• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권1호
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• pp.63-83
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• 2001

하천, 고속도로 주변, 광산지역으로부터 채취된 시료를 대상으로 용출법과 산분해법, 완전용해법의 세가지 전처리 방법을 적용하여 중금속을 추출하고 그 결과를 비교하였다. 전처리방법으로 용출법 사용시 중금속 추출량에 비해 산분해법 사용시의 중금속 추출량이 Cu는 2.0∼221배, Pb는 2.4∼2806배, Cd는 1.3∼121배, Fe는 14.1∼1300885배, Mn은 1.2∼272배, Zn은 1.3∼373배, Cr은 2.2∼1735배 높게 나타났다. 용출법에 의한 중금속 추출량과 산분해법에 의한 중금속 추출량간에 특별한 상관관계가 없다. 이에 반해 산분해법 사용시 중금속 추출량과 완전용해법 사용시 중금속 추출량간에는 다소 상관관계가 있을 가능성이 있다. 국내와 국외의 비농경지 및 공장·산업지역 토양오염 기준치를 비교하여 볼 때 중금속(Cd, Cu, Pb)이 상대적으로 적게 추출되는 용출법을 사용하는 국내의 기준치가 중금속이 상대적으로 많이 추출되는 산분해법을 사용하는 외국의 기준치 보다 낮아야 함에도 불구하고 국내의 기준치가 외국보다 대부분 높게 책정되어있다. 개선책으로 용출법을 계속 적용하되 기준치를 낮추거나 아니면 전처리방법을 산분해법으로 바꾸고 기준치를 재조정하는 것이 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제24권8호
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• pp.711-720
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• 2003

전주시 도로변 퇴적물의 중금속 오염을 평가하고 특성을 알기 위해 2002년 여름과 겨울 두 차례에 걸쳐 67곳에서 134개의 시료를 채취했다. 이들 시료를 Thompson and Wood (1982)와 Tessier et al. (1979)의 방법으로 화학처리한 후 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소를 분석했다. 전주 도로변 퇴적물에 함유된 Zn, Cu, Pb, Cd의 함량은 서울의 도로변 토양, 먼지, 하수 슬러지에 함유된 것 보다 낮지만 세계 여러 나라에서 제시하는 토양 중 환경기준값을 초과했으며 자연 토양 중의 함량 보다 2-7배 초과한 값이다 산업지역, 상업지역, 주거지역으로 구분해 분석한 결과 전반적으로 산업지역에서의 중금속 함량이 약간 높고(특히 Cr, Ni, Pb, Zn)오염지수도 높다. 상업지역과 주거지역간의 중금속 오염 정도는 비슷하며 산업지역이 아니라도 특정 금속 가공업체나 자동차 정비 관련 업체가 위치해 있는 곳은 오염이 심하다. 연속추출 결과 중금속 원소의 존재 형태는 Pb, Zn, Mn등은 주로 탄산염 광물과 수반되거나 Fe-Mn산화물과 수반된 형태로 존재하고, Cu는 유기물과 함께 존재하는 비율이 높다. 그러나 전체적으로 규산염광물과 수반된 형태로 존재하는 비율이 50% 이상을 차지한다. 따라서 서울 지역에 비해 인위적 오염의 정도가 낮은 편이지만, Cd, Co, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소가 탄산염 형태로 존재하는 비율이 높기 때문에 오염원으로서의 가능성이 높다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권4호
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• pp.159-168
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• 2015

한국 남서해 연안의 도암만에서 44개 표층퇴적물을 채취하여 총유기탄소(TOC), 총질소(TN) 및 중금속(Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn)을 분석하였으며, 11개 시료에 대해서는 화학적 존재형태별 분석을 병행하였다. TOC(0.32~3.10%), TN(0.03~0.26%)은 주변 해역의 평균 수준이었고, C/N 비(7.9~11.9)에 근거할 때 육상기원 유기물의 영향이 반영된 일부 지역이 구분되었다. 중금속 함량은 대부분의 정점에서 해양퇴적물 주의기준(TEL) 이하였고, 화학적 존재형태별 함량은 광물격자부분에서 Cr, Cu, Ni 등이, 비광물격자부분에서 Mn, Pb가 총량의 절반을 상회하였다. 연구지역의 중금속 배경농도를 누적빈도곡선과 선형회귀분석에 의해 추정한 결과 Cu=11.8, Ni=23.1, Pb=26.8, Zn=76.6, Cr=56.7, Mn=585 mg/kg으로 계산되었으며, 이를 바탕으로 한 농축지수($I_{geo}$)에 근거해 국지적인 Mn 농축의 징후를 확인하였다. 그러나 농축지수와 존재형태비를 고려할 때 Zn, Pb도 환경변화에 따른 용출 가능성이 추정되었다.

