Abstract
It is known that coal-derived fly ashes have the unique chemical composition and mineralogical characteristics. Since iron oxides in coal fly ash are enriched with heavy metals, the subsurface media including soils, underground water, and sea water are highly likely contaminated with heavy metals when the heavy metals are leached from fly ashes by water-fly ash interactions. The purpose of this study was to investigate how indigenous bacteria affect heavy metal leaching and mineralogy in fly ash slurry during the fly ash-seawater interactions in the ash pond located in Dangjin seashore, Korea. The average pH of ash pond seawater was 8.97 in nature. Geochemical data showed that microbial activity sharply increased after the 7th day of the 60-day course batch experiments. Compared with other samples including autoclaved and natural samples, ${SO_4}^{2-}$ was likely to decrease considerably in the fly ash slurry samples when glucose was added to stimulate the microbial activity. Geochemical data including Eh/pH, alkalinity, and major and trace elements showed that the bacteria not only immobilize metals from the ash pond by facilitating the chemical reaction with Mn, Fe, and Zn but may also be able to play an important role in sequestration of carbon dioxide by carbonate mineral precipitation.
석탄회는 독특한 화학조성과 광물학적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 석탄회의 철산화광물에는 중금속원소들이 다량 농집되어 있어서 침출이 일어나는 환경에서는 토양과 지하수 및 해양오염의 가능성이 높다. 본 연구에서는 해안가에 위치한 당진화력 발전소에서 배출하고 있는 석탄회와 주변 해수와의 반응과정에서 토착 미생물이 어떤 역할을 하는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해 해수와 석탄회를 혼합하여 배양기에 60일 동안 보관하면서 물시료와 석탄회 시료를 분석함으로써 박테리아의 활동에 따른 광물의 상변화 및 해수의 지화학적 변화 정도를 살펴보았다. 매립호수에서 해수의 평균 pH는 8.97이다. 지화학적 변화 결과에 비추어 볼 때, 박테리아의 활동은 실험 시작 7일 이후부터 급격하게 활성화되었다. ${SO_4}^{2-}$는 글루코스를 첨가한 시료에서 다른 처리방식에 비해 현저하게 감소하는 경향을 나타낸다. 매립호수에 서식하는 박테리아는 주로 Mn, Fe, Zn와 반응하여 매립호수로부터 금속이온을 제거시킬 수 있을 뿐 아니라 탄산염 광물을 형성하는 과정에서 이산화탄소를 고정시킬 수 있는 역할도 할 수 있을 것으로 기대된다.
