• 자원환경지질
• /
• 제36권3호
• /
• pp.159-170
• /
• 2003

전주시 하천 퇴적물시료, 호남고속도로 주변의 토양과 퇴적물 시료, 광산주변 광미 및 토양시료를 대상으로 토양오염 공정시험방법상의 용출법, 0.1N 유지용출법, Tessir et al.(1979)의 연속추출방법을 적용하여 중금속을 추출하고 그 결과를 비교하였다. 공정시험방법상의 용출법 사용시 산에 대한 완충능력이 있는 시료는 용출액의 pH 1(0.1N HCl)이 유지되지 못했고 용출액의 pH가 최고 8.0까지 증가하였다. 또한, 토양오염 공정시험방법상의 용출법 사용시 중금속 추출량(HPE)/0.1 N 유지용출법 사용시 중금속 추출량(HPEM) 값의 평균치와 범위는 Cd의 경우 0.479와 0.145~0.929, Zn의 경우 0.534와 0.078~0.928, Mn의 경우 0.432와 0.041~0.992, Cu의 경우 0,359와 0.011~0.874, Cr의 경우 0.150과 0.018~0.530, Pb의 경우 0.219와 0.003~0.853, 그리고 Fe의 경우 0.088과 1.73${\times}$$10^{-5}$~0.303이다. 이는 두 전처리 방법에 의해 추출된 중금속량의 차이가 Fe>Cr>Pb>Cu〉Mn>Cd>Zn 순임을 지시한다. HPE, HPEM과 연속추출법 비교시 Zn, Cd, Mn의 경우 추출량은 대체적으로 연속추출 3단계까지의 합$\geq$0.1N 유지용출법>연속추출 2단계까지의 합$\geq$용출법 순이었으며, Cr과 Fe의 경우 연속추출 3단계까지 합》0.1N 유지용출법>용출법 순이었으며 연속추출 2단계 까지 합은 Cr의 경우 0.1N 유지용출법의 추출량보다 낮았고 용출법의 추출량보다 높았다. Cu의 경우 연속추출 4단계까지의 합$\geq$0.1N 유지용출법>3단계까지의 합 용출법으로 나타났다. 0.1N유지위해 첨가된 염산의 양이 증가할수록, 즉 시료내의 산에 대한 완충능력이 증가할수록 HPE/HPEM 값이 감소하며, 완충능력이 큰 시료의 경우 모든 원소에서 HPE/HPEM이 0.2보다 낮다. 완충능력이 낮은 시료의 경우 Zn, Cd, Mn, Cu는 연속추출 1,2단계의 합과 연속추출 3단계의 중금속 추출함량간의 차이가 적고, 다른 원소에 비해서 상대적인 유동도가 높기 때문에 HPE/HPEM이 대채적으로 0.2보다 높으며 0.6이상의 값을 갖는 시료가 많다. 그러나, Fe, Cr의 경우는 상대적으로 Zn, Cd, Mn, Cu에 비해 유동도가 낮고, 연속추출 3단계의 함량이 1+2단계의 함량과 차이가 커 완충능력이 낮은 시료의 HPE/HPEM값도 전반적으로 0.2보다 낮다. 이러한 연구결과는 국내 토양오염 공정시험방법상의 전처리 방법인 용출법이 장래에 장기적으로 산성비와 같은 환경피해에 노출되어 토양의 완충능력이 감소하거나 상실될 수 있는 지역의 오염평가에 적합치 않을 가능성을 제시한다.

