토양오염 사고(고엽제 매몰 의혹)
- 고엽제 매몰 의혹에 의한 토양오염과 정화기술에 대한 정보 로 이용하시기 바랍니다.
<고엽제 토양시료 채취>
한국 정부와 미군 공동조사단은 5.31일 경북 칠곡군 왜관읍 미군기지 캠프캐럴의 고엽제 매몰 의혹과 관련해 미군기지 주변지역에서 토양시료 채취를 시작했다.
< 에이전트 오렌지>
에이전트 오렌지(Agent Orange)는 베트남 전쟁(1961-1971) 중 정글 고사 작전, ‘랜치 핸드 작전’(Operation Ranch Hand)의 일환으로 미군에 의해 사용된 고엽제 중 하나의 암호명이다.
미국 국방부의 의뢰로 2,4,5-T 그리고 2,4-D를 50:50 혼합 비율로 주로 몬산토와 다우케미컬에서 제조되었다. 에이전트 오렌지를 제조하기 위해 사용된 ‘2,4,5-T’는 이후 유독성 다이옥신 화합물인 ‘2,3,7,8-테트라 클로로 디벤조 다이옥신’이 함유되어 있는 것으로 드러났다. 이 명칭은 이 물질이 적재된 55 갤런의 오렌지색 드럼의 색상에서 기인하여 “무지개 제초제”라는 이름으로 널리 사용되었다.
1962년에서 1971년에 걸친 베트남 전쟁 기간 동안, 미군은 랜치 핸드 작전에 의해 2,000만 갤런(8,000만 리터)의 화학물질과 고엽제를 베트남, 라오스 동부, 캄보디아 일부에 살포하였다. 이 작전의 목적은 게릴라가 점령하고 있는 숲 지역과 농촌의 땅에 제초제를 살포하는 것이었으며, 또 다른 목적으로는 시골 지역에서 농업 기반을 빼앗아 미군이 점령하고 있는 도시 지역으로 강제 이주를 시킴으로서 게릴라를 지원하는 농촌과 식량 지원을 억제하는 것이었다.
다이옥신이 문제가 되는 것은 환경 중에 장기간 잔류하면서 각각의 생물에 농축되어 결국에는 인체를 비롯하여 인간의 생활환경에 치명적인 영향을 끼치는 데 있다. 우리 나라의 경우 다이옥신이 문제가 되기 시작한 것은 베트남 전쟁에서 고엽제로 알려진 제초제에 다이옥신이 불순물로 함유되어 있어, 이에 폭로된 참전 군인들과 그 2세 들 에게서 여러 가지 건강장애가 나타난 1990년대 초반이다
<토양오염 정화기술 >
○ 토양의 생성(풍화작용) : 물리적, 화학적, 생물학적 작용에 의하여 생성
○ 토양의 구성 물질 : 유기물, 무기물, 수분, 공기로 구성
○ 토양의 단면<토양표면에서→지하층>
O층 :유기물집적층→ A층 : 상부의 물질이 하부로 용탈되는 용탈층 → E층 : 광물질이 존재함→ B층 :유기물이 집적된 토양층→ C층 :산화된 토양층 R층: 모암층
○ 토양의 물리적 성질 : 색깔, 토성, 비중, 공극량, 수분함량이 있다
○ 토양의 화학적 특징 : 수소전위, 산화환원전위, 양이온교환능력, 원소의 함량, 산하물의 함량
○토양오염 관리체계
- 국가 : 토양보전기본계획 수립, 토양측정망 운영, 신기술 개발지원
- 지자체: 지역토양보전계획 수립, 특정토양오염관리시설 관리
- 민간 : 토양오염도 검사, 정화기술 개발
(환경부) : 토양오염 기준설정, 농도 기준설정, 오염물질별 위해성평가, 미 규제 토양
오염물질 기준설정
○ 토양환경 평가지침
- 토양관련 전문기관이 실시함
- 토양오염관리대상 시설이 설치되었거나 설치되어 있는 부지 거래 시 시행
(양도, 양수, 임대, 임차인은 토양관련전문 기관으로부터 토양환경평가를 받음)
(중금속항목 8종, 불소화합물, 유기인 화합물등 15개 항목 평가)
○ 토양정밀조사 지침
- 토양오염 우려 지역의 토양정밀조사 조사항목, 시료채취 방법등 세부사항을 정함
- 정밀조사 실시 : 환경부장관, 시도지사, 시장군수 구청장
- 정밀조사 절차 : 기초조사 → 개황조사 → 정밀조사 → 보고 및 관리
○ 토양오염 조사항목
오염물질의 종류, 오염농도, 오염범위, 부지내 토양특성, 부지의 환경조건
- 토양 정밀조사
기초조사 : 자료청취, 현지조사, 토지내용 이력조사, 시설내역 조사
개황조사 : 오염면적 및 오염범위를 파악하기 위한 개략조사
정밀조사 : 토양오염우려기준 초과나 근접지역
- 토양 정밀조사 절차 : 시료량, 시료의 운반 및 보관, 분석방법, 기록유지
- 정밀조사 보고서 작성
○ 토양오염 조사 및 정화
- 토양오염공정 시험기준
: 토양오염우려기준/ 토양오염대책기준/ 누출검사 및 토양오염도 검사
○ 누출검사 방법
- 저장물질이 없는 시설 : 비파괴시험/ 가압시험방법
- 저장물질이 있는 시설 : 기상부시험법/ 액상부시험법/ 미갑압, 미가압시험방법
