The re-emission of mercury (Hg), as a consequence of the formation and dissociation of the unstable complex HgSO3, is a problem encountered in flue gas desulphurization (FGD) treatment in coal-fired power plants. A model following a pseudo-second-order rate law for Hg2+ reduction was derived as a function of [SO32-], [H+] and temperature and fitted with experimentally obtained data to generate kinetic rate values of (0.120 ± 0.04, 0.847 ± 0.07, 1.35 ± 0.4) mM-1 for 40°, 60°, and 75℃, respectively. The reduction of Hg2+ increases with a temperature increase but shows an inverse relationship with proton concentration. Plotting the model-fitted kinetic rate constants yields ΔH = 61.7 ± 1.82 kJ mol-1, which is in good agreement with literature values for the formation of Hg0 by SO32-. The model could be used to better understand the overall Hg2+ re-emission by SO32- happening in aquatic systems such as FGD wastewaters.

Adsorption using highly porous and highly functionalized sorbents is a straightforward removal technology currently being employed, however the range of contaminants is limited. A novel sorbent was synthesized from activated carbon and Zr-based UiO66 metal organic framework to remove both cationic and oxyanionic metals from aqueous solutions. The composite was characterized using FSEM-EDS, FT-IR, XRD, and TGA, and showed successful integration of UiO66 on the surface of activated carbon. Batch adsorption tests with ICP-OES reveal that the composite has removal efficiency >95% for Pb (II), Cu (II), Se (IV), and As (V). The hybrid material is a promising sorbent for the removal of both cationic and oxyanionic metals for wastewater purification.

수은은 환경에서 자연적으로 발생하는 중금속이다. 무기 수은의 상당량은 주로 광물, 광산, 산업 폐기물 등의 인위적인 원천에서 습식 및 건식 대기 증착을 통해 수생 시스템을 들어가게 된다. 대체로 물가의 바닥에 사는 박테리아에 의해 무기물의 수은 메틸화 반응은 수중 먹이 사슬에 있는 생물들에게 농축이 된다. 높은 농도의 수은과 메틸수은에 노출 될 때 인체에 미치는 영향은 신경과 생식의 죽음에 이르기 까지 하여 큰 국제적 문제를 일으킨다. 최근 철강 산업 도시인 포항의 형산강, 구무천, 칠성천의 재첩과 퇴적물에서 높은 수은 농도가 검출 되었다고 보고되었다. 구무천과 칠성천은 포항 산업 단지를 포함하고 있고 형산강으로 합류되는 하천임을 보았을 때, 두 개의 강에서 수은 오염에 산업 폐수의 영향과 형산강과 연관이 있는지 알아보기 위한 연구는 필수적이다. 따라서, 이 예비 연구의 목적은 형산강, 구무천, 칠성천에서 수집 된 퇴적물의 총 수은과 메틸수은 농도를 조사 하는 것이다.

Elemental mercury has a very high volatility allowing easy dissipation from water or soil into air. To better understand how the kinetics of diffusion of elemental mercury through a medium, which is soil in this study, a mercury diffusion column experiment was done. The correlation between temperature and equilibrium concentrations of mercury in standardized soil samples and a pure mercury standard were determined. Total mercury concentrations were analysed using CVAFS. The effect of time and soil depth to the kinetics of mercury diffusion were determined. Differences in mercury concentrations at different sampling probes were observed during the first few gas phase analyses. Equilibrium was reached through the column after 72 hours.

