• 한국환경농학회지
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• 제12권2호
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• pp.144-152
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• 1993

오염된 하천수, 토양 및 폐기물 침출수등의 미생물 분리원으로 부터 합성세제(ABS)를 유일 탄소원으로 이용할 수 있는 미생물들을 분리하여, 이중 합성세제(ABS) 분해능이 가장 우수한 한 종의 균을 분리하여 동정한 결과 P. fluorescens 또는 그 유연균으로 밝혀졌으며, 최적 생장온도는 $30^{\circ}C$였고 최적 생장 pH는 pH 7.0이었다. 분리균주의 탄화수소 자화능 및 중금속에 대한 내성을 조사한 결과 benzene, cyclohexane, xylene 및 catechol은 탄소원으로 이용할 수 있는 반면 phenol, toluene, salicylate, naphthalene은 탄소원으로 이용하지 못하였으며, 중금속중 zinc chloride, lead nitrate, copper sulfate에 대하여는 강한 내성을 나타내었으나 mercury chloride, silver nitrate에 대하여는 내성이 약했다. 분리균의 합성세제(ABS) 분해율을 조사한 결과 ABS 20${\mu}g$/ml의 농도에서 4일후 약 55%, 100${\mu}g$/ml 농도에서는 약 60% 각각 분해되었다. 합성세제 (ABS) 분해에 따른 benzene ring의 분해율을 조사한 결과 시간이 경과 할수록 합성세제(ABS) 분해에 비례하여 benzene ring도 분해되었다. ABS 농도 20${\mu}g$/ml 및 100${\mu}g$/ml에서 benzene ring은 각각 38% 및 45% 분해되었다. COD의 분해와 ABS 분해를 비교검토한 결과 COD는 배양 24시간까지 급격하게 분해 되었으나 그 이후부터 서서히 계속해서 분해되었으며 ABS는 처음부터 서서히 계속적으로 분해되었다. ABS를 첨가하지 않고 배양한 균과 ABS를 1,000${\mu}g$/ml 농도가 되게 첨가하여 배양한 균과의 균체내 아미노산조성을 비교한 결과 아미노산총량은 각각 104.9mg/g 및 115.0mg/g으로서 ABS를 첨가하여 배양한 분리균에서 9.4% 증가 되었으며, 균체내에 Glx(Glu + Gln) 및 proline이 각각 11.1%, 9.2%로 비교적 많이 함유하고 있었고, 특히 cysteine은 ABS를 첨가하지 않고 배양한 분리균에 비해 ABS를 첨가하여 배양한 균에서 약 2.4배 높게 나타났다. ABS를 첨가하지 않고 배양한 분리균은 산성 아미노산인 Asx(Asp + Asn)와 Glx(Glu + Gln)가 비교적 많이 생성된 반면, ABS를 첨가하여 배양한 분리균에서는 염기성 아미노산인 histidine, lysine 및 argnine이 비교적 많이 생성되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권2호
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• pp.106-116
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• 2005

This experiment was conducted to investigate available extraction capacity and potential mobility of heavy metal according to the distribution property and contamination level of heavy metals in soils and to suggest a reform measure of soil environment assessment methodology applied with soil quality and the official soil heavy metal test methods in domestic and foreign countries. The soils were collected from the natural forest paddy with long-term application of same type fertilizer, and paddies near metal mine and industrial complex. The post-treatment methods of soil were partial extraction, acid digestion and sequential extraction methods. For the heavy metal contents with different soil properties, it was shown that their natural forest and paddy soil were slightly low and similar to the general paddy soil, while their paddies near metal