Environmental Contamination and Bioavailability Assessment of Heavy Metals in the Vicinity of the Dogok Au-Ag-Cu Mine

In order to investigate the contamination level and seasonal variation of heavy metals and evaluate the bioavailability of toxic elements, environmental geochemical survey was undertaken at the Dogok Au-Ag-Cu mine area. The main pollution sources in the area were suggested as tailings, mine waste materials and mine water. Elevated levels of $140{\cal}mg/{\cal}kg{\;}As,{\;}107{\cal}mg/{\cal}kg{\;}Cd,{\;} 3017{\cal}mg/{\cal}kg{\;}Cu,{\;}12926{\cal}mg/{\cal}kg{\;}Pb,{\;}9094{\cal}mg/{\cal}kg$ Zn(before rainy season) were found in mine tailings. Concentrations of heavy metals in farmland soils exceeded normal level in nature soil (Bowen, 1979). The highest level of heavy metals was found in water samples near the mine tailing dumps regarded as a main pollution source of toxic elements in the area. These concentrations decreased to downstream due to the effect of dilution. From the results of sequential extraction analyses for tailings and soils, non-residual forms of heavy metals were found, which indicate the contamination to be progressing by continuing weathering and oxidation. Cadmium and Zn would be of the highest mobility in all samples. The bioavailability of Cd, Cu, Zn and As using SBET analysis from paddy soils was $53.3{\%},{\;}46.5{\%},{\;}41.0{\%}$ and $37.0\%$, respectively. The farmland soil sample(S3) showed the highest total concentration and bioavailability of heavy metals.

도곡(Au-Ag-Cu)광산 주변지역의 중금속 원소들의 환경오염특성 및 생체흡수도 평가

도곡광산 주변지역 중금속 원소들의 오염 특성을 알아보고, 이들 원소들의 생체흡수도를 평가하기 위해서 본 연구를 수행하였다. 연구 대상 지역의 주오염원은 광미 및 폐석더미 그리고 갱내수 등으로 추정된다. 광미 내에는 As이 $140{\cal}mg/{\cal}kg$, Cd이 $107{\cal}mg/{\cal}kg$, Cu가 $3017{\cal}mg/{\cal}kg$, Pb가 $12926{\cal}mg/{\cal}kg$, Zn는 $9094{\cal}mg/{\cal}kg$(우기 전 시료)로 높은 함량을 나타내고 있다. 밭토양 내의 중금속 원소들 함량은 자연토양 내의 평균함량(Bowen, 1979)보다 높게 나타났으나, 광미적치장의 광미에 비해서 낮은 함량을 나타낸다. 수계내 중금속 함량은 독성 원소들의 주오염원으로 생각되는 본 갱의 광미적치장 주변 하천수 시료에서 가장 높은 수준을 나타내었고, 하류로 가면서 희석 효과에 의해서 그 함량이 점차 감소하는 경향을 나타내고 있다. 광미와 토양을 대상으로 연속추출분석을 한 결과, 비잔류상 형태의 존재비율이 높게 나타났는데 이는 계속적인 풍화와 산화에 의한 오염을 지시한다. 그리고 Cd과 Zn는 대상 지역 대부분에서 높은 이동도를 나타내고 있다. 밭토양을 대상으로 SBET분석에 의한 중금속 원소들의 생체흡수도 평가 결과, $Cd(55.3\%),\;Cu(46.5\%),\;Zn(41.0\%),\;As(37.0\%)$로 나타났다. 밭토양(S3) 시료는 중금속 원소들의 총 함량과 생체흡수도 모두 가장 높은 함량을 나타내었다.