Effects of Soil Chemical Properties on the Distribution and Forms of Heavy Metals in Paddy Soils near Zine Mines

아연광산 주변 논토양에서 토양(土壤) 화학성(化學性)이 중금속의 형태(形態) 및 그 분포(分布)에 미치는 영향

A study was conducted to determine the influence of soil chemical properties on the distribution and forms of cadmium (Cd), lead (Pb), copper(Cu) and Zinc(Zn) in paddy soils near zinc mines. A sequential extraction procedure was used to fractionate the heavy metals in soils into the designated from of water soluble, exchangeable, organically bound, oxide/carbonate, and sulfide/residual. The predominant form of Cd, Pb, Cu and Zn in the soils was found to be sulfide/residual form. Oxide/carbonate Cd and Pb and organically bound Cu were high, while exchangeable Pb and Cu were very low. Water soluble Cd, Pb and Cu were not detected in the soils. The percentages of the heavy metals content in exchangeable fractions were inversely correlated with those in sulfide/residual fractions in the soils. Exchangeable Cd and Zn and the oxide/carbonate Pb were shifting to the sulfide/residual form with soil depth and the chemical forms of Cu were not changed. Organically bound Cu was positively correlated with soil organic matter content but Cd, Pb and Zn were not. The percentages of Cd, Pb and Zn content in exchangeable forms decreased with soil pH, while those in oxide/carbonate and sulfide/residual forms increased with soil pH. The amounts of oxide/carbonate and sulfide/residual forms of pb were higher than those of Cd and Zn at same soil pH.

본 연구는 아연광산(亞鉛鑛山) 주변의 논토양에 존재하는 Cd, Pb, Cu 및 Zn의 형태별 함량을 조사하여 중금속간의 분포(分布) 특성(特性)을 검토하였으며, 토양 화학적 성질이 이들의 형태별 함량 분포에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수행되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시토양에 존재하는 Cd, Pb, Cu 및 Zn은 주로 해화물-잔류태(殘留態)로 존재하였으며, Cd와 Pb의 산화물(酸化物)-탄산염태(炭酸鹽態)와 Cu의 유기복합태(有機複合態)의 함량도 높은 편이었다. Pb와 Cu의 치환태는 소량 존재하였으며, 수용태는 Zn만 검출되었다. 2. 치환태의 분포비가 높은 토양일수록 산화물-탄산염태 및 황화물-잔류태의 분포비가 낮았다. 3. 토심이 깊어질수록 치환태 Cd 및 Zn의 분포비(分布比)는 낮아지고 항화물-잔류태의 분포비가 높아졌으며, Pb는 산화물-탄산염태의 분포비가 낮아지고 황화물-잔류태의 분포비가 높아졌다. 4. Cu는 유기물이 많은 토양일수록 Cu의 유기복합태 함량이 많았으며, Cd, Pb 및 Zn의 유기복합태는 유기물함량과 관계가 없었다. 치환태 Cd, Pb 및 Zn의 분포비는 pH가 높은 토양일수록 낮았으나, 이들의 산화물-탄산염태과 황화물-잔류태의 분포비의 합은 높았다. Pb의 산화물-탄산염태 및 황화물-잔류태의 분포비는 공시토양의 pH 전범위에서 Cd 및 Zn에 비하여 높았다.