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하수슬러지 중 노말헥산추출물질 (HEM) 함량 분석 및 토양 시용시 연간 오염부하량 추정
Quantitation of n-Hexane Extractable Material (HEM) and Estimation of Annual Pollutant Loading Rate by Sewage Sludge Applicated to Land

남재작   (농업과학기술원 환경생태과CC0131248  ); 박우균   (농업과학기술원 환경생태과CC0131248  ); 임동규   (농업과학기술원 환경생태과CC0131248  ); 이상학   (경북대학교 자연과학대학 화학과UU0000096  );
  • 초록

    하수슬러지 중에 존재하는 HEM에 대해 분석하고, 이를 토양에 사용할 때 발생하는 연간 오염부하량에 대해 추정하였다. 전국의 하수처리장에서부터 수집된 하수슬러지 시료 84점에 대해 분석한 HEM의 평균함량은 27.7 $\pm$ 26.5 g/kg이었고, 최소 1.05에서 최대 194 g/kg을 나타내어 분석시료간에 큰 편차를 보였다. 하수처리장이 위치한 도시의 규모에 따라 5단계로 나누었을 때 HEM의 함량은 광역시, 대도시, 중도시, 소도시, 농촌지역에 각각 22.7 $\pm$ 6.7, 33.3 $\pm$ 25.8, 22.0 $\pm$ 8.7, 31.0 $\pm$ 38.8, 27.7 $\pm$ 25.1 g/kg을 나타내었다. 미국 EPA의 하수슬러지 토양시용량 기준을 적용하여 농경지, 산림, 공공용지, 개량용지로 분류하고 각각 7,000, 26,000, 18,000, 74,000 kg/ha (건물량 기준)를 하수슬러지 최대 사용량으로 가정하여 HEM의 연간 오염부하량을 계산하였다. 건물량 기준으로 시용량이 7,000 kg/ha인 농경지의 경우 최대 1,032 kg/ha의 HEM 부하량을 나타내었고, 개량용지 시용기준인 74,000 kg/ha를 적용한 경우 HEM의 연간 오염부하량은 10,908 kg/ha으로 추정되었다. 그 외 산림기준을 적용할 때는 최대 3,832 kg/ha, 공공용지 기준을 적용할 때는 최대 2,653 kg/ha의 연간 오염부하량이 추정되었다.


    To estimate annual pollutant loading rate of n-hexane extractable material (HEM) to soil 84 sewage sludge samples were analyzed. The average content of HEM was 27.7 $\pm$ 26.5 g/kg, and ranged from 1.05 to maximum 194 g/kg. According to the number of population of the city the areas were classified as five regions, i.e. big, large, middle, small, and rural area in which the waste water treated plants were grown. The contents of HEM were 22.7 $\pm$ 16.7, 33.3 $\pm$ 25.8, 22.0 $\pm$ 8.7, 31.0 $\pm$ 38.8, 27.7 $\pm$ 25.1 g/kg, in big, large, middle, small, and rural area, respectively. The applicated areas with sewage sludge to land also were divided as 4 sites by US EPA criteria such as agricultural, forest, public contact sites, and reclamation site. The quantitation of annual pollutant loading rate was estimated using a function (99 percentile concentration = $\bar{X}$ + 3 $\sigma$ ) when the application amounts were in dosages of 7,000, 26,000, 18,000, 74,000 kg/ha in 5 regions, respectively. The annual pollutant loading rate of HEM to soil by sewage sludge application was maximum 1,032, 3,832, 2,653, and 10,908 kg/ha in agricultural, forest, public contact sites, and reclamation site, respectively.


  • 주제어

    hexane extractable material .   HEM .   sewage sludge .   loading rate.  

