논문 상세보기
pp.265-275
토양과 지하수에서 미세플라스틱과 나노플라스틱이 검출되면서 자연환경에서의 플라스틱 입자에 대 한 거동 연구 필요성이 강조되고 있다. 자연환경에서 풍화과정을 통해 생성되는 2차 나노플라스틱은 그 양이 많을 것으로 예상되지만, 토양과 지하수 내 나노플라스틱에 대한 연구는 분석 기술의 제약으로 인해 플라스틱 거 동 연구가 부족한 상태이다. 이번 연구에서는 수 ng/cm2 수준의 흡착량을 측정할 수 있는 수정진동자미세저울 (quartz crystal microbalance, QCM)의 광물표면-나노플라스틱 상호작용 규명연구 활용 가능성을 확인하였다. 일반 컬럼실험에서는 SiO2 표면과 폴리스티렌(polystyrene) 나노플라스틱의 흡착을 관찰하기 위해 담수나 지 하수의 이온세기 수준을 넘거나 높은 농도의 나노플라스틱을 주입하는데, 이번 QCM 실험에서는 컬럼실험에 서 측정이 불가능한 낮은 이온세기와 플라스틱 농도에서 나노플라스틱의 흡착량을 측정할 수 있었다. 광물표 면과 나노플라스틱의 상호작용 나아가 토양과 지하수 자연환경에서 나노플라스틱 거동을 이해하는 데 QCM 연구가 크게 기여할 것으로 기대된다.
Findings of microplastics and nanoplastics from diverse natural environments have increased demand for research of the fate and transport of the potentially toxic plastic particles in soils and groundwater. Weathering of microplastics would generate a significant amount of nanoplastics, but nanoplastics research is scarce because of technical difficulties in detecting nanoplastics in environments and analyzing nanoplastics adsorption to mineral surfaces. In the current study, we tested a possibility using quartz crystal microbalance (QCM) for application to nanoplastics adsorption analysis on mineral surfaces. In silica (SiO2)-packed column experiments, a measurable adsorption capacity for polystyrene nanoparticles often requires injection of unrealistically high ionic strengths or concentrated nanoplastic particles. The current test shows that QCM can measure polystyrene nanoplastics adsorbed onto SiO2 surface under the low ionic strengths and nanoplastics concentrations, where typical column experiments cannot. QCM is a promising tool for understanding the interaction between nanoplastics and mineral surfaces and thus transport of nanoplastics in soils and groundwater.
Abstract
서 론
연구 방법
재료
나노플라스틱 현탁액 제작
플라스틱 특성 분석
QCM 흡착 실험
확산 및 침강에 의한 흡착 영향 분리실험
결과 및 토의
폴리스티렌 나노플라스틱의 특성
확산과 침강에 의한 흡착효과 분리
SiO2 표면으로의 PS 흡착
결 론
사 사
REFERENCES
