• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.871-878
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• 2006

Batch experiments were performed to evaluate the applicability of soil washing for heavy metal contaminated soils at Nacdong and Hamchang abandoned mines. The texture of the Nacdong soil was sandy loam. Nacdong abandoned mine soil was almost neutral (pH=6.5). Contaminations of As, Cd, Pb and Zn for Nacdong mine soils were 12,900 mg/kg, 29 mg/kg, 696 mg/kg and 276 mg/kg, respectively. Hamchang abandoned mine soils were acidic (pH=2.6) and the soil texture was loam. The contaminations of As, Cd, Pb and Zn for Hamchang abandoned mine soils were 6,410 mg/kg, 291 mg/kg, 1,300 mg/kg and 1,110 mg/kg, respectively. For the Nacdong abandoned mine soils, oxalic acid was found to be the most effective soil washing extracter for As and Pb while citric acid was the most effective extracter for Cd. For the Hamchang abandoned mine soils, oxalic acid showed the highest extraction efficiencies for As and Pb, whilst citric acid presented the best soil washing efficiencie for Cd. Oxalic acid and EDTA were found to be the most effective soil washing extracter for the Hamchang abandoned mine contaminated soils.

• 자원환경지질
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• 제30권4호
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• pp.371-377
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• 1997

This paper presents the geophysical applications to the environmenml problem in an abandoned mine area. We would like to focus our attention on the mapping of the soil contamination and the detection of the buried mine tailings. For mapping the soil contamination. measurements of both in-situ magnetic susceptibility (k) and terrain conductivity were carried out. In-situ magnetic susceptibilities of the contaminated soil due to the acid mine drainage show higher values than those of the uncontaminated area. However. those data do not show the correlation with the degree of the soil contamination observed on the surface. The least-squares fitted formula obtained with the measured insitu magnetic susceptibilities is $k=4.8207{\times}W^{0.6332}$, where W is the $Fe^{+2}$ weight percentage. This weight gives most effect to magnetic susceptibility of the soil. Lateral variations of the soil contamination in the shallow subsurface can be detected by the electrical conductivity distributions from EM induction survey. TDIP (Time Domain Induced Polarization) and EM induction surveys were conducted to detect the buried mine tailings. From the results of TDIP, the spatial zone, which shows high chargeability-low resistivity, is interpreted as the buried mine tailings. Therefore, it is concluded that it is possible to discriminate the spatial zone from the uncontaminated ground.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.3-7
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• 1998

본 연구에서는 광산 인근 토양에서 산성비를 비롯한 침출수에 의한 지하 환경 오염 메카니즘을 검토하고, 오염 방지 및 교정과 대안의 효과를 정량화 하기 위한 방안을 고찰하였다. 이를 위하여 중금속인 비소의 오염도가 높은 토양을 대상으로 인위적 산성용액에 의한 비소의 용출을 실험적으로 검토하였다. 한편, 산성 침출오염수에 의한 지하 환경의 오염을 방지하기 위하여 석회석을 활용한 토양의 안정화방법의 효과를 살펴보았다. 오염된 시료토양에 포함된 비소는 pH 1 이하의 강산성 용액일수록 격렬히 용출되었으며, pH 값이 낮아질 수록 최대 용출량은 증가되는 것으로 나타났다. 석회석에 의한 토양 안정화방안은 매우 효과적이었으며, 석회석에 의한 산성용액의 중화반응 특성식은 미반응 핵 모델중에서 화학반응이 속도지배인 특성식에 잘 부합되는 것으로 보여진다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.287-293
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• 2007

Heavy metal contamination and biological toxicity of mine drainages and sediments in abandoned mines were studied. Mine drainages had pH at a range of 2.94~7.86, and contained heavy metals at a toxic level. For coal mines, toxicity of mine drainage to Daphnia magna was attributable to acidic pH. In addition to the low pH, suspended heavy metals such as Zn and Cu contributed to toxicity of mine drainages at abandoned metalliferous mines. All mine sediments studied in this work showed biological toxicity to Chironomus riparius, having mortality at a range of 15~60%. However, its relationship with physicochemical properties including heavy metal content of the sediments was not statistically explained. Exceptionally clay ($< 2{\mu}m$ particle) content was negatively correlated with the biological toxicity for sediment samples collected at the same abandoned mines.

• 한국환경농학회지
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• 제24권3호
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• pp.222-231
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• 2005