• 자원환경지질
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• 제30권1호
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• pp.61-65
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• 1997

전라남도 보성-장흥 금은 광화대에서 산출되는 섬아연석 ((Zn, Fe)S)은 특징적으로 미량원소로서 카드뮴을 함유한다. 본 연구에서는 잠정적 독성원소로서의 카드뮴의 근원과 이동 및 분산을 고찰하기 위한 예비연구로서 연구지역 섬아연석내 카드뮴의 함량을 전자현미분석기 (EPMA)를 이용하여 분석하고, 환경지구화학적 관점에서 카드뮴의 기원물질을 토의하였다. 연구지역 광화대내 5개 금-은 광산 (보덕, 문덕, 전보, 복내, 금산)에서 산출되는 섬아연석은 세계적 평균치 (0.5 wt.% Cd) 및 최대치 (4.4 wt.% Cd)에 비교하여 상당히 높은 카드뮴 함량 (평균 3.96 wt.% Cd, 최대 11.2 wt.% Cd)을 갖는다. 특히, 금산광산의 섬아연석은 평균 9.49%에 이르는 특이하게 높은 함량을 나타낸다. 암석지구화학의 관점에서 보면, 연구지역 광화대내 섬아연석 카드뮴의 근원은 세가지로 판단된다: 1) 탄질물 (본 광화대의 북서부에 위치), 2) 연구지역내 광역적으로 분포하는 유기물이 풍부한 변성퇴적암 (예: 명봉 및 설옥리층), 3) 도처에 산재하는 소규모 흑색셰일 (예: 금산 광산 지역). 본 연구결과, 카드뮴과 같은 잠정적 독성원소의 근원을 밝히고 그분산을 제어하기 위하여 국내 휴 폐광산에서 산출되는 섬아연석의 광물조성 변화경향과 주변 지질을 파악함이 효율적임을 지시한다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.129-140
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• 1998

이 연구는 오염원이 산재해 있는 농촌지역으로 아산지역을, 그리고 공업단지와 주거지역이 위치한 공단지역으로 구로구지역을 연구대상지역으로 선정하여 공단지역과 농촌지역 지하수의 물리.화학적 특성과 오염 양상을 조사하였다. 또한 지하수의 효율적인 이용과 적절한 관리를 위해 지리정보시스템을 구축하고 이를 이용하여 지하수오염과 잠재점오염원의 공간적인 관련성을 규명하였다. 아산지역 지하수는 Ca-HCO$_3$유형의 지하수이며 SiO$_2$와 HCO$_3$함량비가 높은 특징을 보여 물-암석 반응이 지하수 성분을 지배하는 가장 큰 요인임을 보여준다. 구로구지역 지하수는 Ca-HCO$_3$유형의 지하수이며 Cl, NO$_3$및 SO$_4$등 오염물질이 부화되고 SiO$_2$에 비해 Ca 함량비가 더 높게 나타나는 등 다양한 오염원에 의한 영향을 반영하고있다. 아산지역에서는 37.5%(총 40개 중 15개)의 지하수 시료에서 NO$_3$,SO$_4$및 Zn의 함량이 먹는 물 수질 기준을 초과하는 오염현상이 조사되었으며, 대부분이 NO$_3$의 오염이었다. 축산농가 및 공장에 대해 오염영향범위를 조사하기 위해 버퍼링 분석을 실시한 결과 l00 m 거리에 걸쳐 오염의 영향이 미치고 있어 공장 및 축산농가가 지하수 오염의 직접적인 원인임을 확인하였다. 구로구지역에서는 64.7%(총 51개 중 33개)의 지하수 시료에서 NO$_3$, Cl, SO$_4$, Fe 및 Zn의 함량이 음용수 수질기준을 초과하는 오염현상이 확인되었다. NO$_3$오염은 50 m 이상의 심부지하수에서도 관찰되어 이미 심각한 오염현상이 진행되었음을 보여주었다. Cl 오염은 구로동 지역의 50 m 이하 천부지하수에서 관찰되었으나 구로동의 구로공단지역에서는 먹는 물 수질기준 이하의 낮은 함량을 보였다. 구로동지역은 70%, 고척동지역은 42%, 궁동지역은 14%의 지하수 시료에서 오염물질이 먹는 물 수질기준을 초과하는 오염현상이 조사되었다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.587-604
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• 2007

