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정수장 내 미세플라스틱 검출 및 거동특성 연구
학술지명 제19회 상수도연구발표회 저자 유혜원,김윤석,이선홍,유지수,최재원
발표일 2020-09-08

전세계적으로 플라스틱 생산 및 소비량의 폭발적인 증가와 미관리된 폐플라스틱으로 인한 환경 내 미세플라스틱 오염에 대한 위해성 이슈가 대두되고 있다. 세계 플라스틱 누적 생산량은 2017년까지 83억 톤이며, 약 75%가 폐플라스틱으로 배출되며, 폐플라스틱 중 9%만 재활용되고, 매립 또는 환경 내 축적 (79%) 및 소각 (12%)으로 처리된다. 이런 추세로 2050년 120억 톤의 폐플라스틱이 매립 또는 환경 내 축적될 것으로 예측되고 있다. 미세플라스틱 섭취를 통해 인체에 축적되는 정도 및 위해성 기전 등 인체 건강영향 규명을 위한 인체 노출에 따른 위해성평가 연구가 진행중에 있으며, 물리적 및 화학적인 잠재적인 위험성이 예측되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 정수공정에서 미세플라스틱의 거동파악 및 검출원인을 규명하여 수질관리 강화 및 관리 개선방안을 마련하여, 안전한 수돗물 생산·공급체계 확보 및 체계적 관리로 먹는물에 대한 신뢰도를 제고하고자 하였다. 동일 원수 및 취수원에 다른 정수처리공정을 사용하는 비슷한 시설 경과년수의 정수장 2개소(표준처리공정 1개소, 고도처리공정 1개소(O3))를 조사대상 정수장으로 선정하여, 원수-각 단위공정 처리수?정수의 수질시료, 현장 및 실험실 바탕시료 등의 미세플라스틱을 분석하였다. 퓨리에변환 마이크로-적외선분광법(μFT-IR)을 이용한 미세플라스틱의 정성 및 정량분석을 통해 정수장 내 45 μm 이상의 크기에 해당하는 미세플라스틱의 거동 특성을 연구하였다. 각 조사대상 정수장의 정수처리공정에 따라 검출되는 미세플라스틱의 종류 및 크기는 상이하였지만, 전체 정수장의 수질시료에서는 주로 폴리올레핀 및 스티렌 계열의 미세플라스틱(45μm이상)이 검출(80%이상)되었으며 정수장별 20%내의 검출 종류 차이가 있었다. 정수장 전체시료에서 검출된 미세플라스틱의 크기별 분포는 45~100 μm 입자(76.8%), 100 μm 이상 입자(23.2%)로 작을수록 검출율이 높게 나타났다. 조사대상 정수장 2개소의 원수 대비 미세플라스틱 제거율을 보면 정수처리 공정별로 상대적인 증감의 차이는 있었지만, 최종 처리수인 정수(0.2~1.6 개/L)에서 원수(1~9.2 개/L)로 유입된 미세플라스틱(45 μm 이상) 대부분이 표준 또는 고도처리공정을 통해 제거됨(80%이상)을 알 수 있었다. 특히 응집침전 공정을 통하여 45 μm 이상의 미세플라스틱이 효과적으로 제거가 되며, 활성탄 접촉조는 정수처리 다층여과(multi-barrier)의 최종 공정으로 적합한 것으로 보인다.

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