KR20080112753A

KR20080112753A - 영가 철을 포함하는 중금속으로 오염된 농경지 정화용조성물 및 이를 이용한 방법

Info

Publication number: KR20080112753A
Application number: KR1020070061547A
Authority: KR
Inventors: 양재의; 옥용식
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2008-12-26

Abstract

본 발명은 영가 철을 포함하는 중금속으로 오염된 농경지 정화용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 조성물은 영가 철의 산화과정에서 중금속 등 오염물질을 환원 또는 불용화하여, 이를 농경지에 적용하는 경우 쌀의 생산량을 감소시키지 않으면서 중금속의 식물전이를 억제한다.

중금속, 환경오염, 농경지, 영가 철, 산화환원, 식물전이

Description

영가 철을 포함하는 중금속으로 오염된 농경지 정화용 조성물 및 이를 이용한 방법{Composition comprising zerovalent iron for remediation of rice paddy soils contaminated with heavy metals and a method using the same}

도 1은 수용액 상에서 시간에 따른 카드뮴의 농도변화를 나타내는 그래프이다.

도 2는 비교예 및 실시예에 따른 조성물의 처리 전후에 따른 카드뮴의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.

도 3는 비교예 및 실시예에 따른 조성물을 처리한 후의 쌀 산출량을 나타내는 그래프이다.

본 발명은 중금속으로 오염된 농경지 정화용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 영가 철을 포함하여 영가 철(Fe⁰)보다 산화화원전위가 낮은 오염물질을 환원 또는 불용화하여 중금속으로 오염된 농경지를 정화하는 조성물에 관한 것이다.

토양은 물, 대기와 같이 중요한 환경요소이지만 일단 오염되면 그 영향이 장기간 지속되는 축적성 오염이다. 오염된 토양은 주변의 토양들과 자연현상에 의해 섞이기 어렵기 때문에 오염이 쉽게 확산되지는 않지만 국소적인 오염현상의 심화로 토양생태계에는 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 토양 중 존재하는 오염물질이 먹이사슬로 유입되어 생물농축현상을 통해 연속적인 피해를 가져오기 때문이다.

우리나라의 경우 환경오염에 대한 관심은 주로 수질, 대기 및 폐기물에 편중되어 왔다. 그러나 오염된 토양은 주변 환경생태계와의 균형을 파괴하고, 농산물의 안정성과 인체 건강에도 유해한 영향을 미치기 때문에 토양오염에 대한 관심이 증대되고 있는 실정이다.

특히 최근 몇 년간 광산 활동에 의한 중금속의 환경오염에 대한 관심이 증가하고 있는데, 광산의 운영, 이의 찌꺼기 및 폐수는 중금속 오염의 원인이 되고 있다. 증가된 중금속의 농도는 토양의 화학적, 생물학적 능력의 감소 원인이 되고 있다.

우리나라에서는 1980년대 이후 광산업의 급격한 침체로 1,000 개 이상의 금속 광산이 폐광되었다. 또한 대부분의 광산 찌꺼기들이 방치되고, 이러한 찌꺼기들이 바람이나 비에 의하여 토양에 흘러들어가 토양과 물을 오염시키는 원인이 되고 있다.

현재 실시되고 있는 오염된 토양의 정화방법은 여러 가지가 있다. 전기 영동을 이용하는 중금속 오염 토양의 정화는 토양 중의 간극에 물을 채우고, 직류 전류를 가함으로써 음이온의 중금속이 양극으로 이동하여, 양극 부에 농축된 금속을 회 수하는 방법이다. 그러나 상기 방법은 원위치에서 추출할 수 있지만, 제거 속도가 느려 시간이 오래 걸리는 문제점이 있고, 토양 중에 염소 이온이 대량으로 함유되는 경우 염소 가스가 발생되는 문제점이 있다.

일본 공개특허 제2002-355662호는 토양을 분급하면서, 물에 녹기 쉬운 오염물질을 용해시켜 제거하는 것과 함께 주로 중금속이 흡착되기 쉬운 미소 입자를 제거함으로써 중금속과 분리된 토양을 추출하는 방법을 개시하고 있다.

