KR20170045951A - 토양 및 지하수 내 총석유계탄화수소(tph)의 간편 분석 방법 - Google Patents

토양 및 지하수 내 총석유계탄화수소(tph)의 간편 분석 방법 Download PDF

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Abstract

총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법이 개시된다. 상기 분석 방법은, 유류로 오염된 환경으로부터 시료를 채취하는 단계 (A); 상기 시료에 추출 용매를 첨가 후 진탕하여 제1 유류 함유 추출액을 얻는 약추출 단계 (B); 상기 약추출 단계에서 얻은 상기 제1 유류 함유 추출액에 표준 용액을 첨가한 혼합액을 교반 후 방치하고, 상기 방치된 혼합액의 탁도를 측정하여 제1 유류 함유 추출액 중의 제1 유류 농도를 구하는 단계 (C); 상기 시료로부터 토양오염공정시험기준의 ES 07552.1에 따라 제2 유류 함유 추출액을 얻는 총추출 단계 (D); 상기 제2 유류 함유 추출액 중의 유류 농도를 가스 크로마토그래피(GC) 분석하여 제2 유류 농도를 구하는 단계 (E); 및 상기 제1 유류 농도와 제2 유류 농도간의 농도값 차이를 구하는 단계 (F); 신규 시료에 대하여, 상기 A 내지 C 단계들을 수행하여 구한 제1 유류 농도를 상기 F 단계에서 구해진 농도값 차이로 보정하여, 상기 신규 시료의 유류 농도를 구하는 단계 (G);를 포함함으로써, 고가의 장비와 전문적 기술 없이도 간편하고 신속한 TPH의 분석이 가능하다.

Description

토양 및 지하수 내 총석유계탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법{Rapid analytical method for total petroleum hydrocarbon (TPH) in soil and groundwater}
토양 및 지하수 내 총석유계탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법에 관한 것이다.
산업 발달로 인하여 다양한 유류의 사용이 증가됨에 따라, 이러한 유류가 생산, 운반, 저장 등의 과정에서 고의 또는 사고에 의해 환경에 유출되는 사고가 증가하고 있다.
환경에 유출된 유류는 1차적으로 토양 및/또는 지하수를 오염시켜 토양 생태계를 파괴시키고, 이후 2차적으로 인간의 건강, 재산 등에 피해를 줄 수 있다. 따라서, 유류가 유출되었을 때 빠르게 유출된 유류를 감지 및 분석하고, 유류에 오염된 물질을 정화하는 것이 중요하다.
그러나, 유류 사고는 주로 지하에서 발생되어, 사고 발생 시 유류 오염 현장에서의 오염 농도, 범위 등을 신속하게 파악하여 대처하기 어려운 실정이다.
따라서, 유류로 오염된 토양 및 지하수 내의 유류를 간편하게 분석하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명의 일 측면은 시료에 대해 약추출된 추출액의 탁도로부터 얻어진 유류 농도와 총추출된 추출액의 GC 분석 결과로부터 얻어진 유류 농도간의 농도값 차이를 구하고, 신규 시료에 대해 약추출된 추출액의 탁도로부터 얻어진 유류 농도를 상기 농도값 차이로 보정함으로써 현장에서 간편하게 시료 내 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbon: TPH) 농도를 측정할 수 있는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에서는,
유류로 오염된 환경으로부터 시료를 채취하는 단계 (A);
상기 시료에 추출 용매를 첨가 후 진탕하여 제1 유류 함유 추출액을 얻는 약추출(weak extraction) 단계 (B);
상기 약추출 단계에서 얻은 상기 제1 유류 함유 추출액에 표준 용액을 첨가한 혼합액을 교반 후 방치하고, 상기 방치된 혼합액의 탁도를 측정하여 제1 유류 함유 추출액 중의 제1 유류 농도를 구하는 단계 (C);
상기 시료로부터 토양오염공정시험기준의 ES 07552.1에 따라 제2 유류 함유 추출액을 얻는 총추출(total extraction) 단계 (D);
상기 제2 유류 함유 추출액 중의 유류 농도를 가스 크로마토그래피(GC) 분석하여 제2 유류 농도를 구하는 단계 (E); 및
상기 제1 유류 농도와 제2 유류 농도간의 농도값 차이를 구하는 단계 (F);
신규 시료에 대하여, 상기 A 내지 C 단계들을 수행하여 구한 제1 유류 농도를 상기 F 단계에서 구해진 농도값 차이로 보정하여, 상기 신규 시료의 유류 농도를 구하는 단계 (G);를 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법이 제공된다.