• 자원환경지질
• /
• 제36권1호
• /
• pp.27-38
• /
• 2003

금은광산의 광미에는 유비철석이 포함되어 있으며 이의 산화로 주변 지구화학적 환경에서 비소오염 양상이 주로 나타나고 있다. 풍화된 광미의 경우 황화광물의 산화과정으로 철 수산화물 및 수산화황산염이 풍부하게 생성되고 여기에 비소가 결합되어 있을 것으로 예상된다. 이 연구에서는 국내 일부 금은광산 지역의 풍화된 광미를 대상으로 SEW/EDS 분석과 연속추출분석을 실시하여 고상 비소의 광물학적, 화학적 특성을 파악하였다. 또한 pH/Eh 환경변화에 따른 고상 비소의 안정도와 용출 가능성을 평가하였다. 광미시료들은 총 황 몰농도와 비소 및 중금속원소들의 함량을 비교해 볼 때 풍화로 인해 황화광물의 산화가 많이 진행된 것으로 나타났다. XRD 분석에서 덕음, 동일, 다덕 광산 광미에서 철수산화황산염 광물로서 자로사이트가 나타났으며 비소의 총함량이 가장 높게 나타난(4.36%) 다덕광산 광미에서 결정질 비소 함유상으로 스코로다이트가 확인되었다. 이외 SEM/EDS 분석을 통해 보이단타이트와 유사한 조성을 가지는 상자 일부 Pb-비산염 형태도 구분되었으며 상대적으로 광미의 풍화정도가 낮은 삼광 및 구봉 지역에서는 유비철석이 인지되기도 하지만 광미내 비소는 주로 철수산화물 및 수산화황산염에 결합된 것으로 나타났다. 화학적 형태 분석에서도 동일, 다덕, 명봉 광산 광미에서 철수산화물과 공침전된 형태가 72∼99%로 나타났으며 삼광 및 구봉에서는 황화물 형태가 58%, 철수산화물 결합형태가 40% 내외로 나타나 이를 뒷받침한다. 광미에 대한 비소 용출실험에서 덕음 광미가 가장 낮은 pH(2.7)를 의이며 직접적인 철수산화황산염의 용해반응으로 비소가 용출되며 삼광 및 구봉에서는 알칼리성 환경(8.1-8.5)에서 탈착반응으로 상대적으로 많은 양의 비소가 용출될 수 있음을 보여주었다. 또한 산성환경에서 용존 비소의 +3가 비율이 높게 차지하여 환경적 영향이 크게 나타날 수 있다. 이와 같은 풍화 광미에 대해 환경복구 기법의 적용으로 인한 pH/Eh 환경의 변화와 미생물의 작용이 비소를 함유하는 상의 안정도에 영향을 줄 수 있으며 비소의 용출 정도는 증가할 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제13권1호
• /
• pp.13-23
• /
• 2008

오염물질로 오염된 퇴적점토의 강도, 변형 및 투수특성 변화를 파악하기 위하여 NaCl 수용액과 매립장 침출수를 시료의 간극수(포화수)로 교체하여 삼축압축시험과 압밀시험을 수행하였다. 또한, 채취된 점토시료의 화학적 특성을 규명하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 에너지분산분광(EDX) 분석이 수반된다. 화학성분 분석결과 O, C, Si, Al, Fe 크기 순의 구성비가 얻어졌으며, 삼축압축시험 및 압밀시험결과는 NaCl의 농도가 증가할수록 극한응력(강도)은 증가하고 압축성과 투수성이 커지는 경향을 보이는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 확산이중층(DDL)의 두께가 감소되어 면모화되기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 점토 차수재를 투과한 침출수가 지하수 오염에 미치는 영향을 분석하기 위하여 MT3D 해석모델이 이용되었으며, 지하수 오염거동 해석결과 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 지하수 오염농도는 비선형적으로 증가되었다. 지하수 오염농도 감쇄 관계식을 유도하여 지하수 오염 이동거리를 예측한 결과, 초기농도가 클수록 지하수 오염 이동거리도 크게 나타났다.

• 지질공학
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2003

대구시에 분포하는 함안층, 반야월층, 주산 안산암질암, 팔공산화강암 지역의 지하수는 암석의 광물 및 화학조성에 따라 지화학적 특성이 구분된다. 대부분의 용존물질 함량은 안산암과 화강암보다 함안층과 반야월층에서 높게 나타나며 특히 $HCO_3^{-}$와${\;}SO_4^{2-}$의 함량이 매우 높은 분포를 보여준다. 퇴적암 지대의 지하수에서 $Ca^{2+},{\;}Mg^{2+},{\;}HCO_3^{-}$의 함량이 높다는 것은 탄산기를 포함하는 물이 방해석과 반응하거나 장석류의 풍화와 같은 화학적 반응의 결과이다. 파이퍼도에 의하면 함안층은 $CaSO_4-CaC2$형에 우세하게 점시되고 반야월층은 $CaSO_4-CaCl_2$형과,${\;}Ca(HCO_3)_2$형에 같이 점시된다. $Ca(HCO_3)_2$형은 주로 방해석의 용해에 의해서 형성되고, $CaSO_4-CaCl_2$ 형은 황석의 산화에 기인하는데, 일부는 인위적인 오염원의 영향을 받기도 한다. 요인분석 결과에 의하면 3개의 요인으로 추출 및 계산된다. $SO_4^{2-},{\;}Na_+,{\;}Ca^{2+},{\;}Fe$의 규제를 받는 요인 1은 방해석, 사장석의 용해 및 황철석의 산화로 설명되고, $HCO_3^{-},{\;}Mg^{2+}$의 규제를 받는 요인 2는 Mg-탄산염광물의 용해와 돌로마이트화 작용을 설명한다. $Cl^{-},{\;}K^{+},{\;}NO_3^{-}$의 규제를 받는 요인 3은 공장폐수를 포함하는 인위적인 오염원의 영향으로 추측되며 금호강 주변의 공업단지 및 주거지역은 요인 3에 대한 점수가 높은 분포를 나타낸다.

