• 제목/요약/키워드: Zinc) contamination in soil

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Heavy Metal(loid) Levels in Paddy Soils and Brown Rice in Korea

  • Kunhikrishnan, Anitha;Go, Woo-Ri;Park, Jin-Hee;Kim, Kwon-Rae;Kim, Hyuck-Soo;Kim, Kye-Hoon;Kim, Won-Il;Cho, Nam-Jun
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.515-521
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    • 2015
  • There is an increasing concern over heavy metal(loid) contamination of soil in agricultural areas including paddy soils. This study was conducted to monitor the background levels of heavy metal(loid)s, arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), mercury (Hg), nickel (Ni), lead (Pb), and zinc (Zn) in major rice growing soils and its accumulation in brown rice in Korea. The samples were collected from 82 sites nationwide in the year 2012. The mean and range values of As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn in paddy soils were 4.41 (0.16-18.9), 0.25 (0.04-0.82), 13.24 (3.46-27.8), 0.047 (0.01-0.20), 13.60 (3.78-35.0), 21.31 (8.47-36.7), and 54.10 $(19.19-103.0)mg\;kg^{-1}$, respectively. This result indicated that the heavy metal(loid) levels in all sampled paddy soils are within the permissible limits of the Korean Soil Environment Conservation Act. The mean and range values of As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn in brown rice were 0.146 (0.04-0.38), 0.024 (0.003-0.141), 4.27 (1.26-16.98), 0.0024 (0.001-0.008), 0.345 (0.04-2.77), 0.113 (0.04-0.197), and 22.64 $(14.1-35.1)mg\;kg^{-1}$, respectively. The mean and range BCF (bioconcentration factor) values of As, Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn in brown rice were 0.101 (0.01-0.91), 0.121 (0.01-0.70), 0.399 (0.05-2.60), 0.061 (0.016-0.180), 0.033 (0.004-0.44), 0.005 (0.003-0.013), and 0.473 (0.19-1.07), respectively, with Zn showing the highest. The results show that the levels of all metal(loid)s in all sampled brown rice are generally within the acceptable limit for human consumption.

공주 금흥매립지의 중간복토재 및 차수재(논토양)의 중금속 오염과 존재형태 연구 (Contamination and Geochemical Speciation of Heavy Metals in Middle Cover Soils and Clay Liner from the Kumheung Landfill, Gongju City)

  • 이평구;박성원;염승준
    • 자원환경지질
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    • 제34권3호
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    • pp.283-299
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    • 2001
  • 공주시 금흥 생활쓰레기 매립지의 중간 복토재와 차수재에서 채취한 시료에 대해 0.1N HCI 용축, 전함량 분석 및 연속추출분석을 실시하여 As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr, Ti와 Zn 함량을 ICP-AES로 분석하였다. 또한, 비교를 위해 오염되지 않은 토양과 퇴적물 시료를 분석하였다. 연속추출 결과, Cu는 유기물이 용해되는 단계에서 우세하였으며, As, Ni, Sr, Ba와 Mn은 이온교환단계에서 우세하였다. 대부분의 Zn와 Mn은 산화광물, 탄산염광물 및 규산염광물과 수반되었다. Cd와 Pb는 주로 산화광물과 유기물과 수반되었다. Co, Cr, Fe와 Ti의 주요 운반자는 규산염광물이었으며, 다음으로 중요한 운반자는 산화광물이었다. 중간복토재와 차수재 시료에서 유기물과 수반된 금속의 백분율은 Cu(48%)〉Ti(42%)〉Pb(27%)〉As(25%)〉Cd(20%)의 순이었다. 연속추출결과를 근거로 추정하면, 중간복토재와 차수재에 함유된 금속의 이동도는 다음과 같이 제시되었다. : Cd〉Sr〉Ni〉Mn〉Ba〉Cu〉Pb〉Zn〉〉Co〉Ti〉Fe〉Cr. 'Geoaccmulation index'와 'enrichment factor'에 근거하면, 금흥 매립지와 농경지에서 채취한 시료들은 Cu, Ni과 Cr의 오염수준이 의미가 있었다. 이들 원소의 농집은 오염에 기인하였다.