회동저수지의 호저퇴적물에 대하여 미량원소의 심도별 변화와 존재형태 및 이들의 상관관계에 대해서 알아보고자 하였다. 회동저수지의 5개 지점에서 깊이 21-41cm의 코어와 간극수를 채취하였다. 회동저수지 퇴적물 내 미량원소의 평균 총함량은 Zn $232{\pm}30.8mg/kg$, Cu $119{\pm}272mg/kg$, Pb $58.4{\pm}4.1mg/kg$, Ni $15.7{\pm}3.3mg/kg$ 및 Cd $1.6{\pm}0.3mg/kg$이었다. 회동저수지 안쪽으로 가면서 호저퇴적물 내 미량원소 함량이 감소하는 경향이 관찰되었다. 깊이에 따른 함량 변화는 시료채취 위치에 상관없이 Mn, Pb 및 Zn는 감소하는 반면, Cu와 Fe는 증가하였다. 간극수에 용해된 미량원소의 함량은 Fe>Mn>Cu>Zn의 순으로 낮았고 Cd, Ni 및 Pb는 검출되지 않았다. 간극수에 용해된 Zn, Cu, Fe 및 Mn 함량은 퇴적층의 하부로 가면서 증가하는 경향을 보여주고 있으며, 이는 상부로 미량원소가 확산되고 있음을 의미한다. 이러한 미량원소의 이동은 퇴적물-물과의 경계부분까지 전달될 것이며, 퇴적층 상부에서 비정질 철 및 망간 산화광물과 탄산염광물에 의하여 흡착되고 있다. 겉보기 분산계수 값을 이용한 결과, 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Mn>Cu>Zn>Fe순이다. 연속추출결과, 미량원소의 표면집적이 비정질 산화광물형태와 탄산염광물 수반형태에 기인된 것임을 확인하였다. Cu, Fe, Mn 및 Zn의 간극수 내 함량은 호저퇴적물의 양이온교환형태와 밀접한 상관관계가 있음이 관찰되었다.

• 암석학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-19
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• 1994

화강암의 계열을 보다 확실하게 분류하기 위해 41 개의 대보와 불국사 화강암에 존재하는 Fe-Ti 산화광물을 조사하였다. Fe-Ti 산화광물의 조직과 모드비의 특징은 경상분지에 비해 옥천대의 불국사 화강암이 환원환경에서 결정화작용이 이루어졌고, 대보 화강암은 경상분지의 불국사 화강암에 비해 전반적으로 낮은 산소분압에서 형성되었음을 시사한다. 대보 화강암의 자철석은 거의 순수한 $Fe_3O_4$인 반면, 불국사 화강암의 것은 상당량의 Mn과 Ti 함걍을 갖는다. 이는 대보에 비해 불국사 화강암이 천부에 관입하여 급냉한 결과로 해석되고, 기존의 지질학적 증거와 조등룡과 권성택(1994)에의한 각섬석 지압계의 결과와 일치한다. 티탄철석의 성분은 대보와 불국사 화강암에서 차이를 보이지 않으며, 자철석과 공존하는 티탄철석이 공존하지 않는 것에 비해 $Fe_2O_3$ 함량이 많아 보다 강한 산화환경에서 형성되었음을 나타낸다. 온도-산소분압 그림에서 불국사 화강암의 시료는 Ni-NiO와 QFM 완충곡선 부근에 점시되나, 화강암질 마그마의 고상선 이상의 온도를 지시하는 것은 두 시료 뿐이다. 경기육괴, 옥천대와 영남육괴에 분포하는 대보와 불국사 화강암은 자철석계열과 티탄철석계열이 공존하나, 경상분지의 불국사 화강암은 모두 자철석계이다. 옥천대의 많은 화강암은 티탄철석계열로서 주변의 석탄 등 환원물질을 포함하는 암석과 관련이 있음을 시사하며, 유색광물에 따라 각섬석 흑운모 화강암$\longrightarrow$흑운모 화강암$\longrightarrow$복운모 화강암 순으로 티탄철석계열의 비율이 우세해진다. Ishihara et al. (1981)은 대자율을 측정하여 대부분의 대보 화강암이 티탄철석계열 (70% 이상) 이라고 하였으나, 이 연구의 결과는 자철석계열이 티탄철석계열에 비해 약간 우세 (56 : 44)하다.이와 같은 차이는 시료의 편중과 1981년 이후의 연대 측정으로 일부 화강암의 관입 시기가 새롭게 밝혀진 것에 주로 기인하지만, 그들에 의해 티탄철석계열로 분류된 약한 대자율의 화강암 중 일부는 자철석을 갖는다. 위와 같은 남한 중생대 화강암의 계열 분포는 화강암의 계열을 좌우하는 여러 요인 중에서 기반암에 의한 마그마의 오염 그리고/혹은 기원물질의 특성이 티탄철석 계열의 기원에 중요하였음을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제34권5호
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• pp.461-470
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• 2001