• 자원환경지질
• /
• 제45권2호
• /
• pp.157-167
• /
• 2012

이 연구에서는 광주 치평동 유적에서 출토된 토기의 태토산지와 소성온도를 광물학적 및 지구화학적 연구방법으로 해석하고 매장환경 하에서 토기의 변질을 조사하였다. 토기와 토양시료는 유사한 광물조성과 지구화학적 진화경향을 갖는 것으로 보아 재료로서의 유사성이 인정되며 토기는 유적의 인근 지역 토양을 이용하여 제작된 것으로 해석된다. 광물학적 분석결과를 근거로, 토기는 크게 $1,000{\sim}1,100^{\circ}C$에서 고온 소성된 그룹과 $700{\sim}1,000^{\circ}C$에서 저온 소성된 그룹으로 나눌 수 있다. 또한 고온 소성된 시료에서는 거정질 입자를 제거하는 수비과정을 거쳤을 것으로 보이는데 저온 소성된 시료들과는 다른 시기 또는 용도의 차이를 보이는 것으로 판단된다. 저온 소성된 토기에서 매장환경 동안 P이 토기 내 Al, Fe 등과 반응하여 비결정질의 침전물을 형성하는 것이 관찰되었으며, 이는 환경에 의한 토기의 변질 현상으로 해석된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제9권2호
• /
• pp.54-63
• /
• 2004

서울의 지하수는 토양법이나 지하수법이 제정되기 전에 이미 오염물질의 토양 무단투기, 주유소나 유류의 지하저장 탱크 등이 들어서면서 오염에 노출되었으나 최근에 지하수에 관심이 많아지고 지하수 오염방지 계획에 따라 주기적이고 지역적인 검사가 이루어져 지하수 행정에 반명되고 있다. 서울시 소재 지하수 관정 1,352개소의 수질을 분석하여 먹는물중 적합은 52.6％,부적합은 47.4％로 나타났고 생활ㆍ농ㆍ공업용수로 적합은 91.9％인 8.1％가 부적합으로 나타났고 pH는 왜도와 첨도가 0.022와 -0.524인데 반하여 일반세균, 색도, 탁도, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 철, 망간이 각각 11.641과 174.324, 8.501과 80.260, 5.675와 32.821, 가 19.507과 380.994, 가 3.323과 17.436, 10.544와 134.093, 5.979와 39.124로 나타났고, 지하수 먹는물 비상급수에서 설치년도, 심도 및 양수량은 수질의 적부에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났고 관정 설치 해와 심도, 양수량은 각각 0.381, -0.169로 나타나 시간이 지날수록 지하수 관정의 굴착깊이는 깊어지고 양수량은 적어지는 것으로 나타났으며 심도와 질산성질소, 불소의 상관 계수는 -0.171, 0.332로 나타났다.

• 지질공학
• /
• 제28권3호
• /
• pp.501-512
• /
• 2018

건설현장의 지반내 황철석 등은 산성침출수를 발생시켜 주변환경 및 기반시설의 노화 촉진과 같은 문제를 야기한다. 이 연구에서는 밀양지역 도로공사구간의 시추코어를 대상으로 황철석에 의한 순 산발생량평가 및 침출수의 화학성분을 분석을 통하여 도로공사구간에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 시추코어 시료 13점을 확보하여 순 산발생량(NAG)시험, pH, 산화환원전위, 전기전도도를 측정하고 화학성분을 분석하였다. 아울러 시추코어의 연마박편을 제작하여 전자현미분석을 실시하였다. 순 산발생량 시험결과, 산성배수의 가능성이 높고 관리가 필요한 pH 3.5 이하는 7지점이며, 화학성분은 $Fe(Ca)-SO_4$ 유형을 보인다. 코어내 전황 함량은 0.004~12.5%의 범위를 보이며, 전황(T-S)과 NAG-pH간 상관관계에서 6개의 시료가 산성암반배수 영역에 도시되었다. 따라서 도로공사 구간 전반에 걸쳐 산성배수로 인한 주변 환경 피해 및 시설물 노화 등에 대비하는 조치가 필요할 것이다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.275-286
• /
• 2014