mine and industrial complex were higher than the standard level of Soil Environment Protection Act. Heavy metal concentrations in the soils with different soil properties had difference between $HNO_3\;and\;HNO_3+HCl$ extractant by US-EPA 3051a method. There were highly significant positive relationships in both two methods. It was appeared that the higher extractable concentration ratio with 0.1N-HCl to total heavy metal content with $HNO_3+HCl$ extractant the greater total heavy metal content. There were highly significant positive correlationship between total heavy metal content and extractable content with 0.1N-HCl. For extractable capacity of soil extractable solution compared to the total heavy metal content it was appeared that it extractable method with 0.1N-HCl was higher than those with EDTA and DTPA. In extractable ratio with 0.1N-HCl in the contaminated paddy soils near mine and industrial complex, it was shown that the lower soil pH, the higher total heavy metal content. The order of a potential mobility coefficient by distribution of heavy metal content with ie different typies in the soil was Cd>Ni>Zn>Cu>Pb. It could be known that contamination characteristics of heavy metals with different types of soils were affected by different heavy metal components, contamination degree and soil chemical properties, and heavy metal concentration with different extractable methods had great variations with adjacent environment. To be compared with assessment methodology of soil environment impact at domestic and foreign countries with our results, it might be considered that there was necessary to make a single analysis method based on total heavy metal content with environmental overloading concept because of various analysis methods for total heavy metal content and present analysis method with great variation according to soil environment. In spite of showing higher concentration of heavy metal with acidic digestion than the extractable method, it might be considered that there is need to be adjusted the national standard of soil heavy metal contamination.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.651-660
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• 2007