미국 등록특허 제5,575,927호는 철 가루를 반응 매질로 한 반응벽체에 관한 것으로 철과 황화철을 상대적인 양으로 조합하여 할로겐화 탄화수소(halogenated hydrocarbon)을 환원시킬 수 있는 방법을 개시하고 있다. 또한 미국특허 제5,543,059호는 반응 매질로서 철 입자의 크기별로 구분된 최소한 3 영역으로 이루어지는 층이 진 철 벽 또는 컬럼에 할로겐화 탄화수소를 포함하는 오염물을 통과시켜 이를 정화하는 방법을 개시하고 있다.

그러나 이러한 정화방법들은 근본적으로 토목기술에 바탕을 두고 있어, 노동 집약적이고, 환경을 침해한다. 또한 오염물질의 단순한 분리공정일 뿐 완전한 처리기술이 아니므로 추가적인 처리 공정을 필요로 하고, 오염물질의 다양성 및 난분해성, 환경 내 구성물질의 불균일성 등으로 인해 막대한 처리비용을 요구하여 경제적인 측면에서의 문제점을 내포하고 있다.

또한 농업적 견지에서 오염된 토양의 중금속 불용화를 위한 몇 가지 화학적 첨가제에 대한 연구가 있었다. 중금속의 불용화를 위하여 유기물질(이탄, 석회, 킬레이트)을 이용하거나, 석회(CaCO₃) 같은 알칼리제를 사용하여 아연(Zn)의 식물흡수를 억제하는 방법, 토양에 인회암(phosphate rock)을 첨가하는 방법 등이 있었다.

그러나 이러한 화학물질 등을 이용하여 토양 중 오염물질을 낮추는데 주력할 경우 토양이 지닌 고유의 물리화학적, 생물학적 기능이 상실되어 식물생장과 미생물 생태에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 비용이 적게 들고, 환경을 파괴하지 않으며, 2차 오염의 발생이 문제되지 않는 중금속으로 오염된 농경지에 적용할 수 있는 기술의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 영가 철(Fe⁰)을 포함하는 중금속으로 오염된 농경지 정화용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 중금속으로 오염된 농경지에 적용하여 중금속의 식물전이 억제방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 영가 철(Fe⁰)을 포함하는 중금속으로 오염된 농경지 정화용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 철(Iron)은 0, +2, +3 등의 세 가지 산화상태로 존재하는데, 다 음 [반응식1]에 의해 Fe⁰ 가 Fe⁺²로 산화되는 반응은 열역학적으로 매우 안정하다.

[반응식1]

Fe² ⁺ + 2e^- → Fe⁰ Eh= -0.44

여기서, 철 산화반응의 반쪽 반응은 관습적으로 항상 환원반응으로 표기한다. Fe² ⁺가 Fe⁰로 되는 환원반응의 산화환원전위(Eh)값은 -0.44V로 음수여서 환원반응은 유리하지 않고, 역반응인 산화반응이 유리하다. 그러므로, 영가 철(Fe⁰)은 산화되기 쉬우며, Cr[Ⅵ], U[Ⅵ], Cd[II]와 같은 산화환원전위(Eh)값이 -0.44V 보다 높은 오염물질들은 영가 철(Fe⁰)에 의해 환원될 수 있다. 일반적으로 영가 철(Fe⁰)의 산화반응은 산소와 물에 의해 각각 일어나는데 산소가 존재하지 않는 혐기성 조건에서는 물 만에 의해 산화가 다음과 같이 진행 된다. Fe⁰가 Fe² ⁺로 산화되면, 전자와 OH^-가 생성되고, Fe² ⁺와 OH가 결합하여 Fe(OH)_2(s)(ferrous hydroxides)를 형성한다([반응식 2], [반응식 3]).

[반응식 2]

Fe⁰ + 2H₂O → Fe² ⁺ + H₂ + 2OH^-

[반응식 3]

Fe² ⁺ + 2OH^- → Fe(OH)_2(s)

산소에 의한 영가 철(Fe⁰)의 산화반응은 O₂에 의해 Fe² ⁺는 Fe³ ⁺로 더 산화되고, 발생된 OH^- 결합하여 수산화 철(ferric hydroxide)을 형성한다([반응식 4], [반응식 5], [반응식 6]).

[반응식 4]

2Fe⁰ + O₂ + H₂O → 2Fe² ⁺ + 4OH^-

[반응식 5]

4Fe² ⁺ + 4H⁺ + O₂ → 4Fe³ ⁺ + 4H₂O

[반응식 6]

Fe³ ⁺ + 3OH^- → Fe(OH)_3(s)

두 반응 모두 반응과정에서 발생되는 OH^-로 인하여 전체적으로 반응 후 pH가 올라가는 반응임을 알 수 있다.

