• 제목/요약/키워드: 용존성 중금속

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시화호 산업지역 강우유출수 내 중금속 유출특성 및 위해성 평가 (Characteristics and Risk Assessment of Heavy Metals in the Stormwater Runoffs from Industrial Region Discharged into Shihwa Lake)

  • 나공태;김종근;이정무;이승용;김은수;김경태
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.283-296
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    • 2014
  • 본 연구에서는 연안오염총량관리가 시행되고 있는 시화호 유역에서 비점오염 형태로 유입되는 중금속 유출 특성, 오염도 및 위해성을 평가하기 위하여 반월 스마트 허브(산업단지)에 위치한 강우유출수 내 용존성과 입자성 중금속(Co, Ni, Cu, Zn, Cd 및 Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우초반에 농도가 높고 이후 감소하는 경향을 보였으나, 나머지 용존성 중금속과 입자성 중금속은 강우량 증가에 따라 농도가 큰 폭으로 증가하는 경향을 보였다. 총 중금속 중 입자성 중금속이 차지하는 상대적인 비율은 Pb이 97.2%로 가장 높고 Cu>Cd>Co>Zn>Ni순이었으며, 입자-용존 분배계수($K_d$) 결과는 강우유출수 내 존재하는 Pb는 다른 중금속에 비해 빠르게 입자형태로 제거되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 1일의 강우 이벤트 동안 2개의 토구를 통해 유출되는 총 중금속의 유출량은 Co 2.21 kg, Ni 30.5 kg, Cu 278.3 kg, Zn 398.3 kg, Cd 0.39 kg 및 Pb 40.0 kg로 나타났다. 연안오염총량관리제도가 시행되고 있는 시화호의 유역면적, 연간 강우량 등을 고려할 때 막대한 양의 중금속이 비점오염의 형태로 시화호로 유입되고 있음을 알 수 있었다. 무엇보다 강우유출수 내 용존성 Ni, Cu 및 Zn의 평균농도는 급성 독성을 나타내는 수질기준(급성 단기기준)를 초과하고 있으며, 입자성 중금속 역시 모든 원소가 배경농도에 비해 농축도(오염도)가 매우 높고, 국내 퇴적물 관리기준(PEL)을 큰 폭으로 초과하고 있어, 주변 해역 환경 및 생태계에 악영향을 미칠 것으로 판단된다.

시멘트 고화제 고결공법에 따른 공사장 주변해수의 용존성 중금속 농도 변화 (Distribution of Dissolved Heavy Metals Released during Stabilizing Processes of Soft Sea-Bottom using Cement Stabilizers)

  • 김경태;김은수;오영민;정경호;조성록;박준건
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.74-77
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    • 2005
  • 연약지반을 개량하기 위한 방법 중에서 최근에 시멘트 고화제를 주입하는 방법이 이용되고 있다. 이 방법은 고화제로부터 중금속을 수중으로 용출시킬 수 있으며, 그 정도를 확인하기 위하여 연약지반 개량공사를 시행하고 있는 천수만의 오천항에서 조사를 실시하였다. 조사 결과, 용존성 중금속 농도는 천공 지점에서 가장 높고, 거리가 멀어짐에 따라 농도는 급격히 낮아졌으며, 천공지점을 비롯한 각 지점의 중금속 농도는 우리 나라 뿐 아니라 미국과 영국의 해양환경 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

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도심인공호 퇴적물의 총중금속, 용존중금속, 생물이용성 중금속의 연관성 규명 (Examining the Interrelation of Total, Soluble, and Bioavailable Metals in the Sediments of Urban Artificial Lakes)

