기후변화로 인한 잦은 폭염과 산성비에도 토양 속 유독물질인 수은을 안정적으로 고정할 수 있는 신소재 기술이 개발됐다.
국제 학술지 '바이오차'(Biochar) 최신호에 따르면, 연구팀은 황 화합물로 변형한 '티올 바이오차'(TMB)가 기후변화로 인한 건조와 습윤 반복 환경에서도 토양 내 수은을 효과적으로 고정시키는 것을 확인했다고 12일(현지시간) 밝혔다.
연구팀이 TMB를 0.4% 처리한 수은 오염 토양을 30회에 걸쳐 건조와 습윤 주기에 노출시킨 결과, 유출 가능한 총 수은의 양은 82.3% 감소했다. 이는 아무 처리도 하지 않은 토양의 감소율(7.1%)을 크게 웃도는 수치다.
TMB는 토양의 산성도를 낮추고(pH 증가) 광물 입자의 전하를 바꿔 수은의 침전과 흡착을 유도하는 방식으로 작용했다. 또한 철과 알루미늄 산화물을 수은과 더 강하게 결합하는 형태로 변환시켰다.
특히 생물체에 흡수되기 쉬운 '생체이용가능 수은'을 안정적인 형태로 전환시키는 효과가 컸다. 30회 주기 실험 후 교환성·탄산염 결합 수은의 비율은 대조군 대비 89.7% 줄었다.
독성이 매우 강해 생물 농축을 일으키는 메틸수은의 축적 또한 억제하는 것으로 나타났다.
장기간의 산성비 노출을 가정한 실험에서도 TMB 처리 토양은 반복적인 풍화 스트레스 후 총 수은 방출량을 87.4%까지 줄여 강력한 지속성을 보였다.
연구팀은 "이번 연구는 폭염, 산성비 등이 잦은 지역의 대규모 수은 오염 토양 정화에 티올 바이오차를 활용할 과학적 근거를 제공한다"고 설명했다.