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복수광산 주변 중금속 오염 토양의 분광학적 특성 (Spectral Characteristics of Heavy Metal Contaminated Soils in the Vicinity of Boksu Mine)

  • 신지혜;유재형;정용식;김세영;고상모;박계순
    • 한국광물학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.89-101
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    • 2016
  • 본 연구는 폐금속광산인 복수광산 주변토양을 대상으로 X선형광분석법, X선회절분석법 및 휴대용 분광계를 이용하여 토양 내 광물조성을 확인하고 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴 등의 중금속오염 정도에 따른 분광특성을 고찰하였다. 그 결과 대조군 시료를 제외한 모든 시료에서 토양오염대책기준을 초과하였다. X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다. 또한 흡광깊이에 따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 점토광물의 흡광특성인 2312 nm와 2380 nm에서 점토광물에 의한 중금속흡착에 따라 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다. 이는 분광학적 특성이 중금속의 오염도와 상당한 상관성이 있음을 지시한다.

온산공단(溫山工團)주변토양의 중금속(重金屬) 농도조사 (A Survey on the Heavy Metal Concentration of Soil Samples around Onsan Industrial Complex)

  • 이서래;송기준
    • 한국환경농학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.88-94
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    • 1985
  • 온산(溫山)공업단지 조성(造成)에 따른 토양(土壤)의 오염(汚染)가능성을 조사하기 위하여 1978년 3월부터 1979년 5월말까지 수차에 걸쳐 공업단지 주변의 전답(田畓), 과수원 및 야산(野山)의 토양시료에 대하여 중금속 원소의 농도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 농경지통양 46개지점의 중금속 농도(풍건물(風乾物) 기준)는 비소 흔적${\sim}9.3ppm$, 카드뮴 흔적${\sim}$0.6 ppm, 구리4${\sim}$22ppm, 수은 흔적${\sim}$0.37ppm, 납 6${\sim}$43ppm, 아연 27${\sim}$93ppm으로서 전국(全國) 논토양의 분석치와 비교할 때 중금속의 오염은 전혀 인정할 수 없었다. 2) 중금속 함량을 논, 밭, 과수원의 토양별로 비교한 결과 As, Cd, Cu, Zn은 토양에 따라 유의차(有意差)가 없었으나 Hg, Pb는 유의차(有意差)가 있었다. 공단내(工團內) 리단위(里單位)지역에 따른 중금속 함량을 비교한 결과 As, Cd, Hg는 유의차(有意差)가 없었으나 Cu, Pb, Zn은 유의차(有意差)가 있었다. 3) 금속제련소 인접지역에서는 아연제련소(亞鉛製鍊所)의 시운전(試運轉)중 사고에 의하여 Cd, Pb, Zn으로 오염(汚染)된 지점이 여러곳 관찰되었으나 정상가동(正常稼動)에 들어간 이후에는 오염이 더 이상 진행되지 않았다.

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금산(錦山) 폐탄광지역(廢炭鑛地域)의 오염(汚染)이 하천수(河川水)에 미치는 영향(影響) (Effect of Contamination by the Abandoned Coal Mine Drainage on the Stream Water in Keumsan, Chungnam)

