• 한국토양환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.67-85
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• 2000

광미를 매립하여 객토한 토양을 농경지로 사용하고 있어 식용작물로의 중금속 흡수가 우려되는 서성연-아연광산 주변 농경지를 대상으로 중금속 오염실태를 조사하기 위하여 서성광산 주변 농경지의 토양과 토양 간극수 시료를 분석하였다. 연구지역 토양과 토양 간극수 pH는 6.5~8.2으로 중성에서 약알칼리성을 보이며, 토양시료의 XRD 분석 결과 대표전인 광물 조성은 철백운석, 능철석, 석영, 운모, 카오린(kaolin)군의 점토광물 및 미량의 녹니석과 각섬석 등으로 나타났다. 폐석의 연마편 관찰 결과에서 함연, 아연광물인 방연석과 섬아연석이 주로 괴상으로 산출됨이 확인되었으며, 소량의 황철석, 황동석, 유비철석, 자류철석, 백철석 등이 관찰되었다. 토양시료에 대한 화학분석은 토양오염 공정시험법상의 0.1N HCl을 이용한 용출법과 $HNO_3$-$HCIO_4$-HCl을 이용한 산분해방법의 두가지 전처리과정을 통하여 ICP-AES로 이루어졌다. 연구지역 농경지 토양에서 중금속 원소들의 평균함량은 $HNO_3$-$HCIO_4$-HCl의 혼합산을 이용한 분석 결과 Pb(4,612 ppm), Zn(4,468 ppm), As(334.4 ppm), Cu(214.1 ppm), Cd(37.6 ppm), Co(15.7 ppm), Cr(21.9 ppm)로서 Co나 Cr을 제외한 모든 원소가 심각하게 오염되어 있다. 그러나 국내 토양환경보전법상의 0.1N HCl을 이용한 분석에서는 Pb를 비롯하여 분석한 모든 중금속 원소들의 함량이 혼합산을 이용한 총함량 분석결과에 비하여 수 십분의 일에서 수 백분의 일까지 낮게 검출되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권3호
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• pp.21-31
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• 2012

This paper presents the short-term and long-term measures to determine the fugitive dust concentration in a contaminated site, which is a crucial step for the determination of particulate emission factor (PEF) for risk assessment. As a long-term measure, USEPA method employing Q/C value (inverse of the ratio of the geometric mean air concentration to the emission flux at center of a 0.5-acre square source) seems to be suitable as it reflects regional-specific meteorological conditions. However, it requires nation-wide database collection and interpretation. Use of ASTM method is an alternative as a short-term measure. The method is readily field-applicable as PEF calculation equation is simple and input parameters can be easily derived at the site of interest as well without the nation-wide efforts. Using ASTM method, PEF at the Former Janghang Smelter Site was determined. According to various mode of aggregate size distribution and fractions of vegetative cover, which are the most important factors in PEF calculation, PEF values at the Former Janghang Smelter Site varied greatly. When the mode of aggregate size distribution was set at 0.25 mm, PEF values at the Former Janghang Smelter Site was 5~20 times higher than the default PEF value (i.e., 35 ${\mu}g/m^3$) shown in the current Korean Soil Contamination Risk Assessment Guidance. On contrast, when the mode was set at 2 mm, PEF values at the Former Janghang Smelter Site was 160~640 times lower than the default PEF value in the Korean Guidance.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.41-53
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• 1997