영가 철에 의한 오염물질의 환원 및 불용화 반응에서 반응효율에 가장 크게 영향을 미치는 요소 중 하나는 영가 철의 이온화이다. 영가 철의 이온화에 영향을 주는 물리적 인자로는 비표면적과 입도 분포, 공극율 등 여러 가지가 있다. 입도분포에 따라 현장 적용 시 영가 철의 적정 처리량을 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 영가 철(Fe⁰)의 비표면적은 이에 제한 되는 것은 아니나, 0.05 내지 0.1 m²g^-1이 바람직하다. 비표면적이 증가할수록 반응성은 높아지나 단가가 상승하게 되므로 상기 범위에서 경제성과 효율성 측면에서 유리하다.

농경지에 존재하는 Cr[Ⅵ]의 화학 종은 CrO₄ ² ^- 이다. 이것은 주로 음이온 전하를 띠어 토양교질에 쉽게 흡착되지 않기 때문에 Cr[Ⅵ]의 이동성이 매우 크다. 따라서 Cr[Ⅵ]의 처리는 Cr[Ⅲ]나 불용성의 Cr[Ⅲ]·수산화물(Cr[Ⅲ]·hydroxide) 침전물로 환원시키는 것이 유리하다. 영가 철에 의한 Cr[Ⅵ]의 환원반응과 불용성의 Cr[Ⅲ]과 Fe[Ⅲ]·OxOHy(Fe[Ⅲ]·oxyhydroxides)의 침전이 생성되는 전체적인 반응은 다음과 같다.

[반응식 7]

Fe⁰ + CrO₄ ² ^- + 4H₂O → [Cr, Fe](OH)₃ + 2OH

농경지에서 우라늄(U)의 산화상태는 매우 다양하게 존재하는데(+2~+6), +6이 가장 안정하고 +4가 그 다음이다. 영가 철에 의한 U[Ⅳ]의 환원반응은 다음 [반응식 8]로 간단히 표현할 수 있다.

[반응식 8]

Fe⁰ + UO₂ ² ⁺ ₍ _aq ₎→ Fe² ⁺ + UO₂ _(s)

여기서, UO₂ _(s)는 무정형이나 결정형의 우라늄 옥사이드 침전물이다. 이 반응은 강력한 환원 조건 일 때 효율이 좋으며, 만약 산화조건이 되면 환원된 우라늄이 다시 산화되어 이동성이 크게 되어 문제가 된다.

농경지에서 카드뮴과 영가 철의 반응은 다음과 같다.

[반응식 9]

Fe⁰ + Cd² ⁺ ₍ _aq ₎→ Fe² ⁺ + Cd⁰

비소의 화학적 특성 중 토양 및 지하수의 환경에서 지구화학적 거동에 중요한 역할을 하는 것이 산화수이다. 토양 및 자연수 등의 환경 매체 내 비소는 아비산이온(+3, arsenite) 또는 비산이온(+5, arsenate)의 산화음이온 (oxyanion)의 두 형태 사이의 변화가 자유롭고 결과적으로 두 형태가 동시에 존재하나 일반적인 자연환경의 산소수준에서는 비산이온이 열역학으로 더 안정된 형태로 존재하는 것으로 알려져 있다. 비소의 독성은 산화상태와 유기, 무기 형태의 분급 정도에 의존하며 환원, 무기 형태가 산화, 유기 형태보다 일반적으로 독성이 크다. 아비산이온 형태가 용해도 및 이동도에 있어서 비산이온보다 높으며 독성도 20 내지 60 배 이상 높은 것으로 알려져 있다. 비소는 화학 종에 따라 용해도, 이동도 및 독성에서 현저한 차이를 보여 아비산이온의 형태가 비산이온 보다 용해도 및 이동도가 높으며 독성도 20~60배 이상 높은 것으로 알려져 있다.

비소와 영가 철의 반응은 영가 철이 산화되어 생성된 Fe(OH)_2(s)(ferrous hydroxides), 수산화 철(ferric hydroxide), Fe³ ⁺ 등이 비소와 흡착되어 불용화된다고 알려져 있다.

납과 영가 철의 반응은 다음과 같다.