  • 김명희;민일식;송석환
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권4호
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    • pp.435-442
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    • 1997
  • 충남(忠南) 금산군(금산군), 복수면(복수면) 대성탄광(대성탄광) 폐탄광지역(폐탄광지역)에 탄광폐수(炭鑛廢水)에 의해 영향을 받는 하천수(河川水)의 오염실태(汚染實態)를 조사하였다. 하천수(河川水)의 오염정도(오염정도)를 알기 위하여 하천수(河川水)의 pH, Do, 황산(黃酸)이온, 질산(窒酸)이온, 염산(鹽酸)이온의 농도(濃度) 및 무기원소(無機元素)의 농도(濃度) 등을 측정하였다. 폐탄광(廢炭鑛)과 폐광석(廢鑛石) 더미로부터 폐수(廢水)가 유입되는 하천수(河川水)의 pH는 3.46-4.29의 범위로 산성폐수(酸性廢水)를 형성하였으며, 본 조사지역(調査地域)의 수계(水系)에서 하천수(河川水) pH의 변화는 $SO{_4}^{2-}$, Mn, Cu, Zn, Fe 및 $Mg^{2+}$ 농도(濃度)와 고도의 부(負)의 상관(相關)을 나타내었다. 폐수(廢水)가 유입된 하천수(河川水)의 황산(黃酸)이온 농도(濃度)는 236.73 - 310.50mg/l로 청정수와 비교할 때 약 10배 더 높았으며, 오염(汚染) 하천수(河川水)의 Mn과 Fe의 농도(濃度)는 각각 0.56 - 0.83mg/l, 5.89 - 10.58mg/l로 Mn 농도(濃度)는 청정수와 비교할 때 약 20배나 높았다. 오염(汚染) 하천수(河川水)의 $Mg^{2+}$$Ca^{2+}$ 농도(濃度)는 청정지역(淸淨地域)과 비교해서 높게 나타났다. 산성광산폐수(酸性鑛山廢水)의 오염지표(汚染指標)(AMDI)는 오염계류(汚染溪流)에서 42-51이었고, 비오염계류(非汚染溪流)에서는 70 - 76으로 오염계류(汚染溪流)에서 낮았다.

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토양 내 바이오폴리머 혼합에 의한 Camelina sativa L.의 Zn 과잉 스트레스 피해 경감 효과 (Biopolymer Amended Soil Reduces the Damages of Zn Excess in Camlina sativa L.)

  • 신정호;김현성;김은석;안성주
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.262-273
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    • 2020
  • 본 연구에서 사용한 바이오폴리머 (biopolymer)는 친환경 제방 건설 소재로 연구 되고 있다. 이러한 바이오폴리머를 토양에 혼합할 경우 이온결합 및 수소결합을 통해 토양의 강도 증진 효과가 잘 알려져 있지만 바이오폴리머와 혼합된 토양이 식물에 미치는 영향은 자세히 알려져 있지 않다. 본 연구는 Zn 과잉 스트레스 조건에서 바이오폴리머의 토양 혼합이 Camelina sativa L. (Camelina)에 미치는 영향을 분석 하였다. Camelina의 생장실험을 기반으로, Zn 과잉 스트레스에 대한 최적의 바이오폴리머 혼합 비율은 0.5%로 결정하여 연구를 진행하였다. Zn 과잉 스트레스 하에서, BG 또는 XG 혼합구의 Camelina는 바이오폴리머 비혼합구에 비해 높은 생장을 보였으며, Zn 과잉 스트레스 피해 지표인 Malondialdehyde (MDA) 함량과 전해질유출도의 감소를 나타냈다. 바이오폴리머의 Zn 결합능을 DTZ (1,5-diphenylthiocarbazone)을 이용하여 분석한 결과, BG 또는 XG 모두 명확한 Zn 흡착 반응을 보였다. DTZ 염색 및 ICP-OES 분석에서, Zn 과잉 스트레스에 의한 Camelina의 Zn 흡수량이 BG 또는 XG 혼합에 의해 현저히 감소함을 확인하였다. 그리고, BG 또는 XG의 혼합은 Camelina의 중금속 수송체 Heavy metal ATPase (HMA)의 발현을 유도하지 않았으며, 야생형 (wildtype, WT)보다 CsHMA3가 과발현 된 Camelina에서 BG 또는 XG 혼합구와 유사한 수준의 Zn 과잉 스트레스 저감 효과를 확인하였다. 결론적으로, 바이오폴리머의 토양 혼합은 바이오폴리머와 Zn 사이의 결합에 의해 Camelina에 과도한 Zn 이온이 흡수되는 것을 방지하여 Zn 독성 피해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 더 나아가 바이오폴리머의 토양혼합은 제방강화뿐만 아니라 중금속으로 오염된 토양에서 식물 생존에 긍정적으로 작용할 것이라 판단된다.