광산주변의 광해대책 없이 방치된 대부분의 잔류광미는 광산지역의 하류 농경지뿐만 아니라 재배 작물의 중금속 오염의 주원인이 될 수 있다. 본 연구는 폐금속광산의 중금속 오염 특성을 평가하기 위하여 국내 25개 광산 주변에서 채취한 광미를 대상으로 수용성, 산가용성 및 전함량 중금속을 분석 검토하였다. 광미 중 수용성 무기이온들의 함량은 ${SO_4}^{2-}>Ca^{2+}>Mn^{2+},\;Na^+,\;Al^{3+}>Mg^{2+},\;Fe^{3+}>Cl^-$ 순으로 높았으며, 특히 pH, EC, ${SO_4}^{2-}$ 및 $Ca^{2+}$ 함량은 광산별로 큰 편차를 보였다. 광미중의 중금속 전함량은 Cd 31.8, Cu 708, Pb 4,961, Zn 2,275 및 As 3,235 mg/kg이었고, 중금속 중 Cd, Zn 및 As는 우리나라 토양환경보전법의 토양오염대책 기준을 초과하였다. 광미 중 전함량에 대한 수용성 중금속 비율은 Cd > Zn > Cu > Pb > As 순으로 높게 나타나 토양 환경내에서 이동성이 높은 순위와 일치하였다. 또한 0.1M-HCl 산가용성 침출비율은 각각 Cd 17.4, Cu 10.2, Pb 6.5, Zn 6.8 및 As 11.4%(1M-HCl 추출성)이었고, 광미 중 중금속 전함량에 대한 수용성 함량비율은 화학성분 조성과 관련성이 큰 것을 알 수 있었다. 광미중의 중금속 부화계수(EF)는 As > Pb > Cd > Cu > Zn 순이었고, 오염지순(PI)는 Au-Ag 광산이 다른 광산보다 높은 것으로 나타났다. 이러한 광산 주변 광미의 중금속 부화계수와 오염지수를 근거로 볼 때 심각한 수준으로 중금속이 농집되어 있어 폐광산 주변의 주요 오염원은 광미를 포함한 광산폐기물로 판단할 수 있었다. 따라서 폐광산 주변에서 중금속을 다량 함유된 광미의 유실 및 강우에 의한 유출은 하부 수계 및 농경지에 심각한 문제를 야기 시키며,특히 산성 황화물을 함유하는 광산폐수는 산성배수를 일으켜 중금속 용출 부화를 가중시킬 수 있어 이에 대한 대책이 강구되어야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1227-1240
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• 2014

휴 폐광산지역은 복합지질재해지역으로 집중호우에 의해 토사재해와 산성광산배수를 발생시킨다. 본 연구는 폐석적치장 전반에 걸쳐 토사재해가 관측된 임기광산에 대해 지반공학적 유변학적 시험을 수행하고 얻어진 시험결과를 토대로 1-D 토석류 수치해석을 수행함으로써 토석류의 확산성을 조사하였다. 모래와 자갈로 구성된 광산폐석 시료의 유변학적 특성을 조사하기 위해 베인관입형 레오미터(Vane-penetrated rheometer)를 사용하였으며, 전단응력 제어를 통한 전단응력(${\tau}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$)와 점도(${\eta}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$) 간의 상관관계를 얻었다. 또한 광산폐석 시료에 대해 잘 알려진 유변학적 모델들(Bingham, Herschel-Bulkley, Power-law, bilinear 및 Papanastasiou 모델)을 적용함으로써 수치해석에 필요한 유변학적 매개변수(항복응력과 소성점도)를 결정하였다. 실험결과에 따르면, 체적농도에 무관하게 전형적인 전단담화(shear thinning) 거동이 관측되었으며, 함수비가 증가할수록 Bingham 유체처럼 거동하는 것으로 나타났다. 또한 사용된 모든 유변학적 모델들은 파괴 후 거동에 적합한 모델들로 밝혀졌다. 토석류 흐름특성을 조사하기 위해 실험결과를 토대로 토석류 크기(5 m, 10 m 및 15 m)와 항복응력(100 Pa, 200 Pa, 300 Pa 및 500 Pa)을 선정하여 1-D BING을 통해 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 토석류 이동거리와 이동속도는 항복응력의 크기에 반비례한 것으로 나타났으며, 토석류 항복응력이 500 Pa 이하인 경우 대부분의 토사는 계곡부까지 흘러갈 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 집중호우 기간에 산악지역에 방치된 광산폐석은 토사재해에 취약하고 2차적으로 인근 수계로 유입되어 환경적 문제를 야기시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.28-34
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• 1999

전국의 16개 휴 ${\cdot}$ 폐광 지역에서 토양중 중금속함량과 식생조사를 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사 휴 ${\cdot}$ 폐광산 대부분의 경우 피복식물이 없는 나대지로 존재하고 있었고 유기물함량, CEC 등이 낮은 값을 가지고 있는 등 대체로 척박한 토양조건을 가지고 있었으며 특정 중금속으로 인한 오염의 정도가 토양환경보전법상의 우려기준과 대책기준을 초과하는 지점도 있었다. 식물종들의 분포를 조사한 결과 목본은 소나무, 아카시나무 등이, 초본은 쑥과 억새의 출현빈도가 높았다. 쑥은 지상부에 Zn과 Cd를 각각 1,191, 26.35mg/kg을 함유하였고, 패랭이꽃은 Cu를 405mg/kg 함유하여 체내 농도가 가장 높은 것으로 조사되었다. 체내 중금속함량, 건물생산량, 생육기간등을 고려할 때 쑥, 억새, 달맞이꽃등이 토양정화식물로서의 가치가 있다고 생각된다. 앞으로 쑥을 비롯한 내성이 있는 식물종에 대한 조사는 물론 생리적 특성, 토양조건, 기후조건 등에 대한 지속적 연구가 뒤따라야 할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권6호
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• pp.446-452
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• 2000

