• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.51-59
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• 2010

광산 주변 토양 및 하천퇴적물은 광산활동기간 뿐만 아니라 폐광 이후에도 비소 (As)의 오염에 노출될 가능성이 높다. 본 연구에서는 아연 (Zn) 광산 주변 토양의 비소 이동 특성을 규명하기 위한 방법으로 토양 중 비소의 분포와 토양이화학성과의 상관관계를 조사하였다. 인 분획법 (P fractionation) 을 이용하여 토양중 비소의 분포 특성을 조사한 결과, 논토양과 밭토양에서 큰 차이를 나타내었다. 논토양의 비소함량은 깊이가 깊어짐에 따라 증가하였으나, 밭토양은 감소하였다. 또한 밭토양에서 비소는 Si, Al 및 Fe 산화물과 밀접한 상관관계를 보였다. 토양에서 비소는 주로 NaOH용액으로 추출가능한 형태로 발견되었지만, 광산으로부터 유입된 아연과도 높은 상관관계를 보였다. 포화상태의 수리조건이 형성되는 논토양과 비교적 건조한 상태인 밭상태에서 비소의 분포양상이 다르고 이들의 상관관계 결과를 고려할 때 비소의 이동에 물의 영향은 매우 결정적인 요인으로 작용하였다. 특히 논토양에서 비소의 이동은 공극을 통한 물의 mass flow에 영향을 받는 반면, 밭토양에서는 교질표면에 비소의 adsorption, surface complexation, surface precipitation등 retention 반응에 더 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권3호
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• pp.21-31
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• 1998

폐광산 광미로부터 비소를 제거하기 위한 산침출 및 침전실험을 수행하였다. 다덕광산의 광미시료를 대상으로 염산 및 황산농도, 침출시간, 슬러리 농도에 따른 침출율의 변화를 조사함과 동시에 침출액 중의 비소성분을 침전시키기 위하여 pH조절과 Sodium Sulfide를 첨가하여 비소의 침전율을 관찰하였다. 염산침출의 경우 1시간 침출 후 산농도 및 슬러리 농도에 따라 40%에서 86%까지 비소침출율을 보였으며, 황산의 경우 47%∼77%의 침출율을 나타냈다. 침출시간에 따른 침출율의 변화는 10분이내에서 급격한 변화를 보이지만, 그후에는 침출시간이 증가함에 따라 완만한 증가를 보였다. 침출액중의 산농도가 높아지면 침출율이 증가하나 2N이상에서는 그 차이가 크지 않았다. 침출액을 반복사용할 경우 5회까지 꾸준히 침출이 일어나지만 그 증가폭은 점차 감소하였으며, 산농도가 높을수록 감소하는 추세가 보다 완만한 경향을 보였다. 침출액 중의 비소성분은 단순한 pH조절을 통하여 약 84%까지의 침전율을 보였으며, 침전제로 Sodium Sulfide 를 사용하였을 경우 99%이상의 침전율을 나타냈다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권1호
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• pp.97-102
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• 2007

본 연구에서는 폐금속광산 지역에서 중금속이 인체에 미치는 위해영향을 정량적으로 평가하기 위하여 3개 금속광산 주변 지역에서 농경지 토양, 농작물 및 지하수를 채취하여 화학분석을 실시하였다. 이들 폐금속광산 주변에 야적된 광산폐기물(광미)은 바람이나 집중 강우에 의해 광미댐 하부에 있는 농경지나 하천으로 유입되어 주변 환경을 오염시킬 가능성이 크다. 따라서 폐금속광산에서의 인체노출경로는 농사활동을 통한 토양의 섭취, 지하수(식수)의 섭취, 쌀의 섭취, 농사활동에 의한 토양의 피부접촉 등 4가지로 파악할 수 있었다. 각 노출경로별 비발암성위해도 평가 결과, 모든 광산에서 쌀의 섭취를 통한 중금속의 독성위해도가 가장 높게 나타났다. 광산별 4가지의 인체노출경로를 총합한 HI 지수가 3개 광산 모두 9.0 이상을 나타내었으며, 특히 B 광산이 HI 29.2로 중금속에 의한 독성위해도가 가장 높은 것으로 판명되었다. 비소에 대한 발암위해도 평가 결과, 3개의 폐금속광산 지역에서 쌀 섭취의 노출경로를 통한 비소에 의해 암이 발생할 확률이 천명중의 1명 이상으로 높게 나타났다. 이는 환경부 토양오염 위해성평가지침(안)과 미국 EPA에서 제시한 허용가능한 초과발암위해도보다도 크므로 이들 지역 주민들이 비소에 의해 오염된 농작물(쌀)을 지속적으로 장기간 섭취하게 된다면 비소가 건강에 미치는 위해영향이 크다고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권4호
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• pp.38-52
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• 2011