한 측면에 따르면 시료에 대해 약추출된 추출액의 탁도로부터 얻어진 유류 농도와 총추출된 추출액의 GC 분석 결과로부터 얻어진 유류 농도간의 농도값 차이를 구하고, 신규 시료에 대해 약추출된 추출액의 탁도로부터 얻어진 유류 농도를 상기 농도값 차이로 보정함으로써, 빠르고 간편하게 토양 및/또는 지하수 내의 TPH의 농도를 분석할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 TPH의 간편 분석 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 일 구현예에 따른 약추출 단계에서의 진탕 공정을 나타낸 사진이다.
도 3은 일 구현예에 따른 제1 유류 함유 추출액에 표준 용액을 첨가한 혼합액을 교반하는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 일 구현예에 따라 혼합액의 탁도를 측정하기 위한 탁도계를 나타낸 사진이다.
도 5는 경유에 대한 TPH 농도에 따른 탁도에 대한 검량 곡선을 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예 1에서 측정된, 1) 약추출 후 탁도 측정에 의한 유류 농도(weak-tubid), 2) 약추출 후 가스 크로마토그래피에 의한 유류 농도(weak-GC), 및 3) 총추출 후 가스 크로마토그래피에 의한 유류 농도(total-GC)를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 하기에서 사용된 "/"는 상황에 따라 "및"으로 해석될 수도 있고 "또는"으로 해석될 수도 있다.
일반적으로, 토양 및/또는 지하수 내 유류, 구체적으로 총석유계탄화수소(TPH)의 정량 분석은 ES 07552.1에 따른 토양오염공정시험기준에 이해 이루어지고 있다. 구체적으로, 토양오염공정시험기준에 따른 총석유계탄화수소(TPH)의 정량 분석은 토양 내의 제트유, 등유, 경유, 벙커C유, 윤활유, 원유 등으로 인한 오염 여부를 판단하는 기준이 되는 것으로, 시료 중의 토양 내의 제트유, 등유, 경유, 벙커C유, 윤활유, 원유 등을 디클로로메탄으로 추출하여 정제한 후 기체 크로마토그래피(GC)에 의해 짝수의 노말알칸(C8 내지 C40) 표준 용액의 총면적과 시료 피크의 총면적을 비교함으로써 이루어진다.
이러한 토양오염공정시험기준에 따른 TPH 분석 방법은 고가의 키트 또는 장비가 요구되며 최소 2 시간 이상이 소요될 수 있다. 왜냐하면, 토양오염공정시험기준에 따른 TPH 분석 방법을 수행하기 위해서는 전처리 공정으로써 시료로부터 추출액으로 TPH를 추출하는 것이 필수적이며, 이러한 추출을 수행하기 위한 속슬레 추출법 또는 초음파 추출법에 장시간이 소요되기 때문이다. TPH 분석에 장시간이 소요되는 경우, 시료 내 포함되어 있는 휘발성이 높은 유류 물질 중 일부가 휘발되어 원래의 농도보다 낮은 농도로 분석될 수 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 극복할 수 있도록, 약추출된 추출액의 탁도로부터 얻어진 TPH 농도와 총추출된 추출액의 GC 분석 결과로부터 얻어진 TPH 농도간의 농도값 차이를 구한 후, 신규 시료에 대해 약추출된 추출액의 탁도로부터 얻어진 유류 농도를 상기 농도값 차이로 보정함으로써, 시료 내 포함되어 있는 TPH 농도를 빠르게 분석할 수 있도록 하였다. 일단 보정에 필요한 농도값 차이에 대한 데이터베이스를 구축하게 되면, 이후 시료에 대한 TPH 농도 분석은 휴대 가능한 탁도계만으로 가능하기 때문에 고가의 장비와 전문적 기술 없이도 간편하고 신속한 분석이 가능하다. 따라서, 상기 TPH 간편 분석 방법에 따라 시간에 따른 유류 물질 일부의 휘발 우려를 방지할 수 있고, 현장 시료의 특성을 보존할 수 있다.