전라북도 김제시 금산면 소재 옥성 동-아연 주변 농경지 토양중에 존재하는 중금속의 식물흡수도와 이동도를 예측하기 위해 연속추출법을 이용한 화학적 형태조사 및 폐광산 유출수가 주변 농업용수에 끼치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 토양중 각 중금속의 화학적 형태별 함량 분포는 Cd의 경우 organically bound > exchangeable > carbonate > residual > sulfide form, Zn 의 경우 residual > sulfide > exchangeable > organically bound > carbonate > water soluble form, Cu와 Pb의 경우 carbonate > residual > organically form > sulfide > exchangeable form, Cr은 residual > organically bound > sulfide > carbonate > exchangeable form, 그리고 Ni는 residual > exchangeable > sulfide > carbonate > organically bound form의 순서로 나타났다. 중금속의 화학적 형태별 함량 분석 결과 치환태 중금속의 함량은 각각 Cd 30.2%, Zn 11.3%, Cu 2.0%, Pb 4.6%, Cr 0.6%, Ni 3.9%로 나타나, 중금속의 이동성과 식물체의 가급성은 Cr > Cu > Ni > Pb > Zn > Cd의 순서로 나타났다. 폐광 갱내수중 중금속의 평균 함량은 Cd 0.01, Zn 27.35, Cu 4.86, Pb 1.04, Cr 0.03, Ni $0.08mg\;L^{-1}$, 폐광 유출수의 경우 Zn 16.67, Cu 0.59, Pb 049, Cr 0.05, Ni $0.06mg\;L^{-1}$, 주변 농업용수의 경우 Zn 1.26, Cu 0.05, Pb 0.05, Ni $0.02mg\;L^{-1}$로 나타났으며, Cd, Cr은 검출되지 않았다.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.499-512
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• 2005

EPMA분석결과, 철망간-(산)수산화광물과 결정질 철-(산)수산화광물에서 각각 $0.3-11.0wt.\%$와 $2.1-7.4wt.\%$인 적은 양의 As가 검출되었다. 비정질 철-(산)수산화광물에는 $28-36wt.\%$ 범위의 다량의 As가 인지되었고 $As_2O_5-SO_3-Fe_2O_3$ 다이어그램에 도식한 결과 스코로다이트에 근접하였다. 용해된 As는 철망간-(산)수산화광물과 철-(산)수산화광물에 흡착되고 스코로다이트와 같은 2차광물로 침전되어 저감되고 있었다. 용출실험은 산성환경에서 As와 Fe의 용출특성을 알아보고자 실시하였다. 반응용액의 pH 3과 5에서 용출된 As의 함량은 청양광산의 광미의 경우, 7일 이후에 뚜렷이 증가하였으며(전체 함량의 최대 $2.4\%$), 이는 As를 함유한 2차 광물들의 용해에 인한 것으로 판단된다. 반면에 서보광산의 광미에 함유된 As는 거의 용출되지 않았다(전체 As함량의 $0.0-0.1\%$). pH 1의 용출실험결과, 서보광산과 청양광산의 광미는 각각 $1.1-4.2\%$와 $1.5-14.4\%$의 As가 용출되었으며 As와 Fe는 밀접한 상관관졔가 있는 것이 관찰되었다. 용출실험에서 kinetics 문제는 우기에 As 농도를 증가시킬 수 있는 중요한 요인이 된다. 청양광산의 광미에 함유된 As는 지표수와 지하수의 수질에 악영향을 미칠 수 있다. 반면에 서보광산의 광미의 경우, As의 이동은 2차 광물의 침전과 흡착을 통해서 제어되는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권1호
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• pp.43-51
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• 2011

국내 15 지점의 폐광산 주변 지역에서 재배 생산된 백미 중 총 비소 오염도를 조사하였고, 연령과 성별에 따른 평균일 일노출량(ADD)을 산정하여 발암위해확률 및 비발암독성영향을 평가하였다. 광산 인근에서 재배 생산된 백미 중 총 비소의 평균 농도는 0.09 mg/kg으로 조사되었다. ADD값은 총 비소 함량에 무기 비소의 비율을 고려하여 산정하였으며, FAO/WHO에서 정한 2.1 ${\mu}g/kg$ b.w.-day의 PTDI 값을 초과하지 않았다. 그러나 광산 지역 인근에서 재배한 백미를 섭취했을 경우, 연령 및 성별 인구집단의 발암위해확률은 허용수준인 $10^{-6}{\sim}10^{-4}$ 범위를 초과하였고, 특히 6세 이하 유아의 경우 평균 10,000 명당 5인 이상의 높은 발암위해확률이 있는 것으로 산정되었다. 비발암독성위험값 (HQ)은 모든 연령 및 성별 인구집단에서 1.0을 초과하지 않았으며, 따라서 폐광산 주변 지역에서 재배 생산된 백미를 장기간 섭취하더라도 비소에 의한 인체 독성이 나타날 가능성은 없는 것으로 판단된다.