Adsorption by granule activated carbon(GAC) is recognized as an efficient method for the removal of perfluorinated compounds(PFCs) in water, while the poor regeneration and exchange cycles of granule active carbon make it difficult to sustain adsorption capacity for PFCs. In this study, the behavior of PFCs in the effluent of wastewater treatment plant (S), the raw water and the effluents of drinking water treatment plants (M1 and M2) located in Nakdong river waegwan watershed was monitored. Optimal regeneration and exchange cycles was also investigated in drinking water treatment plants and lab-scale adsorption tower for stable PFCs removal. The mean effluent concentration of PFCs was 0.044 0.04 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.037 0.011 PFOA g/L, for S wastewater treatment plant, 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.013 0.008 PFOA g/L for M1 drinking water treatment plant and 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.01 PFOS g/L, 0.011 0.009 PFOA g/L for M2 drinking water treatment plant. The adsorption breakthrough behaviors of PFCs in GAC of drinking water treatment plant and lab-scale adsorption tower indicated that reactivating carbon 3 times per year suggested to achieve and maintain good removal of PFASs. Considering the results of mass balance, the adsorption amount of PFCs was improved by using GAC with high-specific surface area (2,500m2/g), so that the regeneration cycle might be increased from 4 months to 10 months even if powdered activated carbon(PAC) could be alternatives. This study provides useful insights into the removal of PFCs in drinking water treatment plant.

신규의 환경오염물질로서 PFOS나 PFOA와 같은 과불화 화합물(perfluorinated compounds, PFCs)은 표면처리제, 계면활성제, 화제진압용 소화제 등 다양한 용도로 널리 사용된다. 하지만 이들 PFCs은 PBT(persistency, bioaccumulation, toxicity) 특성으로 인해 심각한 환경오염을 유발하고 있는 실정이다. 예를 들면, 오염원이 없는 극지방을 비롯한 거의 모든 환경매체에서 지속적으로 검출되는 것으로 알려져 있다. 그래서 PFCs의 연구는 매우 중요하다. 이 연구는 대표적인 영산강 수계인 황룡강과 영산강을 대상으로 10종의 PFCs를 정량적으로 측정하였다. 시료는 봄철과 가을철 두 번에 걸쳐 이루어졌고, 조사 지점은 총 19개 지점으로, 담양(1지점), 장성(2지점), 광주(6지점), 나주(3지점), 함평(3지점), 무안(1지점), 영암(1지점), 목포(1지점)이였다. 총 10종의 PFCs을 대상물질로 하여 LC-MS/MS를 사용하여 분석한 결과, PFOS (perfluorooctanesulfonate)가 8.24~115.34 ng/L (평균 41.6 ng/L), PFOA (perfluorooctanoate)가 4.02~8.86 ng/L (평균6.64 ng/L)로 검출되었다. 또한, PFNA(perfluorononanoate)는 두 번의 모니터링에서 모두 검출되지 않았고, PFHxS (perfluorohexanesulfonate)의 경우 평균농도가 1.47 ng/L로 PFOS/PFOA에 비해 비교적 낮은 농도로 검출되었다. 현재까지 영산강 수계에서 조사된 PFCs 모니터링한 결과는 조사지역에 따라 큰 차이를 보였으나, 타 지역 수계에 비해 농도가 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 PBT 특성을 갖고 있는 PFCs가 영산강 수계 전반에서 검출되고 있어서 지속적인 모니터링 연구조사를 수행해야 할 것으로 판단된다.

영산강 수계의 perfluorooctane sulfonate (PFOS), perfluorooctanoic acid (PFOA) 및 관련 과불화화합물(perfluorinated compounds; PFCs)의 오염도를 모니터링하기 위해 2013년 5월말부터 6월초에 걸쳐 영산강 수계 18개소 지점을 대상으로 조사 하였다. KIEST(Korea Institute of Environmental Science & Technology)에서 확립한 분석법을 토대로 liquid chromatography–mass spectrometry(tandem LC/MS)를 이용하여 분석하였다. 또한, 육상으로부터 하천수계로 유입되는 PFCs가 영산강 수계에 어떠한 농도 분포를 하고 있는지 18지점을 중심으로 오염실태를 파악하였다. 분석결과, 18지점에서의 PFOS 농도는 10.1 ~ 46.0 (평균 21.6) ng/L의 범위로 나타났으며, PFOA는 LOQ(limit of quantitation) ~ 14.2 (평균 7.3) ng/L의 범위로 분석되었다. 이 중 화순에서 흘러오는 광주천은 PFOS와 PFOA 농도가 각각 15.3 ng/L와 5.3 ng/L로 보였고 하수처리장에서 1km 떨어진 광주천에서는 높은 농도의 PFOS 35.5 ng/L와 11.7 ng/L로 검출되었다. 이와 반대로 광주천과 황룡강이 합류하는 영산강 본류 구간에서는 PFOS 15.9 ng/L으로 검출되었으나 그 외에 다른 PFCs는 검출되지 않았다. 또한 나주 지역을 따라 흐르는 영산강 본류에서는 PFOS 와 PFOA 농도 각각 27.4 ng/L와 8.5 ng/L로 비교적 높게 검출되었지만 전반적으로 주변 지역은 보다 낮게 검출되었다. 영산강이 함평과 무안을 거쳐 서해로 빠져나가는 목포 지역에서는 20.1 ng/L와 7.5 ng/L로 검출되었다. 본 연구 결과를 토대로 전라남도 영산강 수계 내에 PFCs인 독성화학물질이 존재한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서 인공화학물질의 자연수내의 존재 및 거동 등에 관한 연구가 지속적으로 모니터링 되어야할 것이다.