산성광산배수는 휴폐광산 광해의 주요한 문제로 널리 인식되어 왔으며 최근 황화광물을 많이 함유한 지역의 지반굴착 건설현장에서 산성배수의 발생과 이로 인한 환경오염과 구조물의 안정성 저해가 건설 분야의 현안문제로 대두되고 있다. 지구과학분야에서 간과하고 있는 건설현장에서 발생된 산성배수에 의한 피해 사례를 소개하고 향후 피해 저감대책기술 개발과정에서 지구과학분야 역할의 중요성을 피력하고자 한다. 우리나라에서 산성배수를 발생시킬 개연성이 높은 대표적인 암석은 옥천층군 변성퇴적암, 평안층군 함탄층, 중생대 화산암, 제3기 퇴적암 및 화산암이며 우리나라 표면적의 약 20%정도를 차지할 것으로 추정된다. 최근 건설현장에서는 산성배수에 대한 적절한 대책이 수립되지 않고 대규모 절토와 터널굴착이 빈번히 이루어지고 있으며 향후 산성배수에 의한 피해는 지속적으로 발생될 것으로 판단된다. 건설현장의 산성배수는 토양, 지표수와 지하수의 산성화 및 중금속 오염, 식생고사, 경관훼손, 사면안정성 저해, 구조물 부식, 콘크리트 및 아스콘 노후화 촉진 등이다. 암석의 산성배수 발생개연성평가는 static test와 kinetic test 방법이 있으며, 암석의 산성배수 발생능력과 중화능력을 측정하여 암석의 산성배수 발생개연성을 간접적으로 추정하는 acid base accounting test가 가장 널리 활용되고 있다. 산성배수에 대한 피해저감대책은 산성배수의 처리와 발생억제로 구분된다. 산성배수 처리방법은 중화제 투입 등의 적극적 처리와 자연적인 물리 화학 생물학적 과정을 이용한 소극적 처리로 구분된다. 산성배수의 발생억제는 산화제의 제거와 생성억제, 산화제와 황화광물의 접촉차단으로 구분된다.도시되며 지역에 따라 위도효과를 보인다. 황산염에 대한 황동위원소 대부분 화성기원을 보인다. 그러나 JR1 온천은 고염수에서 기원한 것으로 보이는 해양성기원을 보인다. 온천수의 $^3He/^4He$ 비와 $^4He/^{20}Ne$ 비는 $0.0143{\times}10^{-6}{\sim}0.407{\times}10^{-6}$ 범위와 $6.49{\sim}584{\times}10^{-6}$ 범위를 각각 보여주어 대기와 지각성분의 혼합선상에 도시된다. 이는 온천수내 헬륨가스의 대부분이 지각기원임을 의미한다. 죽림온천(JR1)의 경우 맨틀기원의 헬륨가스의 혼합율이 다른 온천에 비해 다소 높은 비율을 보여준다. 이들 동위원소비와 온천수의 pH와는 대체적으로 정의 상관관계가 확인되었다. 아울러 $^{40}Ar/^{36}Ar$비가 $292.3{\times}10^{-6}{\sim}304.1{\times}10^{-6}$ 범위로 대기기원임을 지시한다. Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.194-205
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• 1999

1998년 2월에 황강리 광화대의 일부 폐금속광산(상곡,금실,장풍 및 삼덕)수계에서 채취한 지표수를 대상으로 수리지구화학적 특성과 환경동위원소의 거동을 고찰하였다. 연구지역에 분포하는 일반적인 지표수는 $Ca^{2＋}$. 알카리 원소 N $O_3$$^{－}$ 및 C $l^{－}$이 풍부하나. 광산부근의 지표수로 가면서 상대적으로 $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$. 중금속 원소 HC $O_3$$^{－}$ 및 S $O_4$$^{2－}$ 가 부화되어 있다. 또한 광산수계의 지표수에서 pH는 낮고 EC와 TDS는 아주 높다. 이 지표수들의 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O(SMOW) 값은 각각 －65.0~－71.2$\textperthousand$ 및 －9.1~－10.2$\textperthousand$의 범위를 보이며. d($\delta$D－$\delta$$^{18}$ O) 값은 7.3~10.9 이다. 이 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O 비는 비광산 지역의 지표수에서 광산지역의 물로 갈수륵 무거운 값을 갖는다. 이 동위원소외 조성과 TDS, HC $O_3$$^{－}$ , S $O_4$$^{2－}$ 및 $Ca^{2＋}$의 함량온 양의 상관도를 보여준다. WATEQ4F를 이용하여 포화지수를 계산해 볼 때, 광산부근의 지표수에서 사장석. 방해석. 돌로마이트 및 점토광물들은 대부분 용해성 조건을 가지나, 하류로 가면서 비광산 지역의 지표수가 유입됨에 따라 점진적으로 평형상태로 변한다. 그러나 비광산 지역의 지표수에서는 거의 모든 광물종이 포화상태 또는 침전조건을 나타낸다. 지구화학적 모델링을 통하여 규명된 잠제적 독성원소들은 광산수계에서 황산염(MS $O_4$$^{2－}$ ) 또는 단독 양이온( $M^{2＋}$)으로 존재하나, 비광산 수계에서는 탄산염(C $O_3$$^{－}$) 또는 수산화물(O $H^{－}$) 형태의 복합 음이온으로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 한편 조선누층군의 석회암질암이 모암을 이루는 상곡 및 금실광산 부근의 물이 옥천누층군에 속하는 변성퇴적암과 쥬라기의 화강암류가 분포하는 장풍 및 삼덕광산 수계의 물보다 pH가 높고 $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$ 및 HC $O_3$$^{－}$의 함량이 많으며 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O의 조성 또한 무거운 특징이 있다. 그러나 이들은 광산폐수에의 오염에 의하여 거의 동일한 수리지구화학적 진화경향을 보인다.

