개념 한 쪽
토양오염의 예방대책은 오염 발생을 차단하거나 확산을 막는 예방 조치와 이미 오염된 토양을 처리하는 사후 조치를 구분하여 이해해야 한다고 설명한다. 염류화 대응, 나트륨 토양 개량, 중금속 오염 대책, 지하수 오염 방지 기술 등이 주요 내용이라고 정리한다. 처리기술 특성은 물리화학적 성질과 지반 조건에 따라 적용성이 달라진다고 강조한다.
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출제기준 단원 「토양오염의 예방대책」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 중금속 대책 적합성 판별 | 1 | 중금속 오염에 대한 적합한 대응과 부적합한 조치를 가리기 |
| 방지 대책과 사후 처리 구분 | 1 | 주유소 등 저장시설 관련 방지 기술과 사후 정화 기술을 구분하기 |
| 오염물량 단위 환산 계산 | 1 | 농도(mg/kg)와 토양량(ton)으로 오염물량(kg)을 계산하기 |
염류화 예방은 토양 표면에 염분이 축적되는 현상을 억제하는 것을 목표로 한다고 정의한다. 모세관 작용에 의한 지하수의 상향 이동이 염분을 표면으로 끌어올려 염류화를 악화시키므로, 지하수의 상향 이동을 촉진하는 행위는 예방대책과 반대되는 효과를 낸다고 설명한다. 따라서 염류 제거와 예방을 위해서는 염분이 표층에 축적되지 않도록 배수 개선이나 불투수막 설치, 염분이 적은 관개수 사용 등을 고려해야 한다고 기술한다.
물리화학적 처리기술의 적용성은 오염물질의 성질과 토양의 균일성에 좌우된다고 정리한다. 예를 들어 에어 스파징은 휘발성 오염물질을 기상으로 이동시켜 제거하는 기술이므로 용해도가 낮고 증기압이 큰 물질에 적합하다고 설명한다. 토양증기추출법(SVE)은 토양 공극을 통한 기체 이동이 핵심이므로 토양이 불균일하거나 투수성이 낮으면 효율이 크게 떨어진다고 기술한다.
나트륨 토양 개량은 나트륨 이온을 칼슘 등으로 치환하고 과량의 나트륨을 용출하여 배수로 제거하는 것이 핵심이라고 설명한다. 제염관개는 물을 통해 Na를 하층으로 씻어내는 용출 과정으로 표층으로 이동시켜 축적하는 것이 아니라 표층에서 제거하는 방법이라고 정리한다. 따라서 표층에 나트륨 성분을 축적시키는 설명은 제염관개의 원리와 반대라고 판단한다.
중금속 오염 대책은 오염물질의 고정화, 물리적 제거, 또는 오염 농도를 낮추는 방법을 포함한다고 정리한다. 석회 투여나 인산염의 형성은 중금속을 난용성 상태로 고정하여 식물 흡수를 줄이는 역할을 한다고 설명한다. 반대로 중금속 문제와 무관한 농약 살포 등은 중금속 오염 대책에 적합하지 않다고 명확히 한다.
문제 유형 하나는 오염물량 계산에 관한 것으로, 단위 환산을 정확히 수행해야 정답을 얻는다고 설명한다. 예를 들어 6가 크롬이 1 kg당 12 mg 수준으로 존재하고 처리해야 할 토양량이 1000 ton일 때 오염물량을 구하는 방법은 다음과 같다. 1000 ton은 1,000,000 kg이므로 농도와 곱하면 12 mg/kg × 1,000,000 kg = 12,000,000 mg가 나온다. mg를 kg으로 변환하면 12,000,000 mg ÷ 1,000,000 mg/kg = 12 kg이므로 처리해야 할 크롬(6+) 물량은 12 kg이라고 도출한다.
또 다른 예는 기술 적용성 판별 문제로, 에어 스파징의 원리를 이해하면 용해도가 작고 휘발성이 큰 오염물질에 유리하다는 판단을 할 수 있다고 설명한다. 동일하게 SVE는 토양의 균질성 및 투수성 조건을 확인해야 효율을 예측할 수 있다고 정리한다.
중금속이 오염된 농경지에 대한 대책방법중 적합하지 않는 것은?
정답 ④ · 문제는 중금속 오염 농경지에 대한 적절하지 않은 대책을 고르는 문제이다. 석회나 인산의 투여는 pH를 높여 중금속을 침전시키거나 고정화시키며 객토는 오염된 토양을 물리적으로 제거하는 방법으로 유효하므로 적합하다.
중금속은 환원 조건에서 용해도가 증가하므로, 산화 조건을 촉진하면 오염이 악화되어 적합하지 않다.
주유소등 지하저장시설에 의한 토양오염을 방지하기 위한 주요기술과 가장 거리가 먼 것은?
정답 ③ · 문제는 주유소 등 지하저장시설에서 토양오염을 방지하기 위한 기술들 중에서 ‘방지’와 거리가 먼 것을 묻고 있다. 저장탱크·배관의 부식방지와 모니터링, 생물활성대를 통한 확산 차단 등은 오염 발생을 예방하거나 확산을 막는 사전적 조치에 해당한다.
토양오염 방지 기술은 오염 전 예방과 발생 후 정화가 핵심이며, 고형화 처리는 이미 오염된 토양을 처리하는 사후 정화 기술이므로 방지 기술과는 거리가 멀다.
비위생 매립장에 위치한 폐기물을 수거한 후 토양조사를 실시하여 보니, 크롬(6+)농도가 12mg/kg 이었고 이 농도에 해당하는 토양의 용량은 1000 ton 이었다. 처리해야 할 크롬(6+)의 물량(kg)은?
정답 ② · 문제는 토양량과 오염물 농도(mg/kg)로부터 오염물 총량(kg)을 구하는 방법을 묻고 있다. 계산 원리는 mg/kg × ton을 kg으로 환산하는 것이며, ton을 kg로 바꾸기 위해 1000을 곱하고 mg를 kg로 바꾸기 위해 10^6으로 나눈다.
오염물량(kg)은 농도(mg/kg)에 토양 용량(ton)을 곱한 후, 단위를 kg으로 변환해야 한다.
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