27 (4) : 190 ~ 197
3. [학술지(정기간행물)] - Samanta, S. K / 2002 / Polycyclic aromatic hydrocarbons: environmental pollution and bioremedeation / Trends Biotechnol 20 (5) : 243 ~ 248
4. [인터넷자원] - / / U.S. Environmental Protection Agency Home Page
5. [학술지(정기간행물)] - J in, D / 2007 / Effects of concentration, head group, and structure of surfactants on the degradation of phenanthrene / J. Hazard. Mater 144 : 215 ~ 221
2. [학술지(정기간행물)] - Keiichi, A / 1962 / Polynuclear aromatic hydrocarbons concentration and mutagenic activity in soil sampled at roadsides / J. Japan Soc. Air Pollut 27 (4) : 190 ~ 197
3. [학술지(정기간행물)] - Samanta, S. K / 2002 / Polycyclic aromatic hydrocarbons: environmental pollution and bioremedeation / Trends Biotechnol 20 (5) : 243 ~ 248
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