비소 오염이 심각한 것으로 알려진 울산광산과 인근지역의 수환경에 대한 비소 오염도와 종 분포 특성을 조사하였다. 채취한 광산 내 지하수 시료의 62%에서 우리나라 먹는물 수질 기준인 0.05 mg/l를 초과하는 비소 농도가 검출되었다. 비소는 모두 무기종으로, As(V)가 우세하고 일부 지점에서 As(III)이 검출되었다. 지하수 내 비소는 관측정을 통한 산화환원환경의 변화로 인해 새로운 평형으로 이동하는 과정 중으로 유추된다. 주변수계는 울산광산과 천곡약수가 비소의 주 오염원으로 파악되며, 지하수와 하천수 시료의 $30{\sim}33%$가 총 비소농도 0.05 mg/l를, $60{\sim}67%$ 시료가 0.01 mg/l를 초과하였다. 특히 천곡약수는 0.345 mg/l의 비소 농도를 보여 먹는물 수질기준의 7배에 달하는 오염도를 보인다. 지하수와 천곡약수에서 비소는 모두 As(V) 형태로 존재하였으나, 농도가 높은 일부 지점에서는 As(III)이 검출되었다. 한 지점에서는 DMA, AsB와 같은 유기비소가 소량 검출되어, 비소의 종 변이 또는 유기적 기작의 관련성을 제시한다.
The Ulsan mine is one of the largest contact metasomatic magnetite and scheelite deposits in the southeastern part of Korea. Mineralization at the Ulsan mine is localized along the contact between upper Cretaceous volcanic rocks and age unknown limestone which were intruded by 58 m.y. -old biotite-horndlende granite. General zonal sequence of skarn toward crystalline limestone from limestone-volcanics contact is grandite, grandite-salite and salite zones. On the otherhand volcanics origin skarns exhibits zonal sequences toward hornfels from boundary with limestone is garnet, garnet-epidote, and epidote zone. Compositions of garnets and clinopyro xenes are determined by the X-ray diffraction and reflective indecies. Local brecciation of these early skarns were followed by formation of the later skarn as zoned patches, breccia fillings and cross-cutting veins. Paragenetic sequence of late skarn minerals which is exhibited in the zoned patches and veins is an overlapping progression with time from andradite through hedenbergite or actinolite, quartz to calcite deposition. Magnetite metallization followed early formed skarns and pyrite pyrrhoite, sphalerite, galena, tennantite, scheelite and arsenopyrite deposition were simultaneously with hedenbergite, quartz and calcite of late skarn. Filling temperatures of fluid inclusions in calcites range from $160^{\circ}$ to $280^{\circ}C$.
울산 달천광산의 지하수 및 토양 중에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 달천광산 지역 비소 오염의 주 근원광물인 유비철석의 광미 내 함량은 최대 $2\%$이며, 비독사석, 니콜라이트, 램멜스버가이트, 거스도르파이트, 코발트석과 황철석 등의 비소함유광물 역시 비소오염의 근원이 되고 있으며, 비소함량은 광물에 따라 다양한 차이를 보인다 광미장 내 유비철석과 황철석의 표면이 부분적으로 철산화물과 철비산염으로 산화된 것을 관찰할 수 있어, 풍화반응이 상당히 진행되었음을 알 수 있다. 지하수 내 비소의 함량과 pH는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않지만, 포화대 및 비포화대의 지하수의 비소 농도는 Eh가 감소함에 따라 농도가 감소하는 정(+)의 상관관계를 보인다. RMB(Red Mud Bauxite)는 비소제거 효율이 우수하여 달천광산 지역의 비소로 오염된 지하수 및 토양을 복원 시 자연저감 촉진제로 이용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 조선시대 울산의 로컬리티를 살펴보기 위해 울산항과 관련된 고문헌·고문서·고지도·구술기록 등 다양한 기록물을 찾아 분석하고 주요 키워드를 추출하였다. 추출한 키워드를 시계열 순으로, 공간 순으로 구분하여 조선시대 울산항과 울산의 로컬리티를 재현하였다. 조선 전기 국방과 왜관을 통한 교역 기능을 수행한 염포, 조선 중기 임진왜란과 전란의 피해를 받은 개운포와 서생포·도산성, 조선 후기까지 국영목장과 봉수 등 국방시설을 운영했던 방어진, 내황나루와 달천철장, 포경기지의 역할을 수행한 장생포까지 각각의 특성을 살펴보고, 조선시대 울산의 궤적을 그려보고자 하였다. 조선시대 울산항의 로컬리티의 변모과정을 분석함으로써 울산의 로컬리티 이해와 재현에 도움이 될 것으로 기대한다.
