농경지 토양 내 미세플라스틱 추출 및 분광분석: 농업 방식에 따른 미세플라스틱 분포 거동 비교 연구

초록

토양 매체는 그 매트릭스가 복잡하여 미세플라스틱 분석 전 정확한 추출 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 경기도 남양주시 소재의 D 농장의 경작, 비경작, 시설재배의 농업 방식에 따른 미세플라스틱 분포 거동을 비교하기 위해, 토양 중 20~1,000 ㎛ 크기 미세플라스틱의 분광분석을 위한 시료 채취 및 전처리 방법을 연구하였다. 토양 시료는?토양오염공정시험기준에 따라 채취하였으며, 지점당 5개의 단위 시료를 균질하게 혼합하여 복합시료를 조제하였다. 그 후, 시료?100 g에 H2O2?(34.5%) 용액을 천천히 가한 후 70℃에서 6-8시간 중탕하여 유기물을 제거하였으며, 높은 밀도의 NaCl 포화 수용액(ρ=1.19 g/cm3)과 ZnCl2?수용액(ρ=1.50 g/cm3)을 이용하여 미세플라스틱을 분리하고, 100 ㎛ 표준체와 20 ㎛ 메쉬 필터 (스테인리스 강 재질)를 이용하여 입자를 선별하였다. 추가 전처리 공정을 통해 잔류하는간섭물질을 제거하고, 최종적으로 회수된 미세플라스틱은 NicoletTM?iNTM?10 Infrared Imaging Microscopy (Thermo Scientific, USA)로?분석하였다. 분석 결과, 농업 방식에 따른 미세플라스틱 풍부도는 각각 241개, 195개, 및 306개(건조토양 1 kg 기준)로 나타났으며, 멀칭 및 포장재 성분인 폴리에틸렌 (PE)과 폴리프로필렌 (PP)이 주로 검출되었다. 또한, 시설재배 비닐하우스 인근에서는 소수의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 성분의?파편이 관찰되었다.?