  • 참고문헌 (14)

    1. Korean Ministry of Environment (2000) Year book of environmental statistics 
    2. Song, J. C., Yu, M. J. and Kim, D. M. (1986) A study on the composting of sewage sludge, J. Kor. Solid Wastes Engineering Society 3(2), 121-129 
    3. Han, E. J., Choi, H. G., Lee, J. A., Kim, K. Y., Lee, C. K., Park, K. H. and Phae, C. G. (2000) Investigation on possibility of composting by properties analysis of organic sludge composts, J. of KOWREC 8(1), 109-120 
    4. Phae, C. G., Cho, J. K., Kwak, N. H. and Kim, D. W. (1998) A study on the evaluation of optimum treatment by analysis of sewage sludge properties, J. Kor. Solid Wastes Engineering Society 15(3), 252-260 
    5. Korean Ministry of Agriculture and Forest (1998) The criteria of fertilizer, KMAF Notice No. 1998-39 
    6. US EPA (1994) Test methods for evaluating solid waste, physical/chemical methods(SW-846), Method 9071B 
    7. Korean Ministry of Environment (1991) Standard methods of water analysis, Chapter 9. n-Hexane extractable material 
    8. Korean Ministry of Environment (1998) Waste Management Act, Enforcement regulations, Appendix 7 
    9. Korean Ministry of Environment (1998) Water Protection Act, Enforcement regulations, Appendix 5 
    10. EPA (2000) CFR Title 40: Protection of Environment, Chapter I-Environmental Protection Agency 
    11. Harms, H. (1996) Bioaccumulation and metabolic fate of sewage sludge derived organic xenobiotics in plants, The science of the total environment, 185, 83-92 
    12. US EPA (1992) Technical support document for land application of sewage sludge, Vol. Ⅱ, EPA 822/R-93-001b 
    13. Lega, R., Ladwig, G., Meresz, O., Clement, R. E., Crawford, G., Salemi, R. and Jons, Y. (1997) Quantitative determination of organic priority pollutants in sewage sludge by GC/MS, Chemosphere 34(8), 1705-1712 
    14. Mangas, E., Vaquero, M. T., Comellas, L. and Broto-Puig (1998) Analysis and fate of aliphatic hydrocarbons, linear alkylbenzenes, polychlorinated biphenyls and polycyclic aromatic hydrocarbons in sewage sludge-amended soils, Chemosphere 36(1), 61-72 

 저자의 다른 논문

  • 남재작 (14)

    1. 1998 "식물체 및 퇴비 성분 분석을 위한 마이크로웨이브 분해법과 기존 습식 분해법의 비교" 韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of Soil Science and Fertilizer 31 (3): 253~258    
    2. 1998 "회화법으로 측정한 퇴비중 유기물 함량을 탄소 함량으로 변환하기 위한 환산계수 결정" 韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of Soil Science and Fertilizer 31 (4): 380~383    
    3. 2000 "근적외선 분광법을 이용한 퇴비의 비파괴 분석" 대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society 44 (5): 410~414    
    4. 2002 "벼에 대한 돈분뇨 혐기성 소화액비의 시용적량 구명" 한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture 21 (4): 248~254    
    5. 2002 "벼에 대한 돈분뇨 혐기성 소화액비의 시용기준 연구" 한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture 21 (4): 255~260    
    6. 2002 "가스크로마토그래피-이온트랩질량분석법을 이용한 하수슬러지 중 다핵방향족탄화수소(PAHs) 함량 분석" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 11 (4): 367~373    
    7. 2003 "Feasibility of the Simultaneous Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Near Infrared Spectroscopy" Bulletin of the Korean Chemical Society 24 (2): 246~248    
    8. 2003 "토마토 유묘생육 및 양분흡수에 관한 목초액의 영향" 韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture 11 (2): 103~113    
    9. 2003 "제약업종 부산물 및 오니의 퇴비원료로 활용 가능성 연구" 폐기물자원화 = Journal of the Korea Organic Waste Recycling Council 11 (2): 86~96    
    10. 2003 "폐수배출업소 오니의 퇴비원료로 활용 가능성 연구" 폐기물자원화 = Journal of the Korea Organic Waste Recycling Council 11 (2): 97~109    
  • 임동규 (17)

  • 이상학 (44)

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