  • 백용욱;안윤주
    • 생태와환경
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    • 제41권1호
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    • pp.66-72
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    • 2008
  • 대도시의 기본 생활수준 향상을 위해 건립된 인공호는 지역적 환경요인에 의한 퇴적물 중금속 오염이 우려된다. 본 연구의 퇴적물 조사대상인 도심의 소형인공호들은 저수용량이 적고, 체류시간이 길며, 도시대기오염으로 인한 침적물낙하와 함께 호수에 유입될 수 있는 중금속이 최종적으로 퇴적물에 축적된다. 본 연구에서는 도시지역에 조성된 인공호를 대상으로 퇴적물매체에 축적된 총중금속, 용존중금속, 그리고 생물이용성 중금속의 상호연관성을 규명하고자 시도하였다. 생물이용량은 약전해질추출법(Weak-Electrolyte Extraction, WEE)에 의해 측정하였다. 도심인공호 전체 조사지역에 대한 퇴적물의 총중금속 검출빈도는 아연, 구리, 크롬, 니켈, 비소, 카드뮴 순으로 확인되었고, 총량에 대한 검출은 아연이 가장 높은 수치를 나타내었다. 총중금속에 대한 생물이용성 중금속의 비율은 중금속별, 측정지역별로 매우 상이하였으며 전반적으로 중금속의 생물이용성은 구리 (Cu)가 높은 것으로 나타났다. 높은 생물이용성을 나타낸 구리의 경우 기존독성연구 결과와 비교한 결과 높은 생태독성을 나타내고 있어 본 연구에서 예측한 현상을 지지하고 있으나, 차후 생물검정법(Bioassay)을 통한 검증이 필요할 것으로 사료된다.

시화산업단지 강우유출수 내 중금속 오염도 평가 및 오염원 추적 연구 (Characteristics and Assessment of Metal Pollution and their Potential Source in Stormwater Runoff from Shihwa Industrial Complex, Korea)

  • 이지현;정혜령;최진영;나공태
    • 생태와환경
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    • 제53권1호
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    • pp.91-101
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    • 2020
  • 본 연구에서는 특별관리해역인 시화호 유역의 산업단지 하천에 강우 시 비점오염의 형태로 유입되는 중금속의 유출 특성 파악 및 오염원 파악을 하천 토구를 통해 배출되는 강우유출수 내 용존 및 입자성 중금속(Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우 초반에 고농도로 유출된 후 시간에 따라 감소하는 결과를 보였으나, 대부분의 원소는 조사시기별 강우량 및 유량 변화에 따라 각각 다른 특징을 보였다. 입자성 중금속의 경우, 시간에 따른 부유물질의 농도 변화와 유사한 경향을 보였다. 강우유출수 내 존재하는 중금속 중 Co, Ni, Zn는 용존 상태로 유출되는 비율이 높았고, Cr, Cu, Pb은 입자상 유출 비율이 상대적으로 높았다. 입자 상태로 유출되는 중금속의 인위적 오염도를 평가하기 위해 농집지수를 계산한 결과, Cu, Zn, Cd은 very highly polluted에 해당하는 심각한 오염수준으로 나타났다. 연구지역인 3간선수로 유역 인근의 도로먼지 중 125 ㎛ 이하에서의 중금속 농도와 비교한 결과, 강우유출수 내 Cu, Zn, Cd의 중금속이 금속제조관련 시설에서 절삭 혹은 가공 중에 발생하여 산업시설 표면에 축적되어 있는 금속물질이 강우유출수와 함께 수환경으로 유출된 것을 알 수 있었다. 강우유출수 내 총중금속 평균 유출부하량은 1회 강우 시 Cr 128 g, Co 12.35 g, Ni 98.5 g, Cu 607.5 g, Zn 8,429.5 g, As 6.95 g, Cd 3.7 g, Pb 251.75 g으로 금속제조와 관련된 산업시설이 주로 존재하는 유역의 특성을 잘 반영한 것으로 판단된다.

고현만의 조선소 주변 표층해수 중의 용존 중금속 농도 분포 (Distribution of Dissolved Heavy Metals in Surface Seawaters Around a Shipyard in Gohyun Bay, Korea)