○ 토양오염 위해성평가 절차
① 오염범위 및 노출정도 결정
② 노출평가 : 농작물 섭취등 다양한 노출경로를 결정 인체의 노출량 산정
③ 독성평가 : 발암물질과 비 발암 물질로 구성 독성평가
④ 위해도 결정 : 발암물질과 비 발암 물질로 구분 각각의 위해도 산정
○ 정화기술의 절차 : 지질학적특성→ 오염물질 성향조사 → 평가 및 정화범위 결정
○ 오염물질의 종류
- 카드뮴, 구리등 중금속류와 유류등 16개 항목
- 오염물질의 종류
① 휘발성 유기화합물
② 준 휘발성 유기화합물
③ 연료유
④ 무기성오염물질
○ 미생물의 활동에 가장 적합한 토양 Ph
○ 석유 1g 분해하는데 3-3.5g 의 산소가 필요함
○ 토양미생물 10℃ ~45℃ 온도범위에서 활동과 증식을 하며 5℃ 이하가 되면 활동이 완전히 멈춤.
□ 오염토양 정화기술
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국내 오염토양정화기술 적용현황 ( 2000~2006) 총 434개 부지 적용 : 공법 796개) | |
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in situ (지중처리기술) 공법 : 83.3% |
ex-situ (지상처리기술)공법 : 16.7% |
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화학적 산화/ 활성법 : 4.2% 바이오슬러핑법 : 7.2% 토양증기추출법 : 29.6% 생물학적통풍법 : 27.8% 토양세정법 : 9.1% 기타공법 : 5.4% |
바이오파일법 : 1.1% 열 탈착법 : 0.3% 토양세척법 : 1.5% 토양치환법 : 2.6% 토양경작법 : 11.2% 기타공법 : 1.4% |
① 화학적 산화 : 오염물질을 빠르게 분해하는 방법으로 다양한 산화제와 방법이 개발 적용됨
(산화제 : 오존, 과산화수소, 차아염소산염, 염소, 이산화염소)
② 토양증기 추출법 : 불포화지역에 적용되며 토양을 진공상태로 만들어 휘발성, 준 휘발성 오염물질
제거 (처리대상 : 휘발성 유기물질, 유류오염물질)
③ 생물학적 통풍법 : 지하에 존재하는 생분해성 유기물을 토착미생물로 제거
④ 토양세정법 : 물, 첨가제를 토양공극에 주입하는 방법으로
(방사능오염물질, 무기물질, 살충제, 휘발성유기화합물, 중금속토양처리)
⑤ 바이오파일공정 : 토양을 굴착하여 파일을 설치 후 배관을 통하여 공기 영양물질을 주입 수분함량
을 조절하여 미생물 활동을 극대화시킴
⑥ 열처리 기술
- 소 각 : 871~1,204℃로 소각 ( CO2+H2O, H2S. 활로겐화수소로 분해)
-열탈착 : 산소가 없는 무산소 조건(500℃ 이하)
고온 열탈착 : 320~560℃ 가열 최종농도 5mg/kg이하
저온 열탈착 : 90 ~320℃ 로 가열
※ 영향인자 : ①오염물질농도 ②토양의 성분 ③수분함량 ④휘발성유기물질함량
⑦ 토양세척법 : 적절한 세척제를 사용 중금속을 액상으로 변화시키는 방법으로
(오염된 토양 → 토양균질스크리닝→ 토양세척 → 폐수처리)
⑧ 토양경작법 : 토양을 정기적으로 뒤집어 공기를 공급하여 미생물의 생분해 조건을 좋게 할 수
있도록 오염된 토양과 공기와의 접촉을 최대로 증가시킴
⑨ 자연 저감법 : 자연적으로 지중에서 일어날 수 있게 하는 경제적인 방법
식물정화법 : 식물을 이용 수질을 정화시키는 기술
- 기타 생물학적 처리기술
생물학적 분해법(50~55℃), 퇴비화법 (지상처리 Ex-situ) 기술
고형화, 안정화 : 고형화제를 첨가 물질을 불용성으로 만드는 것으로 물리적 저감하는 방법으로
지상처리와 지중처리에 모두 사용 (20,000톤 을 1개월에 처리)
지중차단벽 : 전방향지중차단벽, 슬러리월, 그라우트키턴, 스틸시트 파일링, 진동벽 차단벽,
얇은막 벽치수공법 등이 있다
투수성반응벽체 : 비용이 효과적이며 (PCE,TCE, DCE, 산성광산폐수, 방사성 동위원소)
※ 반응메카니즘 : 침 전 → 휘발 및 생분해 → 흡착 → 산화환원
(고형화 (제거, 지하수 (유기화합물질 (cr16 →
중금속제거) 부식성폐기물) 활성탄) cr13 환원)
에어스파징 : 포화대수층에 공기를 강제 주입 다량의 지하수를 정화
※ 제약조건 : 불균질매질, 피압대수층에 오염확산 위험, 공기의 이동경로 방해 오염물질정화효율
이 낮음.