Fe⁰ + Pb² ⁺ ₍ _aq ₎→ Fe² ⁺ + Pb⁰

상기 영가 철(Fe⁰)의 함량은 토양 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 경제성과 효율성 측면에서 유리하다.

본 발명은 또한 상기 조성물에 임의로 부식질(humus) 또는 비료(Compost)를 추가로 포함할 수 있다.

부식질(humus)은 동식물들의 사체(주로 낙엽 썩은 거, 동물의 사체나 배설물 등)가 거의 마지막 단계까지 분해한 매우 안정한 물질이다.

부식질의 함량은 토양 100 중량부에 대하여 1 중량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 경제성과 효율성 측면에서 유리하다.

비료(Compost)의 함량은 토양 100 중량부에 대하여 1 중량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 경제성과 효율성 측면에서 유리하다.

본 발명은 또한 상기 조성물을 중금속으로 오염된 농경지에 적용하는 것에 의하여 중금속의 식물전이를 억제하는 방법에 관한 것이다.

중금속의 식물전이를 억제하기 위하여 오염된 농경지에서 식물을 재배하기 전에 상기 조성물을 근권토양과 혼합하여 처리하는 것이 바람직하다.

중금속으로 오염된 토양에서 재배되는 식물은 토양 내의 중금속이 식물 내에 흡수되게 되고, 먹이사슬로 유입되어 생물농축현상을 통해 연속적인 피해를 가져오게 된다. 토양에 존재하는 중금속은 치환성, 흡착성, 유기성, 탄산염, 잔류성 형태로 존재하며, 치환성 및 흡착성 형태는 식물에 흡수가 용이한 형태이다. 본 발명에 따른 조성물을 처리하는 경우 치환성 및 흡착성 형태를 감소시키고, 식물유효도가 낮은 탄산염 형태 및 잔류성 형태로 전환 시킨다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 벼를 재배하기 전에 본 발명에 따른 조성물을 농경지에 살포하는 경우 쌀의 수확량을 감소시키지 않으면서 중금속의 식물전이(쌀로 중금속의 흡수이행)을 억제시킬 수 있다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실험방법>

1. 화학적 조성물에 의한 수용액 중 카드뮴의 불용화 실험

화학적 조성물에 의한 수용액 중 카드뮴의 불용화를 평가 위하여 실험을 하였다.

실험에서 사용된 화학적 조성물의 종류는 부식질(humus), 비료(Compost) 및 영가 철이었다. 카드뮴 용액은 Cd(NO₃)로 1mM로 제조하였다. 카드뮴 용액에 탄소 함 량 기준으로 500, 1000, 2000, 3000 mgL^-1의 부식질(humus)을 각각 10%(v/v)로 처리하였으며, 비료는 각각 0.2%, 1%, 및 2%(w/v), 영가 철은 각각 1%, 3% 및 5%(w/v)로 처리하였다. 반응은 25℃, 150 rpm에서 48시간 동안 왕복배양진탕기(reciprocal shaker)에서 진행시켰다.

영가 철 1%, 3%, 5%(w/v)의 처리에 따른 수용액에서의 카드뮴 농도 변화를 도 1에 나타내었으며, 영가 철의 경우 5%의 처리가 가장 적절한 것으로 확인하였다. 또한 부식질의 경우 1000 mg L^-1의 처리가 가장 적절한 것으로 확인하였다.

2. 토양의 성질 측정

본 발명의 실험에 사용된 토양은 카드뮴으로 오염된 농경지의 표토(0 ~ 30cm)이다. 이 토양은 건조 시킨 후에 2mm 체(sieve)로 걸러서 사용하였다. 양이온 치환용량(Cation Exchange Capacity)은 1 M NH₄OAc에 합침 한 후 케달 증류장치(Kjeldahl distillation)로 측정하였다. 교환성 양이온(Ca² ⁺, Mg² ⁺, K⁺, Na⁺)은 1 M NH₄OAc에 의해 추출되고, 원자흡광분광광도계(Atomic Absorption Spectrophotometer)로 측정된다. 식물에 있는 Cd은 토양 10g과 0.1M HCl 50ml을 60분 동안 150 rpm의 왕복배양진탕기(reciprocal shaker)에서 추출해서 ICP-AES로 결정하였다. 토양의 물리 화학적 성질은 하기 표 1과 같다.