  • 김경태;나공태;김종근;김은수;김종관;심원준
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.36-44
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    • 2015
  • 남해안 반폐쇄성 해역인 고현만 주변의 용존 중금속 오염과 시공간적 변화 경향을 파악하기 위하여 연구를 수행하였다. 해수 시료는 고현만에서 2003~2004년 사이에 18개 정점에서 계절별로 총 4회, 조선소 주변 7개 정점에서 2004년 3월에 1회 채취하였다. 고현만에서 2월과 5월의 해수 중 용존 Cd, Co, Cu, Ni, Pb와 Zn의 농도는 다른 시기보다 상대적으로 높은 농도를 나타내면서 공간적으로 큰 차이를 보였다. 이들 중금속은 만 내측 정점에서 외측정점으로 갈수록 감소하였으며, 조선소 주변에서 Cu, Pb, Zn은 시기에 따라 큰 변화를 보였다. 조선소에 인접한 정점의 Cu와 Zn 농도는 고현만 내측의 평균보다 2배 높은 농도를 나타내었다. Cu와 Zn은 염분과 높은 상관성을 보였으며, Cu와 Zn간에도 매우 높은 상관성을 보였다. 이러한 결과는 조사해역에서 Cu, Zn의 고농도는 조선소가 주요 오염원으로 영향을 미치고 있음을 지시한다. 따라서 조선소에 의한 중금속 오염 방지를 위한 해양환경관리 정책이 마련되어야 한다.

겨울철 행암만의 수질과 표층퇴적물 환경특성

  • 김평중;박종수;박영철;이성호
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.255-257
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    • 2001
  • 진해 행암만은 반폐쇄성 내만으로서 생활하수 및 산업폐수의 유입에 의한 부영양화가 매우 심화된 해역으로서 겨울철에도 빈번하게 적조현상이 일어나는 해역이다. 그러나 매년 봄철부터 가을철까지는 부영양화 및 적조발생에 관한 조사는 많이 행하여 왔으나 진해만 및 마산만을 연구하기 위해 한 두 정점에 국한하여 조사가 이루어졌을 뿐이다. 특히, Park (1975)의 연구 이후 행암만에 대한 상세한 연구는 전무한 실정이며, 해수중 용존중금속 및 표층퇴적물중의 중금속농도분포도 거의 밝혀지지 않는 실정으로서 겨울철 행암만 수질과 표층퇴적물 중의 환경특성을 파악할 목적으로 본 조사를 수행하였다. (중략)

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구연산/칼슘/인산염 용액을 이용한 토양 중금속 안정화: 토양 미생물이 미치는 영향 (Stabilization of Heavy Metals using Ca-Citrate-Phosphate Solution: Effect of Soil Microorganisms)

  • 송호철;송두섭;조동완;박성원;최상훈;전병훈;이장호;박준홍
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.241-248
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    • 2009
  • 거풍광산 주변 밭의 오염된 중금속을 토양오염공정시험법과 TCLP를 이용하여 분석한 결과 비소, 납, 카드뮴, 구리, 아연과 같은 중금속의 농도가 전국 토양 평균치를 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 중금속 오염된 토양의 안정화를 위해서 구연산칼슘인산염 용액을 이용하는 방안에 대한 기초연구를 실험실 조건과 현장 조건에서 수행하였다. 실험실 조건에서 구연산칼슘인산염 용액을 투여한 실험 결과, 고압멸균처리한 반응조에 비해 토착미생물 군집이 존재하는 반응조에서 용존 인산염의 농도가 현격히 감소하였으며, 중금속 안정화율도 높다는 것을 확인하였다. 현장 실험에서도 구연산칼슘인산염 용액 투여가 용존 인산염 감소와 중금속 안정화 결과를 가져왔다. 이는 미생물의 인산염 사용이 중금속 안정화 향상에 도움이 되었음을 의미한다. 현장 실험에서 미생물군집을 분석한 결과, 구연산칼슘인산염 용액 투여로 다양성이 증대되었으며, Anaerofilum과 Treponema 같은 혐기성 미생물 개체가 우점종으로 발현되는 결과를 얻었다. 이러한 결과들을 살펴볼 때, 구연산칼슘인산염의 투여로 인한 토착미생물 신진대사 활성화를 통해서 토양 내 혐기성 환원 조건을 제공하거나 토양미생물이 인산염을 중금속 안정화에 이용되기 쉽게 도와주는 미지의 기작을 통해서 해당 현장의 중금속 안정화에 기여한 것으로 해석된다.

