(가) 유류의 미생물에 의한 분해
토양에는 수많은 미생물이 활동을 하며 특히 시료가 공기에 노출될 때는 공기의 공급이 많아져 여러 가지의 호기성 미생물의 활동이 활발하게 된다. 토양 중에 일정양의 유류를 오염시킨 후 약 2개월 동안 15℃의 밀폐된 용기 안에서 TPH가 분해 되는 패턴을 분석하였다.

 

실험은 밀폐된 용기 안에서 수행함으로서 휘발의 가능성을 취소화 시켰다. 휘발유는 매우 빠른 속도로 토양으로부터 제거되는 것을 알 수 있는데 이는 방향족탄화수소의 미생물에 의한 빠른 분해 도를 나타내는 결과이다.

 

1주 후에는 분자량이 작고 머무름 시간이 짧은 BTEX가 주로 제거되었고 4주 후에는 전체적으로 매우 낮은 농도로 줄어들었음을 알 수 있다. 8주 후에는 첨가한 휘발유의 대부분이 제거되었음을 알 수 있다.

 

등유의 경우는 1주일 후부터 저탄소의 유류로부터 분해가 급속히 진행되었고 시간이 지나면서 고탄소의 유류의 분해가 진행되었으며 9주 후에는 첨가한 유류가 거의 대부분 제거되었음을 알 수 있다.

 

경유의 경우는 등유와 비슷하게 저탄소의 유류로부터 분해하기 시작하였고 시간이 경과하면서 고탄소의 유류의 제거가 진행되었다. 그러나 고탄소의 분해속도는 비교적 느려 9주 후에도 첨가한 유류가 일부분 제거되지 않은 채로 남아 있었다.

 

이는 오염된 토양의 복원 시에 탄화수소의 분해가 대부분 진행이 되었더라도 잔류하는 Benzene류의 유해성 및 유류로 오염된 토양의 복원 시에 탄화수소의 분해가 대부분 진행이 되었더라도 유해 성분인 PAH류는 남아 있을 수 있고 복원평가 시에는 잔류하는 Alkyl PAHs의 유해성을 고려해야 할 것이다.

(나) 복원평가 지표물질 개발
TPH는 유류의 주성분으로서 토양 및 지하수에서 미생물에 의해 쉽게 분해 되는 성분들이다. 현재까지 복원의 정도를 판단할 때에 TPH의 농도로만 수행하여 왔다. 복원의 정도를 판단하는 1차적인 기준은 TPH의 농도를 사용하는 것에는 변함이 없다.

 

그러나 TPH가 낮은 값을 갖는다고 하여 오염지역에 유해화학물질이 제거되었다고 판단하여서는 안 된다. 유류에 함유하고 있는 다른 유해물질들의 평가가 병행되어야 한다. Petroleum Hydrocarbon의 종류에 따라 다른 BTEX 및 Alkyl Benzenes의 함유량을 갖고 있다.

 

특히 이들은 독성이 강하고 휘발성 및 수용성도 유류의 다른 성분보다 강해 토양에서 다른 매질로의 이동이 쉽다. BTEX는 토양 중에 오염된 후에 휘발이나 물에 용해되어 급격히 줄어드는 것을 관찰 할 수 있었다.

 

따라서 유류로 오염된 토양의 복원에서는 BTEX의 제거는 매우 쉽고 신속하게 이루어진다. 그러나 오랜 미생물 분해에도 불구하고 Alkyl Benzene의 농도와 패턴이 크게 바뀌지 않는 것을 관찰할 수 있었다.

 

이는 유류 복원 시에 탄화수소의 분해가 대부분 진행이 되었더라도 유해 성분인 Alkyl Benzene류는 높은 농도로 잔류할 수 있고 완전한 유류의 분해는 alkyl Benzene의 농도로서 가능하다.

 

PAH는 석유성분 중에서 비교적 안정한 성분이며 Petroleum Bydrocarbon 중에 있는 가장 유해한 화학물질 중 하나로서 복원 평가 시 이의 평가가 필요하다. N-alkane들은 미생물에 의해 쉽게 분해 되어 줄어드나 PAH는 잘 분해 되지 않았다.

 

따라서 독성이 약한 탄화수소의 분해가 완료되었더라도 독성이 강한 Alkyl PAHs는 잔류함으로서 생태계에 영향을 끼칠 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 유류로 오염된 토양의 복원 평가는 PAH의 평가를 병행하는 것이 바람직하다.

(다) 유종별 유해화학물질의 농도
각종 유류 중에서 Benzene(B), Toluene(T), Ethylbenezene(E) 및 Xylenes(X)의 농도를 정량하였다. 분석을 위해 선택한 유류는 SK, S-oil, 현대, LG 등 국내 주요 정유회사의 제품들로서 Gasoline, Kerosene 및 Diesel을 대상으로 하였다.

 

[출처 = 한국환경산업기술원(www.keiti.re.kr)]