논토양	pH	OM^†	CEC	Na	K	Ca	Mg	Cd^‡	Cd^§
논토양	pH	(%)	(cmol_ckg^-1)					(mg kg^-1)
거평 광산	5.88	3.79	15.43	0.15	0.42	7.97	0.81	5.10	44.6
가학 광산	6.90	3.54	14.43	0.58	0.28	12.01	1.56	4.30
^†OM (Organic matter: 유기물질) ^‡0.1N HCl extractable Cd. ^§Total Cd.

3. 토양 용액에서의 카드뮴의 불용화 실험

[실시 예 1]

영가 철을 수용액 중 카드뮴 불용화 실험에서 가장 적절한 것으로 확인된 5%의 비율로 토양 수용액에 처리하고, 처리 전 후의 카드뮴의 농도 및 카드뮴의 형태를 측정 하였다.

[비교 예 1]

조성물을 첨가하지 않은 토양 수용액의 카드뮴의 농도 및 카드뮴의 형태를 측정하였다.

[비교 예 2]

부식질을 수용액 중 카드뮴의 불용화 실험에서 가장 적절한 것으로 확인된 탄소함량을 기준으로 1000 mg L^-1을 10%의 비율로 토양 수용액에 처리하고, 처리 전 후의 카드뮴의 농도 및 카드뮴의 형태를 측정하였다.

1) 카드뮴의 농도 측정결과

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2에 따른 카드뮴의 농도 변화는 도 2에 나타내었다.

2) 카드뮴의 형태 변화

토양의 카드뮴 형태는 연속추출법을 이용하여 치환성, 흡착성, 유기성, 탄산염, 잔류성 형태로 분류할 수 있는데, 각각의 양은 원자흡광분광계(Atomic Absorption Spectrophotometer)로 분석하였다. 비교예 1을 기준으로 실시예 1 및 비교예 2의 카드뮴 형태의 양을 비율(%)로 계산하였다. 이는 하기 표 2에 나타내었다.

카드뮴의 형태 (%)	비교예 1(Control)	실시예1(ZVI)	비교예 2(Humus)
치환성 형태	100	1.8	61.1
흡착성 형태	100	46.1	68.8
유기성 형태	100	114.3	105.8
탄산염 형태	100	250.0	224.6
잔류성 형태	100	151.0	124.9

4. 비닐하우스 실험

[실시 예 2]

토양 40kg을 화분(pot)에 채우고, 영가 철(Fe⁰: ZVI) 0.90kgpot^- ¹를 토양과 혼합하여 처리하였다. 이는 카드뮴이 포함된 토양(50mgkg^-1)에 대하여 5%이다. 이 토양을 7일 동안 물에 침수하고, 벼(Oriza sativa L.)를 옮겨 심었다. 이 화분은 3개로 나누어 비닐하우스에 무작위로 배열되었다. 화학비료 N(110kg ha^-1), P(60kg ha^-1) 및 K(60kg ha^-1)를 주고 수돗물을 실험하는 동안 토양에 물을 대는데 사용하였다. 물의 깊이는 5.0cm를 유지하였다.

[실시 예 3]

토양 40kg에 영가 철 0.90kgpot^-1과 부식질(Himus) 0.30kgpot^-1의 혼합 조성물(Z+H)을 처리한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법을 실시하였다.

[실시 예 4]

토양 40kg에 영가 철 0.90kgpot^-1과 비료(compost) 0.30kgpot^-1의 혼합 조성물(Z+C)을 처리한 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법을 실시하였다.

[비교 예 3]

토양에 어떠한 화학적 조성물을 처리하지 않고 실시예 2과 동일한 방법을 사용하였다. 이 무처리구는 다른 비교예 및 실시예의 카드뮴 농도 변화에 대해 기준이 된다.

[비교 예 4]

토양에 탄소함량을 기준으로 1000mgkg^-1인 부식질(Humus)을 3L pot^-1 처리한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법을 사용하였다. 이는 카드뮴이 포함된 토양(50mgkg^-1)에 대하여 10%이다.

