가학광산 지역 하천 저니토 중금속의 화학적 특성

Characterization of Heavy Metals in the Stream Sediment around an Old Zinc Mine

경기도 광명시 가학동의 폐아연 광산 주변의 광미 시료와 가학천과 목감천 주변 6개지점 40~60cm 깊이에서 채취한 하천저니토 시료중의 중금속 함량과 용출특성을 조사하여 이 지역에 대한 토양 오염 방지 대책을 수립하는 데에 필요한 자료를 제공하고자 수행하였다. 그 결과를 도약하면 다음과 같다. 1. 광미와 하천저니토 시료 모두 상당히 높은 농도로 중금속을 함유하고 있었으며 0.1 N HCl 용액으로 침출한 결과 광미의 경우 카드뮴, 아연 함량이, 하천저니토의 경우 카드뮴, 구리, 납, 아연 함량 모두 거리와 깊이에 관계없이 우리나라 논토양 천연부존량과 금속광산 주변 토양중 함량을 훨씬 상회하고 있었다. 2. 광미시료 중 중금속의 존재형태별 함량 분석 결과, 카드뮴, 구리, 납, 및 아연 모두에서 황화물/잔류태($HNO_3$ 침출태)의 비율이 가장 높았으며, 카드뮴과 납에서는 유기물 결합태(NaOH 침출태)가 다른 중금속과 달리 많은 비중을 차지하였다. 식물흡수에 용이한 치환태, 유기물 결합태의 함량이 낮고 이동성이 큰 수용태가 거의 검출되지 않아 극히 소량만이 식물에 흡수될 것으로 추정된다. 3. 하천저니토 시료의 존재형태별 함량은, 구리와 아연의 경우 황화물/잔류태($HNO_3$침출태)의 비율이 가장 높았으며 카드뮴과 납는 탄산염태(EDTA 침출태)와 황화물/잔류태($HNO_3$침출태)가 많은 비중을 차지하였다. 치환태, 수용태의 함량은 광미와 마찬가지로 아주 낮았다. 4. 광미와 하천저니토 시료 모두 침출액의 pH가 1.2일 때는 중금속이 현저하게 증가하였다. 5. 광미의 pH는 8.0~8.2로서 물로 용출되는 중금속의 양이 적을 것으로 추정된다. pH6.7~7.8을 보인 하천저니토의 경우도 비슷한 특성을 가진 것으로 생각된다. 그러나 광미의 경우 유기물 함량이 낮고 입경이 작아 바람, 홍수에 의해 넓은 지역으로 분산될 가능성이 크다. 6. 특정폐기물 여부를 판정하는 공정시험법의 pH를 5.8~6.3으로 조정한 물로써는 광미시료와 저니토의 중금속은 거의 침출되지 않았다.

This study was carried out to prepare information for the establishment of countermeasures for an area contaminated with minewaste from an old zinc mine at Kahak-long in Kwangmyong. Minewaste and bottom sediments from the streams in this area were sampled and were analyzed for Cd, Cu, Pb, and Zn extracted with different solution. Total heavy metal contents in both minewaste and bottom sediments were fairly high. Cadmium and Zn contents in the minewaste and Cd, Cu, Pb, and Zn contents in the bottom sediments extracted with 0.1 N HCl showed a much higher level than those in the background level of paddy soils and in the soils around the other metal mines regardless of the distance from the mine. Sulfide/residue forms of Cd, Cu, Pb, and Zn covered the highest portions for the minewaste. For bottom sediments, sulfide/residue forms of Cu and Zn formed the highest portions, whereas the contents of both carbonate and sulfide/residue forms of Cd and Pb were significant. The lower the pH of the extracting solutions, the more heavy metals extracted from both minewaste and bottom sediments.