먹는샘물 개발지역에서의 환경 영향 평가를 위한 수리지구화학의 기초 자료를 국내 먹는샘물 개발지역에 존재하는 암석, 토양 및 자연수 시료를 예로 하여 제시하였다. 암석에 대해서는 현미경 분석을 실시하였고, 토양 및 자연수 시료에 대해서는 화학 분석을 실시하였다. 토양은 분해 방법별로 중금속 원소들의 함량 비교를 하였으며 오염지수를 통해 오염 영향을 평가하였다. 또한 자연수 시료들을 대상으로 기반암 및 심도에 따른 수리지구화학적 특성과 자연수의 화학적 진화, 물-암석 반응에 대하여 고찰하였다. 대수층을 구성하는 암석을 화강암질암과 변성퇴적암류, 그리고 퇴적암류로 구분하였으며 이들 기반암에서 비롯된 중금속의 토양과 자연수의 오염 현상은 없는 것으로 판단되었다. 연구 지역의 토양은 HNO$_3$+HClO$_4$의 혼합산을 이용한 방법과 0.1 N HCl을 사용한 방법 모두에서 낮은 중금속 함량을 보여 자연적인 부화 현상이나 인위적 오염을 받지 않은 토양임을 알 수 있었다. 특히 0.1 N HCl을 사용하여 중금속 중 가용성 부분을 추출해 낸 결과 Cu, Pb, Zn, Cd 및 Cr 등 중금속 원소의 함량은 상당히 낮은 것을 확인할 수 있었으며 따라서 식물과 수계를 통한 오염의 영향은 매우 낮다고 할 수 있다. 오염지수를 통해 여러 원들의 복합적인 오염 양상을 고려하여 오염도를 산출한 결과 역시 연구 지역 토양은 오염지수가 0.03~0.47로 중금속에 의한 오염이 진행되지 않고 있음을 알 수 있었다. 심부지하수 시료를 대상으로 암종별 특징을 살펴보았을 때 화강암질암의 지하수 시료는 $Ca^{2＋}$-HCO$_3$$^{-}$의 유형을 거쳐 $Na^{＋}$-HCO$_3$$^{-}$ 유형까지 진화하였으나 변성퇴적암과 퇴적암내의 지하수 시료는 $Ca^{2＋}$-HCO$_3$$^{-}$의 유형에 머물러 있다. 이는 구성 광물 중 사장석의 용해가 화강암질암내 지하수의 특성을 조절하고 있는 반면 변성퇴적암과 퇴적암내 지하수 시료에서는 방해석의 용해만이 주된 반응으로 작용하고 있기 때문이다. 또한 심도별 특징을 살펴보았을 때 지표수에서 심부지하수로 이동하면서 수소이온농도, 전기전도도 및 대부분의 용존이온 함량은 증가하고 있다. 한편 일부 천부지하수시료에서는 NO$_3$$^{-}$ , Cl$^{-}$ 및 $K^{＋}$의 함량 및 K/Na의 비가 높게 나타나는 것으로 보아 농업활동으로 인한 오염의 영향을 받은 것으로 판단된다. 열역학적 고찰을 통해 볼 때 대부분의 자연수는 kaolinite 및 smectite 형성환경에 위치하고 있음을 알 수 있으며 질량보존을 기초로 한 반응모델을 설정한 결과, 용존이온의 거동 및 열역학적 연구 결과와 부합하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제23권4호
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• pp.425-452
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• 1990

지하수 환경의 오염 가능성에 대한 정량적인 전산분석을 실시하기 이전 단계로 경험적인 평가방법을 이용하여 조사대상 지역 지하수환경의 오염 가능성을 광범위한 수리지질 및 수리분산 실험을 실시하여 평가하였다. 그 결과 최상위 대수층은 포화 비고결 퇴적물과 풍화대 및 수리적으로 연결성이 양호한 상부 파쇄암으로 구성되어 있다. 최상위 대수층의 대표적인 수리전도도는 $2.88{\times}10^{-6}m/s$, 저유계수(비산출률)은 0.09, 지하수의 주흐름 경로에서 다시 안 유속은 0.011m/d, 비반응 오염 용질의 공극유속은 0.12m/d, 지하수의 동수구배는 4.6%이다. 취득한 제반 수리지질 자료를 이용하여 조사대상 지역의 자하수환경 오염 가능성을 경험적인 평가법으로 평가한 바, 1) DRASTIC 분석 결과에 의하면, 본 지역은 "지하수 오염 가능성에 취약성이 희박하거나, 오염에 민감하지 않은 지역"으로 나타났으며, 2) Legrand 수치법 분석법을 이용하여 입지 적합성과 오염 가능성을 평가한 바, 본 지역은 "B" grade에 해당하는 "오염 가능성이 없기 때문에 대체적으로 입지로 적합하나, 부분적으로 적합지 않을 수도 있는 지역"으로 분류되었고, 3) 폐기물-토양 입지 연관성 행열 평가법에 의하면, 본 부지는 8군에 속하는 것으로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.215-220
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• 1999