본 연구에서는 결정질 기반암에 위치하는 12개 시추공의 지하수 수질을 분석하여, 다변량 통계 분석법을 활용하여 지하수 수질 진화 특성 및 성분 기원을 평가하였다. 지하수 수질 유형은 Na(Ca)-$HCO_3$형과 Ca-$HCO_3$형이 가장 우세하여, 물-암석 반응에 의한 직접적인 양이온 교환 반응($Ca^{2+}{\rightarrow}Na^+$)을 지시하며, 현장 지하수 특성과 실내 지하수 분석 결과에 기초한 연구지역의 지하수 수질 진화는 초기 내지 중간 정도의 단계를 지시하는 것으로 사료된다. 다변량 분석 결과, 인위적인 기원인 $NO_3{^-}$와 다른 성분들 간의 상관성을 살펴보면, $Na^+$, $Cl^-$와 양의 상관성을 나타난다. 염무의 기원인 $Cl^-$와는 $Na^+$, $SO{_4}^{2-}$, $Mg^{2+}$, $K^+$와 양의 상관성을 나타낸다. 그러나 다른 성분들($Ca^{2+}$, $Fe^{2+}$, $HCO_3{^-}$, $F^-$, $SiO_2$)과는 상관성이 나타나지 않는다. $Cl^-$ 농도가 일반적인 지하수 수질 범위에 포함되고 $NO_3{^-}$ 농도는 먹는물 수질기준치 이하로서 농도가 매우 낮으며, 대부분의 광물에 대해서 지하수 화학성분들은 불포화상태를 지시한다. 따라서, 연구지역의 수질 성분들은 대부분 물-암석 반응을 통한 자연적인 기원을 지시하고 부분적으로는 자연적인 염무와 농업과 관련된 인위적인 오염으로부터 기인된다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제22권3호
• /
• pp.131-137
• /
• 1999

금호강(영천, 침산교, 팔달교, 달서천, 금호교)에서 널리 군락을 이루고 있는 갈퀴나물의 무기물 및 중금속 함량과 질소고정 활성의 변화양상을 비교 분석하였다. 금호강변 토양은 하류로 갈수록 무기물과 중금속 함량이 증가되었고, 더불어 식물체에도 높은 축적량을 보였다. 갈퀴나물은 비오염지에 비해 오염지역에서 지하부에 비해 지상부가 크게 발달되어 높은 T/R비를 보이면서 군락을 형성하였다. 식물체의 함수량은 생육후기 지상부에서 다소 높게 나타났고, 단위 g당 엽록소함량이 비교적 높게 나타났다. 근류는 4월에 형성되어 6월에 비오염지의 0.3 g/plant에 비해 침산교, 팔달교, 달서천 및 금호교에서 각각 0.27, 0.24, 0.06 및 0.14 g/plant로 최대치를 보였고, 비오염지 영천에서 23.1 μmol. C₂H₄·g fw nodule/sup -1/·h/sup -1/을 보인 근류의 질소고정 활성도 각각 16.8, 15.4, 8.5 및 5.3 μmol. C₂H₄·g fw nodule/sup -1/·h/sup -1/로, 하류지역으로 갈수록 감소된 활성을 보였고, 달서천과 금호교에서 심각한 저해를 보였다. 갈퀴나물은 흡수한 중금속 (Zn, Cu, Fe, Pb 등)을 지하부에서 높은 함량을 유지하였고, 질소함량은 생육후기로 갈수록 초기에 비해 지상부는 감소되었으나 지하부에서 높은 값을 보였다. 한편, 식물체내 총중금속량은 높은 T/R비로 인해 지상부에서 높은 값을 보였다. 흡수한 Ca는 대부분 지상부로 이동시켜 지하부에서 높은 함량을 보인 금속류와는 대조를 이루었다. 결과적으로, 갈퀴나물은 지상부에 높은 Ca함량을 나타내고, 지하부에 높은 중금속함량과 함께 질소의 함량도 높게 유지하면서 오염된 지역에서 생장 적응하는 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.157-164
• /
• 2009

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Pb, Zn등의 금속은 해수 중에 미량으로 존재하기 때문에 미량금속이라고 하며 일부는 미량영양소로서 생명체의 생리활동에 필요하지만 정해진 한계값을 초과할 때는 독성을 나타낸다. 미량금속(중금속)은 해양환경 및 해양생태계에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 지속성 오염물질로 분류되어 다양한 연구가 수행되고 있다. 해수와 담수 등 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도의 $1/10{\sim}1/1,000$ 정도로 낮아졌으며, 수직 분포는 생물, 물리, 지화학적인 과정들이 반영되고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량금속에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의가 요구되고 있다. 그러나 국내의 경우 많은 해양환경 관린 조사 및 연구에서 정확성이 결여된 자료가 보고되고 있다. 특히 미량금속 분석에 있어서 시료의 채취, 보관, 분석에 대한 정착한 인식 및 이해 부족은 자료의 질을 저하시키고 있다. 해양환경 연구 및 환경평가에 활용하기 위하여 자연수 중 미량금속의 정확한 자료를 획득하는 주요 과정에 대하여 소개하고자 한다.