□ 토양오염 확산방지 기술
① 저장기술 : 복토법(휴, 광산) 단순봉쇄(폐기물매립장)
② 오염차단기술
- 수평방어 : 슬러리웰 , 토양벤토나이트, 시멘트벤토나이트슬러리
- 수직방어 : 수직 보정법. 수평 드릴법.
- 특수성반응벽체 : PBR(불투수성, 완전불투수성 물체로 장벽을 만듬)
③ 고형화/안정화기술 : 고형화 -독성, 오염물질 감소/안정화 -오염물질을 변형
□ 토양오염 정화 검증
- 검증제도 : 신뢰성확보, 토지소유자 경제적 손실방지(2005년 개정 토양환경보전법)
- 외국의 사례 : 호주(정부, 주정부가 검증자), 미국(제3자)
- 단계별 검증방법
① 검증계획 수립 ② 검증과정(현지방문, 토양시료채취분석) ③ 완료검증
- 토양오염정화 검증생략 : 1,000㎥ 미만인 경우
□ 지하수 오염
- 지하수의 수온은 15~17℃ 로 일정하다
- 대수층의 특징 : 불 포화대(지면 아래), 포화대(불 포화대 하부), 모간대, 지하수위
- 지하수위 : 관정에서 측정된 지하수의 높이
○ 지하수 오염조사
- 기초조사 : 자료수집, 청취, 현장
- 정밀조사 : 조사계획 수립/ 활동/ 평가/ 해석/ 최종보고서 작성
- 조사방법 : ① 관측점설치 시추조사 ② 좌표 및 고도측량 ③ 지하수의 측정 ④ 수리지질시험(순간
수위변화시험, 양수시험, 추적자시험) ⑤ 지하수수리 채취분석 ⑥ 오염도평가
○ 지하수오염 정화방법
- 정화기술의 종류
양수처리법/ 대수층공기주입법/ ORC(산소를 서서히 내보내는 이산화망간(Mno2)
특허제품으로 6개월간 산소방출 호기성미생물 활성도를 높혀 분해촉진), 자연저감
법, 투수성 반응벽체법, 식물정화법
※ 미국의 정화기술현황
① 양수처리(55%) ② 원위치처리(30%) ③ 양수+원위치(15%)
□ 토양환경보전법
제정 : 1995. 1.5 (네델란드에 이어 세계에서 두 번째)
- 토양오염물질 : 카드뮴등 중금속류, BTEX등 51종
- 토양오염물질 기준 : 21개(무기물 10, 유기물 11)
<특정토양오염관리대상 시설> : 석유류저장시설, 유독물저장시설, 송유관 시설 등 환경부장관이
고시한 시설
<토양환경평가> : 토지의 거래 시 오염에 대한 책임을 명확히 하기 위함
<무과실책임> : 오염원인자 에게 토양오염정화에 대한 책임을 부여하기 위함
<토양오염 정밀조사명령>
- 6개월 범위 안에서 지자체장이 정함 (6개월 범위 안에서 연장가능)
<토양오염 정화> : 2년의 범위 안에서 2회까지 이행연장 가능
『 군부대 50㎥미만 유기용제 5㎥미만 은 직접정화
도시지역 차량전복 5㎥미만 : 열적처리 』
<토양오염위해성평가>
- 평가항목 : 유류4개 중금속 8개 항목
다양한 물질 존재 시 → 위해성평가 실시(벤젠, 비소, 카드뮴, 크롬, 니켈)
<반출 오염토양관리 전표제>
- 토양보전 대책지역 지정 : 구청장이 필요하다고 인정하는 지역
- 토양관련 전문기관 : 유역환경청장이 지정한 기관
< 토양오염도 검사기관(55), 누출검사기관(36)>
- 토양오염조사기관은 토양정화업과 겸업금지
( 자료 : 환경정책평가원)
< 시사점> 월남전 및 한국동란에 사용된 고엽제의 일부가 미군기지에서 매립되었다는 당시 근무자
보도와 관련 토양과 지하수 오염이 관심사가 되고 있음. 특히 토양오염은 정화비용이매우 많이 소요되며, 다이옥신등은 발암물질로 인체의 위해성이 높아 정밀한 토양의 위해성 평가와 오염정화 기술에 의한 처리가 요구되며 올바른 정보와 상황인식이 필요한 실정입니다 (박병옥)