공단지역 토양 중 환경오염물질 농도 분포 특성 (Distribution Characteristics of Environmental Contaminant at Soil in an Industrial Complex Area)

  • 정종현;조상원;임현술
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.200-208
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    • 2012
  • 본 연구는 공단지역 주민들의 환경오염물질에 의한 건강피해를 예방하기 위한 기초연구의 일환으로 수행되었다. 이를 위하여 공단지역 및 대조지역에 대한 토양 중의 환경오염물질과 다환방향족탄화수소화합물(PAHs)의 농도수준 및 분포특성을 조사하였다. 시료채취는 공단지역과 대조지역의 토양을 대상으로 실시하였으며, 토양 중의 중금속, VOCs(휘발성 유기화합물), PAHs 및 PCB(폴리클로리 네이티드비페닐) 등 토양오염물질 농도를 분석하였다. 직접노출군에 속하는 가까운 거리의 송도동, 해도동, 제철동 등은 거리가 먼 장기면에 비하여 비교적 높은 농도를 나타났다. 특히 배출원 주변의 직접노출지역(제철동)이 대조지역(장기면) 보다 오염물질의 농도가 높은 것으로 조사되었다. 토양 중의 중금속 농도는 제1지역 우려기준에 비해 대체로 낮은 것으로 나타났으나, 아연은 전 지역이 제1지역 우려기준(300 mg/kg)의 약 20.8~58.9% 수준으로 비교적 높은 농도를 나타내었다. 불소는 모든 지점에서 기준치 이하로 나타났으나, 직접노출지역인 제철동의 경우 제1지역의 우려기준(400 mg/kg)의 약 74% 수준으로 조사되어, 불소에 대한 모니터링과 배출원 관리가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 유기인, PCB, 페놀류와 VOCs인 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등은 분석기기의 검출한계 이하로 나타났고, 석유계총탄화수소(TPH)의 경우에는 송도동이 높게 나타났다. 한편, 토양 중 PAHs 화합물의 농도 수준은 18.71~1744.59 ng/g이었으며, 발암가능물질 6종에 대한 PAHcarc의 농도수준은 6.54~695.94 ng/g을 나타내었다. 송도동에서 가장 높은 농도수준을 나타내어, 직접노출지역인 공업단지로부터 근거리 지점에서의 PAHs 농도가 원거리 지점인 간접노출지역보다 비교적 높은 농도를 나타내었다.

폐광산 주변 토양의 Zn, Cu, Pb의 함량 및 식물체내 축적 (Concentration of Zn, Cu, and Pb in Soils and Accumulation of Its in Plants around Abandoned Mine Vicinity)

  • 서상우;문성기;최철만;박연규
    • 생명과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.826-833
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    • 2005
  • 식물 비생육지 토양의 깊이별 중금속 함량은 S1지점의 경우 1996년 오염토양 개선사업으로 S1지점 바로 위에다 남은 광미를 복토함으로써 광미 중금속이 강우에 의해 용탈되어 토양에 축적되기 때문에 오염되고 있는 것으로 판단되었고 S2지점은 오염토양 개선사업의 효과로서 표토에서 Zn과 Pb가 토양오염 우려기준을 초과하지 않았으며 Pb의 경우 $30\∼50cm$에서 토양오염 우려기준을 초과한 것은 광맥의 영향 때문이며 구리의 경우는 광산의 채광물로서 오염 정도가 심각하였다. 생육지 토양의 중금속 함량은 같은 표고상에 위치한 광산 위 지점(SP1, SP2, SP3)에서 볼 때 SP1지점에서는 Zn의 함량이 537.5 mg/kg로 가장 높았고, SP3지점에서는 Cu와 Pb의 함량이 가장 높았는데 이는 폐광산에 복토 사업을 했더라도 아직 토양 복원이 완전히 이루어지지 않아 강우와 풍화에 의한 광미의 영향 때문인 것으로 생각되며 SP2지점은 다른 지점보다 지대가 높아 광미의 영향을 적게 받는 것으로 생각된다. 식물체내의 중금속 함량은 차즈기>쑥>억새>살갈퀴 순으로 조사되었고 식물에 의한 연간 중금속 제거율 역시 차즈기가 가장 좋은 것으로 조사되었다. 특히 차즈기는 다량의 중금속이 축적되어 있고 중금속 오염 지역에 내성이 있는 지표종으로 생각될 수 있으며 본 식물의 중금속 축적 능력에 대한 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