1) 쌀의 카드뮴 흡수율의 측정

벼(rice crop)는 6월 초에 옮겨 심어서 11월 중순에 수확하였다. 묘조(shoot), 뿌리(root), 탈곡하지 않은 쌀을 분리하여 중량을 측정하고 산 용액(HNO₃ : H₂SO₄ : HClO₄ = 9 : 1 : 3)에 침지한 후 각각의 카드뮴의 양을 측정하였다. 식물의 카드뮴양은 원자흡광분광광도계로 분석하였다. 이의 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

처리구	토양 (Cd mg L^-1)	쌀 (Cd mg kg^-1)	Uptake index^†	Uptake rate^‡(%)
비교예 3(Control)	0.239	0.90	3.75	100
비교예 4(Humus)	0.263	0.85	3.23	86
실시예 2(ZVI)	0.294	0.64	2.18	58
실시예 3(Z+H)	0.375	0.44	1.17	31
실시예 4(Z+C)	0.311	0.45	1.45	39
^†Uptake index : 쌀의 Cd의 양 / 토양의 Cd의 양 ^‡Uptake rate: [처리구(uptake index) / control (uptake index)] * 100

2) 각 처리구의 쌀 수확량 측정

산출량은 1000 낟알(grains)의 중량의 조사를 통해서 측정하였다. 이의 결과를 나타내는 그래프를 도 3에 도시하였다.

도 2를 보면 토양 수용액의 카드뮴 농도가 영가 철 또는 부식질(humus)을 처리한 경우 감소하였음을 알 수 있다. 이러한 카드뮴의 감소는 일반적으로 Cd(OH)₂ 로 침전되거나 Cd² ⁺ 가 Cd⁰ 로 환원되었기 때문이라고 예상된다. 또한 표 2을 보면 본 발명에 따른 실시예의 경우 식물의 흡수가 용이한 카드뮴의 치환성 및 흡착성 형태는 감소되고, 식물유효도가 낮은 탄산염 형태 및 잔류성 형태로 전환된 것을 알 수 있다. 이러한 처리 결과에 의하여 오염된 토양이 본 발명의 조성물과 반응하는 경우 카드뮴을 불용화시키고 카드뮴의 형태를 식물유효도가 낮은 형태로 전환시킬 수 있음을 알 수 있다.

표 3를 보면 벼의 카드뮴 흡수는 비교예 3(0.90 mg kg^-1) 및 비교예 4(0.85 mg kg^-1)와 비교하여 볼 때, 실시예 2 내지 4는 0.44 내지 0.64 mg kg^- ¹ 의 범위에 분포하여 감소한 것을 알 수 있다.

쌀 산출량의 경우 실시예 2의 경우(252 kg10a^-1) 비교예 3에 비하여 양이 많이 준 것은 아니므로(도 3), 카드뮴의 안정화와 쌀 산출량의 면에서 영가 철(Fe⁰)의 처리는 효과적이다.

본 발명에 의한 영가 철(Fe⁰)을 포함하는 조성물을 중금속으로 오염된 토양에 혼합하는 경우 추가적인 처리공정이 필요 없고, 처리 후 2차 적인 오염의 문제가 없으며, 비용이 저렴한 영가 철(Fe⁰)을 이용하여 경제적으로 토양을 정화시킬 수 있다. 또한 중금속으로 오염된 농경지에 적용하는 경우 토양의 기능이 상실되지 않아 쌀의 생산량을 감소시키지 않으면서, 중금속의 식물전이를 효과적으로 억제시 킬 수 있다.

Claims

영가 철(Fe⁰)을 포함하는 중금속으로 오염된 농경지 정화용 조성물.
제 1 항에 있어서,

영가 철(Fe⁰)의 비표면적이 0.05 내지 0.1 m²g^- ¹인 것을 특징으로 하는 농경지 정화용 조성물.
제 1 항에 있어서,

중금속이 카드뮴, 우라늄, 크롬, 비소 또는 납인 것을 특징으로 하는 농경지 정화용 조성물.
제 1 항에 있어서,

영가 철(Fe⁰)이 논 토양 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 농경지 정화용 조성물.
제 1 항에 있어서,

부식질(humus) 또는 비료(compost)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 농경지 정화용 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 중금속으로 오염된 농경지에 적용하는 것을 특징으로 하는 중금속의 식물전이 억제방법.
제 6 항에 있어서,

중금속이 카드뮴, 우라늄, 크롬, 비소 또는 납인 것을 특징으로 하는 중금속의 식물전이 억제방법.
제 6 항에 있어서,

식물이 벼인 것을 특징으로 하는 중금속의 식물전이 억제방법.