• 생태와환경
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• 제36권1호통권102호
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• pp.83-94
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• 2003

공업적 목적으로 사용된 후의 아연은 육지와 수계로 유입되며, 토양으로 유입된 후의 아연은 부식되어 수계로 유입된다. 과량의 아연은, 수서생물에 대해 중금속으로서 독성을 가지며 수서 동 ${\cdot}$ 식물의 성장억제를 유발하고, 나아가서는 동물의 기형발생을 초래한다. 본 연구에서는 FETAX (frog embryo teratogenetic assay with Xenopus) 방법에 의해 in vivo에서 과량 아연의 독성을 밝혔다. st. 9 시기에 있는 Xenopus 개구리의 배를 $100{\sim}900\;{\mu}M$ $ZnCl_2$용액에 7일간 노출시켰을 때 100 ${\mu}M$ 아연에서는 81%의 개체가 생존하였고 1000 ${\mu}M$ 에서는 25%가 생존하였다. 그 결과 외형적 이상은 복부팽만과 소화관 형성부전이 일반적으로 나타났고 200 ${\mu}M$ 이상의 아연처리 시 모든 개체에서 이러한 현상이 나타났다. 400 ${\mu}M$ 이상의 농도에서는 모든 개체에서 심장탈색을 보였다. 또한 신체의 탈색과 눈의 수정체 헤르니아, 그리고 느슨한 소화관은 100 ${\mu}M$ 이상의 아연처리에서 매우 빈번히 나타났다. 아연처리 된 유생의 파라핀 조직절편에서는 망막의 광수용기의 파괴, 눈의 초자체방 축소, 심장적혈구수의 감소, 비정상적 간조직, 원신관 세포의 팽윤, 근육형성부전, 그리고 구전정의 유두종 형성 등의 이상을 보였다. 이러한 이장은 미토콘드리아의 파괴 $Ca^{2+}$과 $Zn^{2+}$의 치환에 의한 세포결합의 저해, 그리고 아연에 의한 적혈구내 leghemoglobin의 형성 등이 원인일 것이다. 과량 아연에 의해 유생의 체장은 감소하였고, 통계분석 결과 체장은 대조군의 체장과 비교했을 때, 300 ${\mu}M$ 아연처리 군부터 매우 유의미하게 체장의 감소가 나타났다. 현재 자연상태에서 양서류의 수적감소와 기형발생이 세계적으로 보고되고 있으며, 본 연구의 결과로 고려했을 때, 과잉 아연은 수계를 오염시켜 양서류의 수적감소를 일으키는 중요한 원인물질로 생각되므로 이의 관리에 관심을 두어야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권5호
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• pp.418-428
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• 2007

본 연구는 골재 부산물의 용토재로서 활용을 위한 기초 특성 분석으로서 전국 21개소의 골재 업체를 대상으로 골재 생산시 생하는 슬러지나 석분 등 골재 부산물의 화학성과 물리성 및 광물 조성을 알아 보는데 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 골재 부산물의 pH는 전라도 지역의 JH, DA 업체를 제외하고 모두 8.41~10.97 정도로 높았으며, EC는 평균 $167.9{\mu}S\;cm^{-1}$ 이고 전라도 지역은 대부분 $33.0{\sim}122.4{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 낮은 수치를 보였으나, 경상도 지역은 $169.5{\sim}639.0{\mu}S\;cm^{-1}$ 정도로 상대적으로 높은 수치를 나타냈다. 2. 유기물 함량은 대부분 $2.9{\sim}5.0g\;kg^{-1}$ 이며, 강원도 지역의 GG 업체의 경우 $11.27g\;kg^{-1}$ 로 상대적으로 높았다. T-N의 경우, 0.01~0.11 % 정도이고 $NH_4{^+}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.03{\sim}3.00mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $NO_3{^-}-N$의 경우, 대부분 지역은 $14.0{\sim}67.2mg\;kg^{-1}$ 수준이었으나 전라도 지역은 $1.0{\sim}3.2mg\;kg^{-1}$ 수준을 보였다. $P_2O_5$ 의 경우, 강원도의 $10.2mg\;kg^{-1}$ 에서 전라도 $24.8mg\;kg^{-1}$ 까지 비슷한 수준을 나타냈다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$ 및 $Na^+$ 의 각 평균은 $2.299cmol_c\;kg^{-1}$, $0.472cmol_c\;kg^{-1}$, $0.021cmol_c\;kg^{-1}$, $0.055cmol_c\;kg^{-1}$ 이며 $Ca^{2+}$의 경우, 최고값인 경상도 DE 업체의 $6.385cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 전라도 JH 업체의 $0.742cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. $Mg^{2+}$의 경우 최고값인 전라도 YS 업체의 $1.850cmol_c\;kg^{-1}$ 부터 최저값인 충청도 JK 업체의 $0.006cmol_c\;kg^{-1}$ 사이의 범위를 보였다. 양이온교환용량은 평균 $7.6cmol_c\;kg^{-1}$으로 경상도에서 $17.3cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높았으며, 전라도에서 $2.2cmol_c\;kg^{-1}$ 으로 가장 낮았다. 3. 