이하 도 1을 참조하여 구체적으로 총석유계 탄화수소(TPH) 간편 분석 방법에 대하여 설명한다.
상기 총석유계 탄화수소(TPH) 간편 분석 방법은,
유류로 오염된 환경으로부터 시료를 채취하는 단계 (A);
상기 시료에 추출 용매를 첨가 후 진탕하여 제1 유류 함유 추출액을 얻는 약추출(weak extraction) 단계 (B);
상기 약추출 단계에서 얻은 상기 제1 유류 함유 추출액에 표준 용액을 첨가한 혼합액을 교반 후 방치하고, 상기 방치된 혼합액의 탁도를 측정하여 제1 유류 함유 추출액 중의 제1 유류 농도를 구하는 단계 (C);
상기 시료로부터 토양오염공정시험기준의 ES 07552.1에 따라 제2 유류 함유 추출액을 얻는 총추출(total extraction) 단계 (D);
상기 제2 유류 함유 추출액 중의 유류 농도를 가스 크로마토그래피(GC) 분석하여 제2 유류 농도를 구하는 단계 (E); 및
상기 제1 유류 농도와 제2 유류 농도간의 농도값 차이를 구하는 단계 (F);
신규 시료에 대하여, 상기 A 내지 C 단계들을 수행하여 구한 제1 유류 농도를 상기 F 단계에서 구해진 농도값 차이로 보정하여, 상기 신규 시료의 유류 농도를 구하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 유류는 150 내지 500℃의 비등점을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 유류는 제트유, 등유, 경유, 벙커C유, 윤활유, 원유 등을 포함할 수 있다.
먼저, 유류로 오염된 토양 및/또는 지하수로부터 토양오염공정시험기준의 ES 07130에 따라 시료를 채취 및 조제할 수 있다. 구체적으로, TPH 시험용 시료를 채취하기 위하여, 농경지 또는 기타 지역의 구분에 관계 없이 대상 지역을 대표할 수 있는 1 개 지점 또는 오염의 개연성이 높은 1 개 지점을 선정하고, 지점의 +/- 15 cm를 시료 부위로 하여 시료를 채취할 수 있다.
이 때, 채취된 시료를 즉시 분석할 수 없는 경우에는, 0 내지 4℃의 냉암소에서 보존하고 14일 이내에 추출하여야하며, 시료 채취일로부터 40일 이내에 분석하여야 개연성 있는 분석 결과를 얻을 수 있다.
다음으로, 바이알 등의 용기에 상기 채취된 시료 및 추출 용매를 첨가한 후 상기 용기를 마개 등으로 밀봉하고 진탕함으로써, 제1 유류 함유 추출액을 얻을 수 있는, 약추출 단계를 수행할 수 있다. 상기 진탕 공정에 의하여, 상기 시료 내 유류 성분, 예를 들어, 석유계 탄화수소가 추출 용매에 탈착되어 시료로부터 용매로 효과적으로 추출될 수 있다.
상기 추출 용매는 유류를 용해시킬 수 있으면 제한되지 않으나, 예를 들어 디클로로메탄, 메탄올, 에탄올, 헥세인 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 약추출 단계에서의 진탕은 수평 진탕일 수 있다. 구체적으로, 도 2에서 보는 것과 같이 수평 진탕을 위해 진탕배양기 (JEIOTECH社)를 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 약추출 단계에서의 진탕은 150 내지 200 rpm에서 5 내지 10 분간 수행될 수 있다.
