연구는 Bellandur 호수의 악명 높은 거품을 조성하는 요인을 강조합니다

2023년 6월 6일

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인도 과학 연구소

Bengaluru의 Bellandur 호수에서 발생하는 예측할 수 없는 심한 거품의 미스터리는 과학자, 규제 기관 및 시민들을 당황하게 했습니다. 몇 가지 이론이 제시되고 통제 조치가 취해졌지만 거품은 해마다 계속해서 형성됩니다. 인도 과학 연구소(IISc)의 지속 가능한 기술 센터(CST) 팀은 이 미스터리를 풀기 위해 지난 4년 동안 이 거품을 지속적으로 모니터링해 왔습니다.

거품이 과학자들을 당혹스럽게 만든 이유 중 하나는 폭우가 내린 후에만 거품이 반직관적으로 증가한다는 것인데, 이는 거품을 일으킬 수 있는 호수의 오염 물질을 희석시키는 것으로 추정됩니다. 전체 환경 과학(Science of the Total Environment)에 발표된 연구에서 연구자들은 이러한 특이성의 이유를 밝혀냈습니다.

팀은 이 발포의 핵심인 세 가지 요소를 강조합니다. 첫 번째는 호수로 유입되는 처리되지 않은 하수입니다. 호수가 크기 때문에 하수가 호수를 통해 분산되는 데 10~15일이 걸립니다. 이 기간 동안 유기 물질의 일부는 산소가 없으면 분해되어 슬러지로 침전됩니다. 점점 더 많은 하수가 호수를 통해 흘러감에 따라 하수 속의 계면활성제는 분해되지 않고 대신 침전된 슬러지에 느슨하게 부착되어 농도가 점차 증가합니다. 어떤 경우에는 호수로 유입되는 원래 농도의 최대 200배에 달한다고 Chanakya는 지적합니다. HN, CST의 수석 연구원이자 연구 저자 중 한 명. "물통에 세제 한 스푼을 넣는다고 상상해보세요. 적절한 조건에서 확실히 거품이 생길 것입니다."라고 그는 설명합니다.

두 번째 요인은 밤새 도시에서 호수로 많은 양의 유출수를 가져오는 폭우입니다. 이러한 대량 유입은 계면활성제가 함유된 슬러지를 휘젓고, 축적된 계면활성제를 슬러지에서 제거하고, 다시 용액으로 가져와 거품이 생길 수 있도록 만드는 것으로 보입니다. 호수 자체 깊은 곳에서는 기포가 형성되지 않기 때문에 거품이 거의 없습니다. 그러나 비로 인해 호수의 수위가 높아지면 계면활성제를 많이 함유한 과잉 물이 최대 25피트 깊이까지 호수 배출구로 흘러들어 거품으로 변하는 기포를 가두게 됩니다. CST의 부교수이자 저자 중 한 명인 Lakshminarayana Rao는 "이것은 계면활성제가 함유된 물을 거품으로 전환시키는 중요한 현상입니다."라고 말했습니다.

이 두 가지 요인 외에도 연구자들은 특정 박테리아를 포함하는 부유 고형물이 거품 형성 및 안정성에 원인이 될 수 있다고 제안합니다. 관련 메커니즘은 추가 실험을 통해 검증될 필요가 있습니다.

거품 형성을 연구하기 위해 연구원들은 호수에서 물 샘플을 수집하고 다양한 매개 변수를 분석했으며 호수의 여러 지역과 연중 다른 시간에 걸쳐 계면활성제의 화학적 구성 변화를 추적하는 실험실 모델을 재현했습니다. "저는 물과 거품 샘플을 수집하고 이에 대한 실험을 수행하기 위해 수년 동안 매달 호수에 가야 했습니다."라고 Reshmi Das 박사는 말합니다. CST 학생이자 연구의 첫 번째 저자입니다. 그녀는 방갈로르 상하수도청(BWSSB)과 방갈로르 개발청(BDA) 관계자들의 도움을 받아 샘플을 수집했습니다.

연구팀의 최근 분석에 따르면 대부분의 가정용 세제와 샴푸에 일반적으로 사용되는 단일 유형의 계면활성제가 이러한 거품을 유발하는 데 지배적인 역할을 하는 것으로 나타났습니다.