도시 지하 공간 개발이 가속화됨에 따라 화학 첨가제가 풍부한 실드 굴착 토사가 처리되어야 할 긴급 공정 고형 폐기물이 되었으나, 실드 시공으로 인해 토양의 이화학적 특성 변화 및 환경적 영향은 아직 명확하지 않다. 80개의 문헌 데이터와 중국 6개 전형적인 실드 시공 지역에서 채취한 11종의 굴착 토사 및 원상 토양 샘플을 통합하여 다원 출처 실드 토양 데이터를 구축했다. X선 회절(XRD), X선 형광 분광(XRF), 레이저 입도 분석 등을 종합적으로 활용하여 토양 이화학적 특성을 특징 지었으며, 핵자기공명(NMR), 기상질량분석(GC-MS), 적외선 분광(FTIR) 등의 다중분광 기술로 특성 오염물질 성분을 분석했다. Sips 등온 흡착 모델을 기반으로 배치 평형 흡착 실험을 수행하고, 주성분분석(PCA)을 결합해 이화학적 특성 종합 평가 모델을 구축했다. 결과는 실드 시공으로 인해 유의미한 "알칼리성 편향"과 물리적 구조 재형성이 발생했으나, 유기물 및 양이온교환용량(CEC) 등 주요 화학 활성 지표는 지층 모재의 지배를 받아 강한 지역 이질성을 나타냈다. 위험 평가 결과 중금속은 주요 오염원이 아니며, 특성 오염물질은 외부 유입된 α-올레핀 설포네이트 나트륨(AOS) 및 동반 염으로 확인됐다. 구축된 PCA 평가 모델 점수는 AOS 평형 흡착량과 매우 유의미한 양의 상관관계(r=0.987)를 보였다. 미세 구조 분석은 고득점 점토가 층상 규산염 광물 및 유기물을 풍부하게 포함해 강력한 흡착을 형성하고 오염물질 이동을 효과적으로 저지하였으며, 반면 저득점 사토는 차단 능력이 약해 매우 높은 여과 위험이 있음을 추가로 확인했다.

실드 굴착 토사;이화학 재구성;계면활성제;환경 거동;위험 등급