다음으로, 플라스크 등의 용기에 상기 약추출 단계에서 얻은 상기 제1 유류 함유 추출액 및 표준 용액을 첨가한 혼합액을 교반한 후 방치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 표준 용액은 노말알칸표준용액을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표준 용액은 휘발유, 경유, 또는 등유를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합액은 분산제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분산제는 Triton-X (Sigma Aldrich社) 또는 Twin-80 (Sigma Aldrich社) 등의 비이온계 계면활성제, NaCl, HCl 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합액의 교반은, 도 3에서 도시된 바와 같이, 먼저 분산제를 약 46ml를 넣고 이어서 시료 또는 표준물질을 약 28ml를. 플라스크에 넣자마자 좌우로 50 내지 60회 동안 10 내지 15초 동안 흔들어 교반할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합액의 방치는 상기 플라스크 등의 용기를 마개로 밀봉한 후 10 분간 수행될 수 있다.
이후, 상기 방치된 혼합액을 탁도 측정을 위한 기기, 예를 들어, 탁도계 측정용 바이알에 넣은 후 탁도를 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탁도 측정은 네펠로법(Nephelometry)에 의하여 수행되고, 측정된 탁도의 단위는 네펠로법-혼탁도-단위((Nephelometry Turbidity Unit: NTU)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 탁도는 TU-2016 (LUTRON社)를 이용하여 측정될 수 있고, 이러한 탁도계의 예를 도 4에 도시하였다.
이후, 측정된 탁도값으로부터 제1 유류 함유 추출액 중의 제1 유류 농도를 구할 수 있다.
상기 탁도값으로부터 제1 유류 농도를 구하기 위하여, 농도를 알고 있는 유류에 대한 탁도값을 구하여 검량 곡선을 미리 구할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 유류 농도를 구하는 단계 이전에, 표준 시료의 농도에 따른 탁도에 대한 검량 곡선을 산출하여, 표준시료의 농도 대 탁도의 비율을 구하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 탁도값을 통해 농도값을 구할 수 있는 인자를 산출할 수 있다.
예를 들어, 상기 표준 시료는 오염된 유류 성분과 동일한 것일 수 있다.
다음으로, 토양오염공정시험기준의 ES 07552.1에 따라 상기 시료로부터 제2 유류 함유 추출액을 얻을 수 있다.
상기 제2 유류 함유 추출액을 얻기 위한 총추출 단계는 초음파 추출법 또는 속슬레 추출법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 총추출 단계는 초음파 추출법에 의해 수행될 수 있다.
상기 초음파 추출법에 따르면, 먼저 석유계총탄화수소의 오염정도에 따라 시료 10 내지 25 g을 비커에 넣고 시료가 분말 형태로 유지되도록 무수황산나트륨을 적당량 넣어 잘 흔들어 섞고 디클로로메탄 100 ml를 넣는다. 이 때 함수율이 높은 시료는 물이 흐르지 않도록 무수황산나트륨을 충분량 첨가하여 분말형태가 유지되도록 한다.
이후, 초음파추출기의 원추형 팁을 용매 상부층으로부터 1.3 cm 내리되 토양층에는 닿지 않도록 하고, 이때 초음파 추출기의 출력을 최대로 하고, 듀티 사이클(duty cycle)을 50%에 맞추고 필스모드를 1초에 고정한 다음 3분간 초음파로 추출한다.
이와 같은 추출조작을 2회 이상 반복하여 얻어진 추출액을 여지(5B)를 깐 부흐너 깔때기로 진공여과하거나 원심분리한 다음, 소량의 디클로로메탄으로 씻어냄으로써, 상기 제2 유류 함유 추출액을 얻을 수 있다.