2013년 UNEP(United Nations Environment Programme)에서 미나마타 협약이 채택되어 수은의 전생애(Life-cycle) 관리를 요구하는 등, 수은(Mercury)은 장거리이동 및 생태계 축적 등으로 인해 인간의 건강 및 환경에 악영향을 끼칠 수 있기 때문에 국제적으로 우선순위 관리대상 물질로 관리되고 있다. 이러한 국제적인 움직임에 대응하기 위해 국내에서도 “국가 화학물질 기본계획”, “수은 폐기물의 환경 친화적 관리를 위한 기술 지침서” 및 “수은관리 종합대책” 등 다양한 제도 및 처리 방안을 준비하고 있다. 따라서 이러한 국내･외 수은 협약 및 정책에 대응하기 위해서는 국내 폐기물의 수은 배출실태 조사가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 수은 함유 폐기물의 배출시설 중 문헌조사와 국립환경과학원과 협의하여 수은 배출량이 많을 것으로 예상되는 산업폐기물 소각시설과 의료폐기물 소각시설을 선정하여 수은 물질흐름을 조사하였다. 본 연구에서는 2014년 대전광역시 소재의 산업폐기물소각시설(A시설)과 경상북도 경산시 소재의 의료폐기물소각시설(B시설)을 대상으로 수은의 물질흐름을 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 산업폐기물 소각시설(A시설)과 의료폐기물 소각시설(B시설)의 공정도를 중심으로 연속3일 샘플링을 실시하였다. 따라서 물질흐름분석의 경계는 소각시설 공정도로 설정하여 연구를 진행하였다. 수집된 조사 데이터와 샘플링 데이터를 토대로 STAN 2.5 소프트웨어를 이용하여 물질흐름을 분석하였다. 본 연구 결과, 산업폐기물소각시설(A시설)의 수은처리량은 40.48±14.77 g/day으로 분석되었으며, 수은배출량 중 대기로 배출되는 양이 가장 많았으며 바닥재, 폐수처리슬러지로 많이 배출되는 것으로 분석되었다. 의료폐기물 소각시설(B시설)의 수은처리량은 DSI/FF/Scrubber기준(0.178)으로 54.16±8.59 g/day, DSI/Carbon Injection/FF(4.87)기준으로 124.54±37.46 g/day 으로 분석되었으며, 수은의 상당량이 내부에 축적되지 않고 대기 중 배출, 폐수 그리고 비산재로 많이 배출되는 것으로 분석되었다.

수은은 인체의 신경계뿐만 아니라 인체 내 다른 여러 부정적인 영향을 준다. 수은의 위해성이 알려짐에 따라 최근에는 국제적인 움직임으로 UNEP(United Nations Environment Programme)에서 수은협약(Minamata Convention on Mercury)이 채택되었다. 이 협약의 목적은 수은 및 수은화합물의 인위적 배출로부터 공중보건 및 환경을 보호하는 것이다. 주요 협약 내용을 살펴보면 수은 및 수은화합물의 생산부터 폐기까지의 전과정을 관리하고, 수은제품을 단계적 금지, 배출원 파악 및 배출량 저감 등 다양한 내용을 담고 있다. 국내에서는 국제 사회의 요구에 따라 환경부와 국립환경과학원을 중심으로 하여 수은 유통 기초조사 및 수은 함유 폐기물 배출 실태조사 등이 이루어지고 있다. 다만 아직까지 폐기물처리시설 내에서 수은의 거동특성에 대해 연구자료는 해외에 비해 다소 부족한 실정으로, 이에 대해 좀 더 자세히 살펴볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 수은함유 폐기물 처리시설 내 수은의 물질흐름분석을 통해 시설 내 수은의 거동특성을 자세히 살펴보고자 한다. 본 연구에서는 문헌조사를 통해 수은 배출이 많을 것으로 판단되는 시설을 선정하여 현장조사를 실시하였다. 현장조사를 통해 확보된 데이터와 시설 내 수은의 샘플링을 통해 수은의 물질흐름 데이터를 분석하였다. 물질흐름분석은 Stan 2.5 Software를 통해 실시하였다. 연구결과, 하/폐수처리시설에서는 수은의 상당량이 슬러지형태로 배출되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 소각시설에서는 수은의 상당량이 비산재 형태로 배출되어 시설의 후단집진설비에 의해 폐기물로 배출되었다.