Sorption and sequential desorption experiments were conducted for Zn using a natural soil (NS) in background status by aging (1, 30 and 100 days). The sorption isotherm showed that Zn had high sorption capacity but low sorption affinity in NS. Sequential desorption was biphasic with appreciable amount of sorbed Zn residing in the desorption-resistant fraction after several desorption steps. The biphasic desorption behavior of Zn was characterized by a biphasic desorption model that includes a linear term to represent labile or easily-desorbing fraction and a Langmuirian-type term to represent desorption-resistant fraction. The biphasic desorption model indicated that the size of the maximum capacity of desorption-resistant fraction ($q^{irr}_{max}$) increased with aging in NS. Desorption kinetics and desorption-resistance of Zn in the soils collected from mine tailings (MA, MB and MC collected from surface, subsurface soils and mine waste, respectively) were investigated and compared to the bioavailability to earthworm (Eisenia fetida). Desorption kinetic data of Zn were fitted to several desorption kinetic models. The ratio ($q_{e,d}/q_0$) of remaining Zn at desorption equilibrium ($q_{e,d}$) to initial sorbed concentration ($q_0$) was in the range of 0.53~0.90 in the mine tailings which was higher than that in NS, except MA. The sequential desorption from the mine tailings with 0.01M Na$NO_3$ and 0.01M $CaCl_2$ showed that appreciable amounts of Zn are resistant to desorption due to aging or sequestration. The SM&T (Standard Measurements and Testing Programme of European Union) analysis showed that the sum of oxidizable (Step III) and residual (Step IV) fractions of Zn was linearly related with its desorption-resistance ($q^{irr}_{max}$) determined by the sequential desorption with 0.01M Na$NO_3$ ($R^2$= 0.9998) and 0.01M $CaCl_2$ ($R^2$= 0.8580). The earthworm uptake of Zn and the desorbed amount of Zn ($q_{desorbed}$ = $q_0-q_{e,d}$) in MB soil were also linearly related ($R^2$ = 0.899). Our results implicate that the ecological risk assessment of heavy metals would be possible considering the relation between desorption behaviors and bioavailability to earthworm.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.224-225
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• 2006

점토성 오염토양을 원위치 정화하는데 효과적인 것으로 알려진 Electrokinetic정화기술을 이용하여 폐광산의 광미를 대상으로 실험을 수행하였다. 실험은 초기 인가 전류 0.01A, 170V의 정전압모드로 약 950시간동안 운전하였으며, 투입된 총전력량은 5671.455 WH으로시간당 5.97W의 전력이 투입되는 것이다. 중금속류(As,Pb,Cd,Zn,Cu,Ni)에 대하여 $50{\sim}90%$의 제거효율을 보였으며 중금속 농도는 점차 감소하고 중금속별로 $Zn{\cong}Cd>Ni>Cu{\cong}Pb{\cong}As$ 의 경향을 보였다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.404-409
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• 2005

The reinforced concrete blocks for reinforced earth layer are combined with soil structures consisted of facing unit, reinforcing materials and soil. Those environmentally friendly facing units of reinforced concrete blocks are made of mine waste and tailing and that will be played a role of the effects of recycling use of wasted resources. The block are consisted of three types as curved or straight in order to control topography. The systems are also not limited to wall hight so that they are effectively used for protecting the slope of banking and cutting of earth works. The reinforced concrete blocks developed this time will be effectively applied for not only retaining wall, road, park, golf course, public office building constructions but also protecting of slope stabilization projects.

• 한국환경농학회지
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• 제31권2호
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• pp.122-128
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• 2012

폐금속 광산에서 유출되는 광산배수로 인한 하류 수계의 환경오염 영향을 검토하기 위하여 삼보광산 하류 수계 내 하천수질, 퇴적토양 및 인근 논토양에 대한 중금속 오염도를 평가한 결과는 다음과 같다. 삼보광산 주변 광미댐 침출수의 Cd 평균 농도(0.018~0.035 mg/L)는 우리나라 농업용수 수질기준(0.01 mg/L)을 초과하였고, 미량성분 중 Zn, Fe 및 Mn 함량도 FAO의 관개용수 최대 권고치(Zn 2.0, Fe 5.0, Mn 0.2 mg/L)를 초과 하였다. 광산 하류 논토양의 Pb, Zn 평균함량은 우리나라 농경지의 토양오염 우려기준(Pb 200, Zn 300 mg/kg)을 초과 하였고, 중금속 오염지수 평균치는 상리가 1.2로 내리지역0.45보다 높게 나타났다. 광산 하류 수계 내 퇴적토의 Cd, Pb 및 Zn 함량은 우리나라 하천용지의 토양오염 우려기준(Cd 10, Pb 400, Zn 600 mg/kg)을 초과하였다. 또한 퇴적토의 중금속 오염지수(PI)는 상리지역 0.98~7.32, 내리지역 0.34~5.27로 지점별 편차가 컸으며, 하류 1km 지점 합류지점(SN-1, SN-2)까지 오염된 것으로 나타났다. 퇴적토의 부화계수(EFc) 평균치는 Cd>Pb>Zn>As>Cu>Cr>Ni 순으로 지점간의 편차가 큰 것으로 나타났다. 퇴적토의 중금속별 지화학적농축계수(Igeo)는 지점별로 약간의 차이는 있으나 Zn>Cd>Pb>Cu>As>Cr>Ni 순으로 높았으며, 특히 Zn의 경우 광산 침출수 영향을 받은 퇴적토에서 경보오염에서 위험오염(Igeo 3.1~6.2) 상태로 심하게 오염된 것으로 나타났다. 결과적으로 삼보광산 하류 하천수질 및 퇴적토의 오염도 평가를 종합해 볼 때 광산 침출수의 영향이 하류 수계 1 km 이상(SN-1, SN-2)까지 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제51권1호
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• pp.36-44
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• 2008