시흥광산은 1973년 폐장되었으며 1990년 초에 선광장 및 광미야적장에 있던 광미들을 제거한 후 그 자리에 소각장을 건설하는 폐광 복원사업을 실시하였다. 그러나 현재에도 광미가 완전히 제거되지 않았으며 광산 가동기간동안 많은 양의 광미가 주변 토양 및 논으로 이동, 퇴적된 것이 확인되는 바 광미와 물 반응으로 인한 침출수 형성과 주변 지하수 토양의 중금속 오염이 예상된다. 된 연구는 잔류광미와 물 반응에 따른 광산배수의 지구화학적 진화과정을 분석하고 주변 지하수 · 토양 오염 가능성을 평가하고자 하였다. 광미에서 추출한 공극수는 깊이에 따라 그 농도가 증가함을 보여 광미-불 반응을 통하여 지속적으로 중금속이 용출됨을 시사한다. 광미 중금속 용출은 공극수뿐 아니라 표면과 심부에서 각자 채취한 광미시료들간의 화학성분 차이에서도 확인된다. 광산 배수 기원지역과 하부 지역의 지하수 시료를 거리에 따라 채취, 분석한 결과 Cd, Pb 및 Zn 등은 국내 및 미국환경청 음용수 기준을 초과하며 광산배수의 영향을 받은 결과로 해석된다. 실내 회분식 시험 결과 원소들은 농도가 급격히 감소하는 것과 비교적 일정한 농도를 보이는 두 가지 양상을 보였으며 이는 일부 원소들이 평형농도에 도달하고 있기 때문으로 생각된다 회분식 시험에 사용한 증류수의 평균 pH는 6.5∼7.0의 범위로 이를 pH 4로 조정한 결과 원소들의 용출량이 급격히 증가하였다. 본 지역의 잔류광미는 지속적으로 주변의 지하수와 토양을 오염시킬 것으로 판단되며 이는 산성비등의 영향으로 인하여 급격히 증가할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.472-472
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• 2004

Numerous studies on urban groundwater have been carried out in many other countries. Urban groundwater shows a unique hydrologic system because of complex urban characteristics such as road pavement, sewers and public water supply systems. These urban facilities may change the characteristics of groundwater recharge but contaminate its quality as well. There have been several researches on urban groundwater in Seoul. Seoul has been industrialized very rapidly so that the city has large population. The recent population in Seoul amounts to more than ten millions, corresponding to a very high density of about 17, 000 people/km$^2$. Therefore, many factors affect the groundwater quality and quantity in Seoul. Nowadays, groundwater in Seoul is being extracted for construction, industrial use, and drinking and so on. There are 15, 714 wells in Seoul and its annual usage is 41, 425, 977m$^3$(in 2001). Therefore, systematic studies are needed to properly manage and use the groundwater in Seoul. The purposes of this study in progress are to identify geochemical characteristics of groundwater in Seoul and to determine the extent of groundwater contamination and its relationship with urban characteristics. For this study, groundwater was sampled from more than 400 preexisting wells that were randomly selected throughout the Seoul area. For all samples, major cations together with Si, Al, Fe, Pb, Hg For 200 samples among them, TCE, PCE, BTEX were also analyzed by GC. Our study shows that groundwater types of Seoul are distributed broadly from Ca-HCO$_3$ type to Ca-Cl＋NO$_3$ type. The latter type indicates anthropogenic contamination. Among cations, Ca is generally high in most samples. In some samples, Na and K are dominant. The dominant anions change widely from HCO$_3$ to Cl＋NO$_3$. The anion composition is considered to effectively indicate the contribution of distinct anthropogenic sources. In addition, major ions are positively proportional to total dissolved solid (TDS) except K and NO$_3$. Thus, we consider that TDS may be used as an effective indicator of the extent of pollution. However, the increase of TDS may result from increased water-rock interaction. To determine the extent of groundwater contamination, it is needed to figure out the baseline water quality in Seoul. Furthermore, detailed geochemical studies are required to find out pollution sources and their corresponding hydrochemical parameters.