대안적으로, 속슬레 추출법에 따르면, 분말 형태가 유지된 시료를, 1-2개의 비등석을 넣은 500 ml 둥근 바닥 플라스크에 디클로로메탄 300 mL를 넣고, 이 둥근 바닥 플라스크를 추출장치에 부착시켜 시간당 4 내지 6 사이클을 유지하면서 18 내지 24 시간 동안 추출한 후 방냉함으로써, 상기 제2 유류 함유 추출액을 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 제2 유류 함유 추출액 중의 유류 농도를 가스 크로마토그래피(GC) 분석하여 제2 유류 농도를 구할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 유류 함유 추출액을 크로마토그래프용 무수황산나트륨 10 g을 충전시킨 분리판에 통과시켜 탈수시킨 후, K.D. 농축기 또는 회전 증발 농축기로 2 mL가 될 때까지 농축한 다음, 일정량을 미량주사기로 기체크로마토그래프에 주입하여 크로마토그램을 기록할 수 있다.
이 때 노말알칸표준용액과의 피크를 비교함으로써, 제2 유류 함유 추출액 내의 제2 유류의 농도를 구할 수 있다.
다음으로, 탁도로부터 구해진 제1 유류 농도와 GC에 의해 분석된 제2 유류 농도간의 차이를 구하여, 이후 현장에서 신속하게 구할 수 있는 시료의 탁도 값만으로 시료의 TPH의 농도를 용이하게 결정할 수 있다.
즉, 신규 시료에 대하여, 상기 A 내지 C 단계들을 수행하여 구한 제1 유류 농도를 상기 F 단계에서 구해진 농도값 차이로 보정함으로써, 상기 신규 시료의 유류 농도를 구할 수 있다.
상기 A 내지 F 단계는 신뢰성을 높이기 위해, 예를 들어, 제1 유류의 농도와 제2 유류의 농도간의 농도값의 차이가 재현성을 갖도록, 2 회 이상 반복될 수 있다.
따라서, 상기 방법에 의하는 경우, 신규 시료 마다 토양오염공정시험법에 따라 토양의 오염 정도를 측정하는 것에 비하여, 현장 오염 토양을 빠르고 간편하게 파악하여 신속한 정화 대책을 세울 수 있을뿐만 아니라, 지속적인 모니터링이 가능하다. 또한, 휴대가 편리한 탁도계만으로 손쉽게 시료의 TPH 농도를 구할 수 있어 경제적일 수 있다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 예시적인 구현예들이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예는 기술적 사상을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.
분석예 1 (표준물질 경유에 대한 농도에 따른 탁도의 검량 곡선의 작성)
표준시료로서 경유를 사용하여, 여러 농도에 따른 탁도의 값을 탁도계(TU-2016, LUTRON社)로 네펠로법(Nephelometry)에 따라 측정하여, 검량 곡선을 산출하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5에서 보는 바와 같이, TPH의 농도가 증가함에 따라 NTU로 나타낸 탁도의 값도 증가함을 알 수 있고, 증가되는 정도가 일정한 양의 상관관계를 가짐을 알 수 있다. 따라서, 시료에 대해 구해진 탁도의 값에 대하여, 상기 검량 곡선으로부터 구한 상관값을 곱함으로써, 시료의 TPH의 농도를 구할 수 있음을 확인할 수 있다.
실시예 1
0.063 mm 이하의 미세토를 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 및 50%를 함유하고, 경유로 오염되어 있는 현장 오염토를 자체 제작하였고, 이로부터 토양오염공정시험기준의 ES 07130에 따라 시료를 채취하였다.
40 mL 유리 바이알에 상기 시료 3 g 및 30 mL의 디클로로메탄을 넣은 후, 마개를 닫고 200 rpm에서 5 분간 수평 진탕함으로써 제1 유류 함유 추출액을 약추출하였다.
이후, 100 mL의 유리 플라스크에 분산제로서 1.25 ml/L 농도의 Triton-X (Sigma Aldrich社), 12.5g/L 농도의 NaCl 및 10ml/L 농도의 0.5N HCl를 포함하는 표준 용액 46 mL 및 상기 제1 유류 함유 추출액 28 mL를 넣고, 넣자마자 플라스크 상단을 잡고 좌우로 10 내지 15 초 동안 약 50 내지 60 회 흔들어 섞어 혼합액을 제조하고, 이를 마개를 닫고 10 분간 방치시켰다.