Organic forms of arsenic (As) were determined through fractionation procedure of soil organic matter (SOM) in soil, sediments and mine tailing samples from the Myungbong, Dongil, and Okdong mining areas of southern Korea. An alkaline extraction method was applied to soil samples followed by the fractionation procedures of SOM by the DAX-8 and XAD-4 resin adsorption method. Major fraction of organic As species (42% to 98%) was found in acid-soluble fraction, whereas minor fraction (0.1 % to 67.8%) was present in the humic-associated As. In acid-soluble fractions, the transphillic- and hydrophilic-associated As were dominant in addition to As binding with humic and fulvic SOM. Arsenic binding was the strongest between pH 6 to 8 and reduced to about 70% at both low and high pH regions. The amount of both transphillic and hydrophillic associated As was less changed than humic and fulvic-associated As, in both low and high pH regions. This apparently indicates that As has stronger affinity towards hydrophillic rather than hydrophobic organics. From the experimental observation of As-binding SOM in natural soil, the ligand exchange model may be a feasible explanation of transphillic and hydrophillic affinity of As.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권2호
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• pp.9-18
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• 2003

폐탄광에 의한 주변 지하수의 오염원과 오염 경로의 파악을 위해 강원도 평창군 소재 한창탄광을 대상으로 계절 변화에 따라 SAPS(Successive Alkalinity Producing System)를 이용한 자연정화 처리시설 공정의 각 단계와 폐석침출수, 탄광부근 샘물시료가 채수 및 분석되었다. 또한 지하수의 오염원 규명과 SAPS조에서의 황산염 환원 발생여부를 확인하고자 황동위원소 분석이 실시되었다. 연구지역의 지하수에서 계절적인 변화와 관계없이 높은 수소이온농도와 금속농도가 나타나는 것은 산성광산배수가 계절과 무관하게 지속적으로 지하수를 오염시킬 수 있음을 나타내고 있다고 할 수 있다. 처리시설은 산도(acidity) 제거량이 평균 18.17 g/$\textrm{m}^2$/day이고 가장 오염부하량이 많았던 9월에는 59.02 g/$\textrm{m}^2$/day 이며, 금속제거능은 거의 100%에 이르러 다른 지역의 처리시설에 비해 높은 정화성능을 갖는다. 그러나 처리시설의 각 공정 단계별로는 황 함량의 감소가 나타나지 않았고 황동위원소 조성의 변화도 거의 없었는데 이는 황산염환원박테리아에 의한 황산염환원 작용은 매우 미약하거나 전혀 이루어지지 않는 것으로 보인다 화학조성과 황동위원소 조성을 통해 샘물은 폐석침출수에 의해, 처리시설내 석축침출수는 폐석침출수와 갱구유출수에 의해 영향을 받은 것으로 판단되었다. 본 연구지역은 갱구유출수에 대한 처리시설이 가동중에 있으나 폐석침출수에 대한 대책은 없는데 이는 다른 폐광지역에서도 유사한 상황이므로 폐석침출수에 대한 오염방지 대책 마련이 시급한 것으로 사료된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.70-79
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• 1996

Friar Turk 폐탄광은 미국중서부의 가장복잡하게 교란된 광산 중의 하나이다. 버럭 및 광미 속에는 고농도의 황철석이 함유되어 있고, 황철석의 산화작용에 의해 토양 및 물이 산성화되고 식물의 성장이 제한되고 있다. 복구기술들에 대한 효과를 정량적으로 평가하기 위한 노력으로, 상세한 관측프로그램이 수행되었다. 물 시료들은 지표수, 지하수 및 불포화대의 간극수에서 5년간에 걸쳐 채취되었다. 그 결과에 의하면, spoil은 미약한 물 오염원이고, 버럭 더미는 지표수 및 지하수를 심각하게 오염시키는 원천이다. 그러나 버럭 더미 하부에 분포하는 loess 및 till은 오염된 물이 이동하는 것을 효과적으로 억제하였다. 버럭 더미 및 광미 표면층들은 수십 년간에 걸쳐 풍화된 결과로 층 내부보다는 독성이 약하였다. 산성광산폐수의 생성은 정점에 달한 상태이며 잠재적인 산성층은 아마도 광산폐기물의 불포화대에 분포하는 것으로 사료된다.