살균제 propiconazole의 벼 재배 lysimeter 토양중 행방을 조사하기 위한 실험을 수행하였다. Lysimeter의 토양은 미사질 식양토로 구성되었다. 벼 이앙 15일 후 propiconazole을 0.12kg/10a 수준으로 lysimeter 토양표면에 년 1회씩 2년에 걸쳐 2회 처리한 다음 경시적인 약제의 용탈량, 토양중 분포량 $^{14}CO_2$ 생성량, 그리고 벼에 흡수 및 이행량을 조사하였다. 약제처리 후 16주 동안 lysimeter토양에서 용탈된 방사능은 1 년차와 2 년차 실험 모두 자연 방사능 수준이었다. 시험 기간동안 lysimeter 토양에서 방출된 $^{14}CO_2$는 1 년차와 2 년차 실험에서 처리 방사능의 각각 5.7%와 7.8%였으며, 휘발성 물질의 생성율은 자연 방사능 수준으로 매우 낮아 propiconazole이 화학적으로 안정한 화학물임을 시사하였다. Propiconazole은 토양중에서 잔류방사능의 대부분이 토심 20cm 이내에 존재하여 지하수 오염의 가능성은 매우 낮았다. Lysimeter 토양중 재배된 벼에 흡수 및 이행된 propiconazole의 방사능은 1 년차 및 2 년차 실험에서 각각 처리 방사능의 3.7%와 7.6%였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-9
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• 1998

난지도 매립지 주변지역과 매립지내에서 1995년 8월과 12월에 걸쳐 슐럼버져 수직비저항탐사와 쌍극자 전기비저항탐사를 실시하였다. 탐사지점은 1994년 8월과 1995년 2월에 실시했던 비저항탐사 지점과 가능한 한 동일하도록 노력하였으며, 모두 50점의 수직탐사와 2측선의 쌍극자탐사를 실시하여 매립지내와 그 주변지역의 연간 비저항구조 변화를 규명하고자 하였다. 자료의 해석결과 1년전에 비하여 매립지 내부와 주변지역의 평균비저항이 낮아지고, 침출수에 의해 오염되거나 포화된 층의 두께도 전반적으로 두꺼워진 경향을 보였다. 특히 좌지도 내부와 그 주변지역은 침출수에 의해 포화된 층의 평균두께가 3∼6 m 정도 증가했으며 기반암의 비저항도 낮아진 것으로 나타났다. 이러한 저비저항대의 평균두께 증가폭은 현실적인 수리전도도를 고려할 때 다소 큰 것이어서, 자료측정시나 해석시 오차의 영향도 생각할 수 있으나 비저항값의 변화를 볼 때, 침출수에 의한 지층오염이 진행되고 있다는 것만은 분명하다고 판단된다 한편, 매립지뒤쪽에서의 수직탐사 자료는 이전의 자료와 커다란 차이를 보여주고 있지 앓는 것으로 보아 침출수에 의한 풍화대와 기반암의 오염은 주로 매립지 내부와 전방 주변지역에서 활발히 진행되고 있다고 생각된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권2호
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• pp.64-71
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• 1995

난지도 매립지 주변지역과 매립지내에서 1994년 8월과 1995년 2월에 수직전기탐사를 실시하였다. 수직전기탐사는 슐럼버져 배열을 이용하였으며, 37점과 22점의 수직탐사가 매립지 주변과 매립지내에서 각각 수행되었다. 또한 우지도 앞쪽에서는 50개 지점에서 자연전위를 측정하였다. 자료의 해석결과, 난지도 앞쪽 지역에서는 좌지도와 우지도에 걸쳐서 대부분 지표하 10 m부터 지표하 80 m까지 10 Ω-m내외의 저비저항대가 나타나며, 매립지 내에서는 좌지도와 우지도 모두 평균적으로 지표하 37 m에서 지표하 130 m까지 약 6Ω-m내외의 저비저항대가 나타난다. 이러한 저비저항대는 침출수에 의해 오염되었거나 포화된 층으로 판단되며, 그 층의 깊이는 매립지 앞쪽지역과 내부 등 양측 모두에서 시추자료의 기반암 깊이보다 20∼30 m정도 더 깊은 것으로 계산되었다. 이는 매립지 앞쪽과 매립지내에서 풍화대와 기반암 상부의 오염가능성을 시사하는 것으로 사료된다. 한편, 매립지 뒤쪽에서 실시한 수직탐사 자료는 매립지 앞쪽과 내부 자료에 비해 저비저항대의 비저항값이 높고 그 두께도 매우 얇은 양상을 보이는 것으로보아, 매립지 앞쪽과 내부에 비해서는 침출수에 의한 오염정도가 상대적으로 작다고 할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.709-717
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• 2008