이후, 방치된 혼합액을 탁도계 전용 유리 바이알에 넣은 후 탁도계(TU-2016, LUTRON社)로 네펠로법(Nephelometry)에 따라 탁도를 측정하였다.
상기 NTU 단위로 구해진 탁도에 대하여, 상기 분석예 1의 상기 검량 곡선으로부터 구한 상관값을 곱함으로써, 시료의 제1 유류 농도를 구하였고, 이를 도 6에서 (weak-tubid)로 나타내었다.
다음으로, 총추출 단계를 시행하여, 시료에 대해 토양오염공정시험기준의 ES 07552.1에 따라 제2 유류 함유 추출액을 얻었다.
이후, 이를 GC로 분석하여 제2 유류 농도를 구하였고, 이를 도 6에서 (total-GC)로 나타내었다.
또한, 참고적으로, 약추출된 제1 유류 함유 추출액을 GC로 분석하여, 제1 유류 함유 추출액 내의 농도를 구하였고, 이를 도 6에서 (weak-GC)로 나타내었다.
도 6에서 보는 바와 같이, 상기 세가지 방법으로 분석된 TPH의 농도는 일정한 추세로 증가함을 알 수 있다. 이 때, (weak-tubid) 값과 (total-GC) 값간의 차이가 약 5000 rpm 임을 알 수 있다. 따라서, 신규 시료에 대해서 약추출을 통해 탁도로부터 구한 유류 농도의 값에 약 5000 rpm을 제함으로써 반정량적으로 TPH의 농도를 구할 수 있다.
이상에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 유류로 오염된 환경으로부터 시료를 채취하는 단계 (A);
    상기 시료에 추출 용매를 첨가 후 진탕하여 제1 유류 함유 추출액을 얻는 약추출(weak extraction) 단계 (B);
    상기 약추출 단계에서 얻은 상기 제1 유류 함유 추출액에 표준 용액을 첨가한 혼합액을 교반 후 방치하고, 상기 방치된 혼합액의 탁도를 측정하여 제1 유류 함유 추출액 중의 제1 유류 농도를 구하는 단계 (C);
    상기 시료로부터 토양오염공정시험기준의 ES 07552.1에 따라 제2 유류 함유 추출액을 얻는 총추출(total extraction) 단계 (D);
    상기 제2 유류 함유 추출액 중의 유류 농도를 가스 크로마토그래피(GC) 분석하여 제2 유류 농도를 구하는 단계 (E); 및
    상기 제1 유류 농도와 제2 유류 농도간의 농도값 차이를 구하는 단계 (F);
    신규 시료에 대하여, 상기 A 내지 C 단계들을 수행하여 구한 제1 유류 농도를 상기 F 단계에서 구해진 농도값 차이로 보정하여, 상기 신규 시료의 유류 농도를 구하는 단계 (G);를 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출 용매가 디클로로메탄, 메탄올, 에탄올, 헥세인 또는 이들의 조합을 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 약추출 단계에서의 진탕은 150 내지 200 rpm에서 수행되는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표준 용액이 노말알칸표준용액을 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합액이 분산제를 더 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분산제는 비이온계 계면 활성제, NaCl, HCL 또는 이들의 조합을 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합액의 탁도 측정이 네펠로법(Nephelometry)에 의하여 수행되는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유류 농도를 구하는 단계 이전에,
    표준 시료의 농도에 따른 탁도에 대한 검량 곡선을 산출하여, 표준시료의 농도 대 탁도의 비율을 구하는 단계를 더 포함하는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표준 시료는 오염된 유류 성분과 동일한 것인, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 총추출 단계가 초음파 추출법에 의하여 수행되는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 A 내지 F 단계가 2회 이상 반복되는, 총석유계 탄화수소(TPH)의 간편 분석 방법.
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Cited By (6)

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CN115754099A (zh) * 2022-11-17 2023-03-07 成都酉辰环境检测有限公司 一种土壤中石油烃提取方法及辅助装置
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107817302A (zh) * 2017-09-27 2018-03-20 中国石油天然气集团公司 一种石油烃组分的气相色谱分析方法
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