Pollutant Monitoring of Abandoned Mines using the Leaching Test with Soils and Tailings

토양 및 광미의 용출실험을 이용한 폐광산오염수준의 모니터링

  • Kang, Mee-A (Department of Environmental Engineering, Andong National University) ;
  • Kim, Kwang-Tae (Environmental management Corporation, Honam Branch Office)
  • Published : 2007.09.30

Abstract

The contents were investigated by the monitoring survey from the soils and tailings caused by numerous abandoned mines in Korea. Cause heavy metals due to abandoned metal mines are raising significant environmental problems. But it is an important key such as a leaching and a transfer mechanism to evaluate contamination levels caused by abandoned mines. In this study the column test was carried in order to calculate a leaching level from soils and tailings. It was demonstrated that the leaching of Pb, Cd and Mn was expressed with similar behaviors and that of As and Cu was expressed with similar behaviors. For Zn, the leaching behavior was shown a serious leaching level with 40 mg/kg during the 45days. This was explained by Zn high contents of soils Zn in a natural world and ORP conditions where the leaching of Zn was occurred easily. Hence it was necessary that the survey of ORP was a key as well as total contents for the management of abandoned metal mines. We could estimate the chemical forms of heavy metals using the physical index such as ORP and pH and reduce the risk from heavy metals caused by abandoned metal mines.

국내에서는 심각한 환경문제를 유발하는 폐광산으로부터의 중금속오염도 모니터링사업을 위해 토양 중의 중금속 함양 분석을 실시하고 있다. 그러나 중금속의 오염도 수준은 토양 중의 농도 뿐 만 아니라 이들의 용출 및 이동에 의한 오염도 확산에 의한 평가를 간과해서는 안 된다. 따라서 본 연구에서는 중금속 오염이 심한 폐광산 인근의 토양과 광미를 대상으로 용출시험을 실시하여 8개 중금속의 용출 수준을 파악하였다. 2개 지점에서의 시료를 대상으로 한 결과, Pb, Cd 및 Mn의 용출거동이 유사하였고, Cu와 As의 용출거동이 유사하였다. Zn의 경우에는 다른 중금속과 달리 45일간의 시험기간 동안 지속적으로 용출이 발생하였으며, 높은 농도(40 mg/kg)로 검출되었다. 이것은 아연의 총함유량이 많은 것과 토양중에서 이온상태로 쉽게 용출되는 ORP의 조건으로 설명할 수 있다. 따라서 이들 중금속의 용출에는 pH 뿐 만 아니라 산화환원전위도 많은 영향을 미치므로, 폐광산 관리에 있어서는 중금속의 함유 농도 뿐 만 아니라 이들의 산화환원전위도 함께 조사하여야 할 것으로 판단된다. 이러한 물리적 특성을 기초로 화학형태를 예측할 수 있으므로 용출정도를 판단할 수 있으며, 이를 통해 폐광산 유래의 중금속으로부터의 리스크를 저감할 수 있다.

Keywords

References

  1. 강미아, 2007, 광산산성배수로 인한 오염도 조사, 대한지질공학회지 17(1), pp. 143-150
  2. 국립환경과학원 보고서, 2007, 폐금속광산 주민건강영향 조사(부산 경남)
  3. 정명채, 2004, Successive Alkalinity Producing System (SAPS)을 이용한 폐 석탄광의 산성광산폐수 처리, 대한환경공학회지, pp. 1204-1210
  4. 지상우, 고주인, 강희태, 김재욱, 김선준, 2003, 광산배수 오염평가 기준도출에 관한 연구, 2003년 한국지하수 토양환경학회 추계학술발표회, pp. 382-385
  5. 황정성, 최상일, 장민, 2004, 비소로 오염된 토양에 대한 토양세척기법의 적용성 연구, 한국 지하수토양학회지, 9(1), pp. 104-111
  6. Christophe Roussel, Catherine Neel, Hubert Bril, 2000, Minerals controlling arsenic and lead solubility in an abandoned gold tailings, The science of the Total Environment, 263, pp. 209-219 https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00707-5
  7. Eger, P., Wagner, J., Kassa, Z., Melchert, G., 1994, Metal removal in wetland treatment systems, Proceedings of the International Land Reclamation and Mine Drainage Conference/Third International Conference on the Abatement of Acidic Drainage, Pittsburgh, PA, pp. 80-88
  8. Filipek, L.H., Hatton, C., Gusek, J., Tsukamoto, T., 2003, Passive treatment of acid rock drainage(ARD): state of the practice, Proceedings of the Tenth International Conference of Tailings and Mine Waste, Colorado, USA, pp. 293-303
  9. Fiset, J.F., Zinck, J.M., Nkinamubanzi, P.C., 2003, Chemical stabilization of metal hydroxide sludge, Proceeding of the X International Conference of Tailings and Mine Waste, Vail, CO, USA, AA Balkema, pp. 329-332
  10. Gazea, B. K., Adam, A. K., 1996, A review of passive systems for the treatment of acid mine drainage, Miner. Eng., 9, pp. 23-42 https://doi.org/10.1016/0892-6875(95)00129-8
  11. Maier., J. M., McConnel, H., L., 1974, Water pollut. cont., Fedn, 46, pp. 623
  12. Min Jang, Hung Sung Hwang, Sang Il Choi, Jae Kwang Park, 2005, Remediation of arsenic-contaminated soils and washing effluents, Chemosphere 60, pp. 344-354 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.12.018