대표적 오염 방사능 핵종인 세슘(cesium)으로 오염된 수계를 정화하기위하여 해바라기(Sunflower; Helianthus annuus L.)와 강낭콩(Bean; Phaseolus vulgaris var.)을 이용한 뿌리여과(rhizofiltration) 실내 실험을 실시하였다. 해바라기의 경우 뿌리여 과실험 24시간 내에 세슘의 98%를 제거하였으며, 강낭콩은 99%의 제거율을 나타내어 친환경적이며 녹색 정화방법인 뿌리여과법이 세슘으로 오염된 수계 정화에 매우 효과적으로 적용 할 수 있음을 제시하였다. 수용액의 pH에 따른 뿌리여과법의 세슘 제거 실험 결과, 두 식물 모두에서 오염수의 pH가 $5{\sim}9$인 경우 98%이상의 제거효율을 나타내었다. 뿌리여과법 실험 후 식물에 농축된 세슘량을 부위별로 측정한 결과, 수용액으로부터 식물로 이동한 총 세슘의 80% 이상이 뿌리에 농축되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대규모 오염 현장에서 뿌리여과법을 적용 시, 농축이 심한 뿌리 부분만을 후 처리함으로써 비용과 시간을 절감할 수 있음을 의미한다. 뿌리여과법 적용 후 식물 뿌리 표면의 SEM이미지와 EDS성분 분석 결과, 수용액 내 세슘은 먼저 뿌리 표면에 이온상으로 흡착한 후 서서히 뿌리 내부로 흡수되는 것으로 판단되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.89-91
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• 2000

Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권3호
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• pp.228-234
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• 2008

본 연구는 level I fugacity model을 이용하여 유류오염 토양에서 많이 존재하며 생태적 위해성이 큰 다섯가지 유기성오염물질 (anthracene, benzene, benzo[a]pyrene, 1-methylphenanthrene, phenanthrene) 이 기상, 액상, 고상 및 비수용성액체(NAPL)의 네 가지 상(phase)으로 구성된 biopile 내에서 어떻게 분포 하는가를 예측하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 영국 내에서 장기간 유류로 오염된 세 지역으로부터 토양 시료를 채취, 분석하였고 토양 분석 결과와 관련 인자를 level I fugacity model에 입력하여 fugacity 및 오염물질의 토양 중 분포를 구하였다. 다섯 오염물질의 fugacity 간에는 큰 차이가 있었으나 동일 오염물 질은 시료 간 fugacity에서 별다른 차이를 보이지 않았다. 모든 오염물질은 NAPL과 고상에 주로 존재하였으며 토양시료간의 유기탄소함량 차이가 오염물질 의 분배 동태에 큰 영향을 미쳤다. benzene은 기상과 액상에 높은 농도로 존재함으로써 위해성에 근거한 기상과 액상 중 benzene 관리의 중요성을 나타내었다. 반면 다른 오염물질은 기상과 액상에 거의 존재하지않음을 보임으로써 지하수 오염 가능성을 현저하게 감소시켰다. 본 연구의 결과는 위해성이 큰 오염물질과 복원 처리를 토양 내 오염물질 잔류 농도 간에 관련이있음을 보였으며 또한 유류오염 토양의 위해성 평가과정에서 NAPL과 고상을 고려하는 일의 중요성도 나타내었다.