Background: Abandoned metal mines are classified as vulnerable areas with the highest level of soil contamination among risk regions. People living near abandoned metal mines are at increased risk of exposure to toxic metals. Objectives: This study aimed to evaluate the correlation between soil contamination levels in areas around abandoned metal mine and the blood lead levels of local residents. Moreover, we assess the possibility of using soil contamination levels as a predictive indicator for human exposure level. Methods: Data from the Survey of Residents around Abandoned Metal Mines (2013~2017, n=4,421) and Investigation of Soil Pollution in Abandoned Metal Mines (2000~2011) were used. A random coefficient model was conducted for estimation of the lower level (micro data) of the local resident unit and the upper level (macro data) of the abandoned metal mine unit. Through a fitted model, the variation of blood lead levels among abandoned metal mines was confirmed and the effect of the operationally defined soil contamination level was estimated. Results: Among the total variation in blood lead levels, the variation between abandoned mines was 18.6%, and the variation determined by the upper-level factors such as soil contamination and water contamination was 8.1%, which was statistically significant respectively. There was also a statistically significant difference in the least square mean of blood lead concentration according to the level of soil contamination (p=0.047, low: 2.32 ㎍/dL, middle: 2.38 ㎍/dL, high: 2.59 ㎍/dL). Conclusions: The blood lead concentration of residents living near abandoned metal mines was significantly correlated with the level of soil contamination. Therefore, in biomonitoring for vulnerable areas, operationally defined soil contamination can be used as a predictor for human exposure level to hazardous substances and discrimination of high-risk abandoned metal mines.
경상분지 통남부에 위치하는 울산 철-사문암광산 지역에는 유일하게 국내에서는 초염기성암과 탄산염 암체가 공간적으로 연관성을 가지고 소규모로 분포하고 있다. 야외지질조사, 광상시추코아자료, 안정동위원소 분선 등의 연구결과는 울산의 탄산염암체는 용융체에서 형성된 카보내타이트의 가능성이 큰 것으로 나타났으며, 산출상태는 관입암상의 특징임을 반영하고 있다. 이번 연구에 의한 이곳의 지질은 중생대 퇴적암과 화산암, 이를 관입하고 있는 화강암류, 화강암을 관입하고 있는 초염기성암, 이 초염기성암을 관입하고 있는 카보내타이트로 이루어진다. 탄산염암체는 지표 상에서는 초염기성암과 함께 동심원상의 타원형으로, 수직단면도에서는 깔때기형태로 산출되고 있다. 탄소, 산소 안정동위원소비는 전형적인 맨틀기원의 카보내타이트로서의 특징이라기보다는 특이한 이원성형태(bimodal pattern)를 나타내었으며, 이는 울산의 카보내타이트를 형성한 마그마가 맨틀에서 직접적으로 상승한 마그마라기보다는 지각 내에서 형성된 2차적 카보내타이트 마그마임을 지시하는 것으로 해석된다. 즉, 초염기성암 마그마가 상승하면서 지각 내에 있던 석회질암이 용융되어, 탄산염마그마를 형성하고, 심부의 파쇄대가 발달한 현재의 장소에 사문암체를 형성한 초염기성 마그마와 그 뒤를 이어 탄산염마그마가 관입한 것으로 여겨진다. 또한 울산 철-사문암광산 지역은 심부파쇄대가 발달된 것이며, 탄산염암체내의 유체포유물의 유형, 안정동위원소의 패턴, 초염기성암과의 공간적 관계 등은 울산의 탄산염암체가 카보내타이트로 해석되는 것을 지지해주고 있다.
울산지역에 분포하는 가대리 화강암체는 울산 철 텅그스텐 광화작용의 관계화성암으로서 전형적인 미문상조직을 보여주며, 칼크-알칼리 계열과 I-type화강암류의 지화학적 특성을 나타내고 있다. 가대리화강암은 물이 포화된 상태에서 0.5~2.0 kbar의 압력조건하에서 생성된 것으로 이는 천부에서의 분별결정에 기인된 것으로 화학성분의 분화는 대부분 알칼리 장석의 분별결정작용으로 이루어졌다. 경상분지 최남단에 분포하며 철광화작용과 관련된 미문상화강암체인 마산-김해 화강암체와 가대리화강암제는 미량성분의 화학조성을 비교해볼때 전혀다른 모마그마에서 분화되었음올 시사해준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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