연구사업

Daejeon Green Environment Center

년도
2021
분야
조사연구
연구과제명
대전 하수처리장 내 미세플라스틱 유입성상 및 잠재적인 영향에 관한 연구
첨부파일
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책임자/기관
최수훈 교수/충남대학교
연구기간
2021.3.2~10.28
참여 연구원수
4
연구사업비
3,000만원
연구목적
❍ 연구 목적
- 대전시 하수처리장의 계절별 유입 미세플라스틱의 정량ㆍ성상분석
- 계절에 따른 미세플라스틱의 하수처리장 내 분포경향의 변화
❍ 연구 목표
- 대전시 하수처리장의 미세플라스틱 유입 및 분포성상의 특성 이해
- 계절에 따른 미세플라스틱의 하수처리장 유출성상 변화
주요내용

하수처리장 내 미세플라스틱 측정방법의 개발

- 과산화수소 산화를 통한 유기물 및 미생물의 제거

- 다단여과를 통하여 크기별 미세플라스틱 및 모래입자의 분리

- 현미경 및 FT-IR분석을 통하여 미세플라스틱의 정량정성 분석

계절 별 미세플라스틱의 유입성상의 분석

- 월별 유입량의 분석결과, 계절적인 온도와 상관관계를 확인(기온이 높을수록 하수처리장으로 유입되는 미세플라스틱의 증가)

- 강수량과 미세플라스틱 유입량과의 상관관계 규명

- Fiber Fragment 형 미세플라스틱의 유입성상은 유사함

- 문헌조사를 통하여, 국외 하수처리장 내 계절적인 유입량과의 유사성 확인

계절별 미세플라스틱의 분포량 분석

- 침전조 유출과 생물반응조의 농도 분포는 유입량과 높은 상관성 확인

- 방출량의 경우, 유입량과는 낮은 상관성을 확인

- 계절에 따른 제거율의 경우 그 편차가 매우 큰 것으로 확인(국내 하수처리장과 경향이 유사하나, 이 경우 제거율이 42.1~89.9%로 그 편차가 크다.)

- FiberFragment의 비율은 모든 처리조에서 비슷한 비율을 확인

계절별 미세플라스틱의 분포 성상의 분석

- 미세플라스틱의 경우, 모든 처리조에서 250~1,000μm 크기가 가장 높은 농도로 분포

- 침전조에서 생물 반응조로 이동 과정에서 미세플라스틱의 크기가 증가

- Fiber형태의 미세플라스틱은 정규분포의 형태를 보이나, Fragment형태는 크기가 편중된 것으로 확인

유입 플라스틱의 재료는 PE, PP, PETNylon순으로 이는 국내 생성 및 소비되는 플라스틱의 양과 유사한 순위로 발견됨

미세플라스틱의 하루 중 유입 및 분포성상 조사

- 오전의 유입성상은 오후의 생물반응조 농도에 영향을 미치는 것으로 확인

- 오후로 시간이 지날수록 크기가 큰 Fiber형 입자의 분포가 유입수에서 확인

- Fragment형 입자의 경우에는 시간에 따라 유입되는 입자 크기가 감소

            

        <계절별 유입량 및 유입성상>                  <계절별 미세플라스틱 제거율>             <시간별 미세플라스틱 유입크기 성상분석>

연구결과 활용
❍ 환경적 효과
- 장기적인 미세플라스틱의 하수처리장 내의 유입성상의 분석성상을 통한 미래 유입량의 예측 가능성 확인
- 대전시 하수처리장 내 미세플라스틱 분포성상을 통한 제거율 예측 가능성 확인
❍ 경제적 효과
- 미세플라스틱의 하수처리장 예측을 통한 효과적인 대으방안 수립
❍ 사회적 효과
- 새로운 오염물질의 이해를 통한 미세플라스틱의 대응을 통한 국민의 수처리에 대한 신뢰 제고
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