진해만의 퇴적물, 해수 및 참굴 내의 중금속 분포 (Distribution of Heavy Metals in Sediments, Seawater and Oysters (Crassostrea gigas) in the Jinhae Bay)

  • 이인숙;김은정
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권1호
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    • pp.59-64
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    • 2000
  • 진해만의 중금속 오염도를 평가하기 위해 해저퇴적물, 해수 및 참굴의 중금속 농도를 측정하였다. 해저퇴적물내 카드뮴, 코발트, 구리, 니켈, 납, 아연의 농도범위는 0.1∼2.4, 12.6∼14.4, 25.3∼92.3, 32. 4∼93.5, 24.1∼81.2, 124∼477 ㎍/g 으로 나타났다. 인간의 산업활동과 관련된 카드뮴, 구리, 납, 아연의 농도는 마산 내만에서 높게 나타났다. 해수내의 용존성 카드뮴, 코발트, 구리, 니켈, 납, 아연의 농도범위는 <0.010∼0.043, 0.008∼0.120,0.31∼0.90,0.25∼3.10, 0.010∼0.142,0.27∼9.04 ㎍/L로 나타났다. 해수의 카드뮴, 구리, 납, 아연의 농도도 퇴적물에서처럼 마산 내만에서 높게 나타났으므로 마산만이 진해만의 주오염원임을 알 수 있었다. 참굴의 아연, 구리, 카드뮴, 납, 코발트, 니켈 둥의 생물농축계수(BCF)는 647373, 280861, 145069, 44559, 13524, 2745 순으로 나타났으며, 다른 이매패류에 비해 강한 중금속 축적종으로 나타났다.

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시화호와 주변 하천 표층수중의 중금속 거동 특성 (Behavior of heavy metals in the surface waters of the Lake Shihwa and its tributaries)

  • 김경태;이수형;김은수;조성록;박청길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.51-67
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    • 2002
  • 경기도 서해안의 발달된 조간대 지역에 건설된 인공 호수인 시화호와 피 주변 하천 표층수 중의 중금속 거동을 이해하기 위하여 1996년부터 1998년까지 연구를 수행하였다. 반월 및 시화 공단, 도시 통의 다양한 인위적 오염원으로부터 극심한 오염물질 유입에 의해서 시화호와 주변 하천들은 중금속으로 오염되어 있었다. 하천과 공단 토구에서 유출수중의 용존성 중금속 농도와 입자성 중금속 농축계수는 매우 높게 나타났으며, 시ㆍ공간적인 변화 역시 크게 나타났다. 담수화 기간중 시화호 표층수의 중금속 공간분포는 산업 폐수 및 도시 하수의 유입 뿐 아니라 다양한 생지화학적 요인에 영향을 많이 밭으며, 유통의 제한으로 물리적인 혼합은 크게 작용하지는 않았다 또한 시화호는 담수화 중에 주변 환경에 의하여 중금속이 다량 축적되는 것으로 판단되며, 지속적인 환경 개선책이 마련되어야 할 것이다.

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고도화 도시지역에 적용된 LID 기법의 비점오염물질 관리 및 이동 (Transport and management of diffuse pollutants using low impact development technologies applied to highly urbanized land uses)

  • ;최혜선;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.173-180
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    • 2019
  • 본 연구는 도로, 주차장 및 지붕에서 발생된 TSS와 중금속의 거동을 분석하기 위해 수행되었다. 강우시 도로, 주차장, 지붕에서 발생되는 중금속은 입자상 물질(TSS)에 부착되어 이동된다. 이는 TSS 부하량과 Cr, Fe, Cu 및 Pb의 입자상 중금속 및 용존성 중금속의 부하량의 상관관계로 판단 가능하다(r =0.52~0.73, p <0.01). 일반적으로 도로 및 주차장에서 발생된 TSS 및 중금속은 지붕에 비해 더 높은 것으로 분석되었는데, 이는 차량에 의해 중금속이 많이 발생하며, 집수면적 또한 도로 및 주차장이 넓기 때문으로 보여진다. 첨두유출발생시까지 TSS 부하량의 65~75%가 유출되는 것으로 나타났으며, 이는 인근 수계로 유출되는 TSS를 제거하기 위해서는 첨두유출을 제어하는 것이 가장 효과적인 것을 의미한다. 또한 비용경제적인 LID 시설의 규모를 산정하기 위해 시설의 적정 크기(시설의 표면적/배수구역 면적)에 따른 TSS와 중금속 제거율을 평가하였다. 본 연구는 LID 시설의 설계시 참고 가능한 기초데이타로 중요한 의미가 있는 것으로 사료된다.