중금속 함량은 모든 항목에서 환경부에서 고시한 농경지 오염 우려 기준을 초과하지 않았다. Cd의 경우, 평균 $0.011mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.003mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경상도 DH 업체의 $0.062mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. $Cr^{6+}$의 경우, 평균 $0.068mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.037mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $0.169mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Cu의 경우, 평균 $0.419mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 강원도 DM 업체와 SS 업체의 $0.000mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.072mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Ni의 경우, 평균 $3.513mg\;kg^{-1}$ 이며 최저 값인 전라도 DA 업체의 $0.045mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 강원도 GG 업체의 $11.980mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Zn의 경우, 평균 $0.588mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.014mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.086mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Pb의 경우, 평균 $0.467mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 DM 업체의 $0.008mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $1.261mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Fe의 경우, 평균 $33.815mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 경상도 SU 업체의 $0.805mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 경기도 KG 업체의 $106.400mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. Mn의 경우, 평균 $18.427mg\;kg^{-1}$이며 최저 값인 강원도 SS 업체의 $0.703mg\;kg^{-1}$ 에서부터 최고 값인 충청도 SB 업체의 $49.140mg\;kg^{-1}$ 사이의 값을 보였다. 4. 골재 부산물의 토성은 평균적으로 대부분 모래가 50 % 이하이며 미사가 50 % 이상인 미사질양토(SiL)인데 비해 전라도의 경우, 양토(L)였다. 유효수분은 평균 2.58 % 로 매우 낮은 수준이며, 액성한계의 경우, 최저 값인 전라도 JS 업체의 5.9 % 에서 최고 값인 경상도의 DH 업체의 39.1 % 사이의 값을 보이며 평균 24.4 %로 일반 밭 토양의 액성한계와 유사한 수치를 보였다. 대부분 시료에서 점착성 및 가소성 모두 그 성질이 약하거나 없는 C나 D 등급이었다. 5. 골재 부산물의 투수성은 경기도 KG 업체의 경우, $2.8{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 강원도 CC 업체의 경우, $0.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$, 그리고 전라도 KS 업체의 경우, $1.4{\times}10^{-6}m\;sec^{-1}$ 로 상당히 느린 투수성을 보여준다. 6. 골재 부산물의 X선 회절분석 결과, 석영(Quartz)과 단사녹니석(Clinochlore)이나 금운모(Phlogopite)가 주요 피크로 대부분 시료에서 화강암 또는 화강 편마암 지역의 광물 조성을 보였으며, 강원도 지역의 DM 업체에서 석회암을 모암으로 하는 방해석(Calcite)과 백운석(Dolomite)이 주요 피크였다. 7. 골재 부산물의 화학 조성 분석 결과(X선 형광분석), 대부분 시료는 원암을 화강암이나 화강편마암으로 하고 있기에 대표적인 원소는 $SiO_2$이며 그 다음으로 $Al_2O_3$가 대부분을 차지한다. 강원도의 SS, DM 업체의 $SiO_2$의 함량은 30 %이하로 낮은 반면에 CaO의 함량은 45 % 이상으로 높은 수치를 보여준다. 골재 부산물의 규반비는 1.70~3.42 이며, 이는 골재 부산물이 화학적 풍화 보다는 원암에서 기계적인 파쇄에 의한 단순 입자 크기의 축소로 보이며, 원암 가루, 즉 1차 광물로서 2차 광물이 거의 없기 때문이라 판단된다. 8. 골재 부산물의 시차 열분석 결과, 열변화 곡선이 안정적이며 주요 천이점이 $550^{\circ}C$에서 $610^{\circ}C$ 부근에 석영의 천이를 보이는 것과 열변화 곡선이 불안정적이며 여러 천이를 보이는 것으로 나뉘며, 골재 부산물의 경우는 흡 발열피크를 검토할 때 점토광물이 거의 없는 것으로 보인다.