아연섭취에 따른 적상추의 분광학적 반응: 중금속 오염토양에서의 반응실험 (Spectral Response of Red Lettuce with Zinc Uptake: Pot Experiment in Heavy Metal Contaminated Soil)

  • 신지혜;유재형;김지은;고상모;이범한
    • 자원환경지질
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    • 제52권2호
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    • pp.129-139
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    • 2019
  • 본 연구는 적상추(Lactuca sativa var crispa L.)가 아연을 축적함에 따라 발생하는 분광학적 반응특성을 고찰하기 위해, 대조군(T0)과 1 mM(ZnT1), 5 mM(ZnT2), 10 mM(ZnT3), 50 mM(ZnT4), 100 mM(ZnT5)로 처리된 실험군을 제작하여 분실험을 실시하였다. 대조군의 아연함량은 134-181 mg/kg의 범위로 오염되지 않은 농작물이 갖는 정상수준의 아연함량을 보였다. 그러나 아연용액의 주입농도가 증가하고 시간이 경과함에 따라 실험군 내 아연함량은 증가하였다. 적상추의 분광반사도는 적색밴드에서 안토시아닌에 의한 높은 피크, 적외선 대역에서 세포구조의 산란효과로 인한 높은 반사도, 그리고 물에 기인한 흡광특성이 관찰되었다. 적상추 내 아연이 고농도로 축적됨에 따라 녹색과 적색밴드에서는 반사도가 증가하고 적외선 대역에서는 반사도가 감소하였다. 아연함량과 분광반사도 사이의 상관관계 분석결과는 700-1300 nm의 파장대역이 아연함량과 유의한 음의 상관관계를 가짐을 보여주었다. 해당 파장대역은 잎 중의 세포구조와 밀접한 관계가 있는 파장대역으로 아연함량이 증가함에 따라 잎 중의 세포구조가 파괴됨을 지시한다. 특히 적외선 대역 중 700-800 nm은 아연함량과 가장 강한 상관관계를 보여주었다. 본 연구는 적상추의 중금속 오염을 분광학적으로 인지하여 광업 및 농업지역 주변 토양 내 중금속 오염을 조사하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

납 동위원소를 이용한 안동호 퇴적물 중의 납 오염 기원 (Tracking lead contamination sources of sediments in Lake Andong using lead isotopes)

  • 박진주;김기준;유석민;김은희;석광설;신형선;김영희
    • 분석과학
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    • 제25권6호
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    • pp.429-434
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    • 2012
  • 본 연구는 안동호 퇴적물 중의 납 오염 기원을 조사하기 위해 안동호 퇴적물, 안동호 유역의 토양, 광미퇴적물 및 아연제련시설의 부산물 중의 납 동위원소를 분석하고 국내 외 결과와 비교하였다. 안동호 퇴적물 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$$0.827{\pm}0.004$$2.041{\pm}0.015$로서 광미퇴적물의 $0.815{\pm}0.002$$2.016{\pm}0.006$와 유사한 값을 나타내었으며, 토양 중 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.756~0.881 및 1.872~2.187로 퇴적물 및 광미퇴적물에 비해 넓은 범위의 납 동위원소 분포를 나타냈다. 아연 광석의 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.816~0.956(평균 0.832), 2.029~2.219(평균 2.059)로서 비교적 넓은 범위의 동위원소 조성변화를 보였으며, 폐수 및 슬러지 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$$^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.883~0.905(평균 0.887), 2.127~2.156(평균 2.133)로 나타났다. 안동호 퇴적물은 연화광산의 광상과 유사한 납 동위원소 분포특성을 보였으며, 광미퇴적물과 토양에 의한 혼합 특성을, 아연제련시설의 경우, 캐나다 및 호주 등으로부터 수입된 아연 광석에 의한 납 동위원소 분포와 유사한 분포 특성을 나타냈다.