[수질] 수질오염공정시험기준(음이온계면활성제, 인 화합물, 퍼클로레이트, 페놀류, 황산이온)

1. 음이온계면활성제

- 가정하수나 산업폐수로 지하수나 지표수에 흘러 들어갈 수 있음

- 보통 물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 가지고 있다.

- 세제용도에 많이 사용되는 것 외에도 식품과 화장품의 유화제, 보습제로도 많이 사용되고 있다.

음이온계면활성제	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법	0.02 mg/L	± 25 % 이내
연속흐름법	0.09 mg/L	± 25 % 이내

1) 자외선/가시선 분광법

물속에 존재하는 음이온 계면활성제를 측정하기 위하여 메틸렌블루와 반응시켜 생성된 청색의 착화합물을 클로로폼으로 추출하여 흡광도를 650 nm에서 측정하는 방법

2) 연속흐름법

속에 존재하는 음이온 계면활성제가 메틸렌블루와 반응하여 생성된 청색의 착화합물을 클로로폼 등으로 추출하여 650 nm 또는 기기의 정해진 흡수파장에서 흡광도를 측정하는 방법

 

2. 인 화합물 

1) 인산염인

- 인산염인은 지질의 원인에 의하여 물속에 존재하지만 대부분 분뇨, 사체, 폐수 및 비료 등의 유입으로 생성되고 수중의 인산은 오르토 인산염 (orthophosphotates), 축합다중 인산염 (condensed phosphates), 유기적으로 결합된 인산염 등으로 존재한다.

- 인산염인은 독성이 없고 인체에 직접적인 피해는 주지 않으나 질소와 더불어 하천 및 호소의 부영양화 현상을 일으키며 해역의 적조현상의 주요 오염물질이다

인산염인	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법 (이염화주석환원법)	0.003 mg/L	± 25 % 이내
자외선/가시선 분광법 (아스코르빈산환원법)	0.003 mg/L	± 25 % 이내
이온크로마토그래피	0.1 mg/L	± 25 % 이내

(1) 자외선/가시선 분광법

① 이염화주석환원법

물속에 존재하는 인산염인을 측정하기 위하여 시료 중의 인산염인이 몰리브덴산 암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인 암모늄을 이염화주석으로 환원하여 생성된 몰리브덴 청의 흡광도를 690 nm에서 측정하는 방법

 

② 아스코빈산환원법 

물속에 존재하는 인산염인을 측정하기 위하여 몰리브덴산암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인암모늄을 아스코빈산으로 환원하여 생성된 몰리브덴산 청의 흡광도를 880 nm에서 측정하여 인산염인을 정량하는 방법

 

(3) 이온크로마토그래피 

지하수, 지표수, 폐수 등을 이온교환 컬럼에 고압으로 전개시켜 분리되는 인산염인을 분석하는 방법

 

2) 총인

총인은 하천이나 호소 등의 부영양화를 나타내는 지표의 하나로 물속에 포함된 인의 총량을 말하며, 질소와 함께 영양염류로 적조의 원인이기도 하다. 합성세제에는 조성제로 쓰인 인화합물이 많이 들어 있다.  

총인	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법	0.005 mg/L	± 25 % 이내
연속흐름법	0.003 mg/L	± 25 % 이내

1) 자외선/가시선분광법 - 아스코빈산환원법 

물속에 존재하는 총인을 측정하기 위하여 유기물화합물 형태의 인을 산화 분해하여 모든 인 화합물을 인산염 (PO43-) 형태로 변화시킨 다음 몰리브덴산암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인암모늄을 아스코빈산으로 환원하여 생성된 몰리브덴산의 흡광도를 880 nm에서 측정하여 총인의 양을 정량하는 방법

2) 연속흐름법 

시료 중 유기물화합물 형태의 인을 산화 분해하여 모든 인 화합물을 인산염 (PO43-) 형태로 변화시킨 다음 몰리브덴산암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산암모늄을 아스코빈산으로 환원하여 생성된 몰리브덴산 등의 흡광도를 880 nm 또는 기기의 정해진 파장에서 측정하여 총인의 양을 분석하는 방법

 

3. 퍼클로레이트

1) 액체크로마토그래피 - 질량분석법 

물속에 있는 퍼클로레이트를 측정하기 위한 것으로, 방사성 동위원소로 표지된 내부표준물질을 시료에 넣은 다음 액체크로마토그래프-질량분석기로 분석한다.

물 질 명	분자량	제1선택이온 (m/z)	제2선택이온 (m/z)
퍼클로레이트 (35ClO4 )	99	99	83
퍼클로레이트 (37ClO4)	101	101	85
퍼클로레이트염 (35Cl18O4 )	107	107	89

2) 이온크로마토그래피 

물속에 존재하는 퍼클로레이트를 측정하기 위한 것으로, 이온 교환 컬럼에 전개시켜 분리된 퍼클로레이트 이온의 전기전도도를 측정하여 정량한다.

 

4. 페놀류 

- 페놀은 크레졸을 원료로 사용하는 화학공장, 석탄가스 공장이나 아스팔트 포장도로에 흐르는 빗물로부터도 유입될 수 있다.

- 정수과정에서 페놀을 함유한 하천수를 염소처리할 경우 염소이온과 반응하여 염화페놀이 생성되는데, 이 물질은 페놀보다 독성이 크고 역한 냄새가 나기 때문에 상수도의 수질을 악화시켜 인간에게 직접적인 영향을 줄 수 있다.

- 페놀은 인체에 흡수될 경우, 소화기계 점막의 염증이나 목통, 구토 등의 증상이 나타난다.

페놀 및 그 화합물	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법	추출법 : 0.005 mg/L 직접법 : 0.05 mg/L	± 25 % 이내
연속흐름법	0.007 mg/L	± 25 % 이내

1) 자외선/가시선 분광법 

물속에 존재하는 페놀류를 측정하기 위하여 증류한 시료에 염화암모늄-암모니아 완충용액을 넣어 pH 10으로 조절한 다음 4-아미노안티피린과 헥사시안화철(Ⅱ)산칼륨을 넣어 생성된 붉은색의 안티피린계 색소의 흡광도를 측정하는 방법으로 수용액에서는 510 nm, 클로로폼 용액에서는 460 nm에서 측정한다.

 

2) 연속흐름법 

물속에 존재하는 페놀 및 그 화합물을 분석하기 위하여 증류한 시료에 염화암모늄-암모니아 완충용액을 넣어 pH 10으로 조절한 다음 4-아미노안티피린과 헥사시안화철(Ⅱ)산칼륨을 넣어 생성된 붉은색의 안티피린계 색소의 흡광도를 510 nm 또는 기기에서 정해진 파장에서 측정하는 방법

 

5. 황산이온 

물속에 존재하는 황산이온을 측정하는 방법이다. 황산이온은 천연적광석 등에서 생성되기도 하나 오염물질인 유기황 화합물이 산화되거나 황산이 오염되어 생성되기도 한다. 황산이온은 사람에게 특별한 질병은 유발하지 않는다.

황산이온	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
이온크로마토그래피	0.5 mg/L	± 25 % 이내