• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2004년도 International Conference Current Challenges and Advances in Environmental Health
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• pp.51-62
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• 2004

Lime based stabilization/solidification (S/S) can be an effective remediation alternative for the immobilization of arsenic (As) in contaminated soils and sludges. However, the exact immobilization mechanism has not been well established, Based on previous research, As immobilization could be attributed to sorption and/or inclusion in pozzolanic reaction products and/or the formation of calcium-arsenic (Ca-As) precipitates. In this study, suspensions of lime-As were studied in an attempt to elucidate the controlling mechanism of As immobilization in lime treated soils. Aqueous lime-As suspensions (slurries) with varying Ca/As molar ratios (1:1, 1.5:1, 2:1, 2.5:1 and 4:1) were prepared and soluble As concentrations were determined. X-ray diffraction (XRD) analyses were used to establish the resulting mineralogy of crystalline precipitate formation. Depending on the redox state of the As source, different As precipitates were identified. When As (III) was used, the main precipitate formation was Ca-As-O. With As(V) as the source, Ca4(OH)2(AsO4)2${\cdot}$4H2O formed at Ca/As molar ratios greater than 1:1. A significant increase in As (III) immobilization was observed at Ca/As molar ratios greater than 1:1. Similarly, a substantial increase in As (V) immobilization was noted at Ca/As molar ratios greater than or equal to 2.5: 1. This observation was also confirmed by XRD. The effectiveness of both As (III) and As(V) immobilization in these slurries appeared to increase with increasing Ca/As molar ratios.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.571-577
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• 2005

철산화물 피복 모래를 이용한 투수성 반응 벽체는 As(V)로 오염된 지하수의 처리에 매우 효과적인 것으로 알려져 있다 그러나 이 방법은 As(III)에 있어서는 그 제거효과가 제한적인 실정이다. 본 연구에서는 위 방법에 의한 3가 비소제거의 한계를 극복하기 위해서 As(III)를 As(V)로 산화시킬 수 있는 능력을 가진 망간산화물 피복 물질을 비소저감 촉진제로서, 철산화물 피복 물질을 이용한 처리 기법에 함께 적용하였다. 철산화물 피복 모래와 망간산화물 피복 모래를 함께 이용한 비소제거 방법으로서, 순차 제거법과 동시 제거법이 연구되었다. 두 가지 처리 방법 모두 6시간동안 $85\%$ 이상의 높은 비소제거 효율을 보였으며, 처리과정 동안 흡착제 표면의 철이나 망간의 용해에 의한 2차적인 오염도 일어나지 않았다. 그러나, 동시 제거법은 비소 저감 후 처리수의 산성도를 pH 6.0의 중성상태로 유지하는 반면, 순차 제거법은 처리수를 pH 4.5의 산성상태로 변화시키는 작용을 일으켜, 음용수로서의 이용을 위한 오염 지하수의 비소 저감법으로는 동시 제거법이 적합한 것으로 판정되었다. 보다 높은 As(III) 제거 효과를 위해, 망간 및 철산화물을 폴리프로필렌 섬유에 피복시켜 비소제거에 적용하였다. 폴리프로필렌 섬유는 높은 표면적과 낮은 비중의 특성을 가진, 신축성 있는 스폰지와 같은 저렴한 중합체의 일종이다. 이를 이용한 비소 제거법은 피복모래를 이용한 방법보다 월등히 뛰어난 $99\%$ 이상의 높은 비소제거 효율을 나타내었다. 또한, 피복 폴리프로필렌 섬유를 이용한 방법은 비소에 오염된 물의 음용수로의 이용을 위한 간편한 처리기법으로서 적용하기에 좋은 많은 실용적인 장점들을 가지고 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.41-44
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• 2006

The objective of this study was to evaluate the stabilization of As and heavy metals in tailings from the Samkwang Au-Ag mine with $Ca(OH)_2$. In order to evaluate the stabilization ability of As and heavy metals in the tailings, column test was implemented with various conditions as 1) particle size of $Ca(OH)_2$, 2) mixing method and 3) flow rate of eluents during 60 days. The results showed that addition with 5% of $Ca(OH)_2$ in 1kg of the tailings had the most effective ability of stabilization up to 95%. In addition, stabilization ability of As and heavy metals in tailings was enhanced using a fine powder of $Ca(OH)_2$. Therefore, stabilization technology can be used as a remediation of As and heavy metals in mine wastes including tailings and a nearby soils from abandoned metal mines.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1076-1086
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• 2010

해양오염퇴적물 정화기술의 조속한 국내 정착을 위하여, 육상 토양오염 정화공법들이 해양퇴적물에도 적용될 수 있는지를 해양오염퇴적물 정화사업이 고려되는 울산 방어진과 진해 행암만의 퇴적물을 대상으로 해양오염퇴적물에 활용 가능한 설비를 갖춘 입자분리 및 세척의 세 공법을 사용하여 중금속 제거 가능성을 위주로 평가하였다. 모래에 비하여 중금속 농도가 높은 울산 방어진의 니질 및 점토질에서 각 공법별 중금속 제거 정도는 입자분리의 경우, 비소(As) 81.5%, 수은(Hg) 93.8%이고, 세척의 경우, 카드뮴(Cd) 72.2%, 수은(Hg) 87.1%이며, 같은 분야의 다른 세척의 경우, 카드뮴(Cd) 70.8%, 납(Pb) 65.6%로 나타났다. 실증실험 결과로부터 사용한 입자분리 및 세척 공법은 모래뿐만 아니라 니질과 점토질 크기의 미세입자에 함유된 중금속까지 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 입자분리보다 입경별 분리, 공정수에 의한 세척, 산 또는 유기용매 등 첨가제에 의한 물리적, 화학적 반응 등 처리공정으로 구성된 세척공법에 의한 중금속 제거가 보다 효과적인 것으로 나타났다. 한편 모든 조건에서 처리한 산물의 중금속 농도는 토양오염우려기준 중 3지역 기준에 적합하므로, 중금속 처리뿐만 아니라 처리한 산물을 육상에서 매립지용 복토재, 토목, 건설용 재생토사 등으로 재이용하기위한 처리기술로서 적합한 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제26권3호
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• pp.37-49
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• 2021

There is domestic Soil Contamination Warning Standard (SCWS) as remediation standard concentration of contaminated soils. No risk should be observed at soil concentration less than SCWS. Therefore, SCWS was evaluated to confirm the risk assessment. Background Concentration of Soil (BGC) and target remediation concentration were also assessed. The results show that Excess Cancer Risk (ECR) of SCWS was the highest in the groundwater intake pathway (Adult: 6.27E-04, Child: 2.81E-04). Total Cancer Risk (TCR) was 7.76E-04 and 4.30E-04 for adult and child, exceeding reference value (10^-6). Hazard Quotient (Non-Carcinogenic Risk, HQ) was the highest in the indoor air inhalation pathway (Adult: 3.64E+03, Child: 8.74E+02). Hazard Index (Total Non-Carcinogenic Risk, HI) exceeded reference value 1. ECR of the BGC was the highest in the groundwater intake pathway (Adult: 1.71E-04, Child: 7.67E-05). TCR was 2.12E-04 for adults and 1.17E-04 for children, exceeding the reference value (10^-6). HQ was the highest in groundwater intake pathway (Adult: 4.10E-01, Child: 1.84E-01). HI was lower than reference value 1 (Adult: 4.78E-01, Child: 2.50E-01). The heavy metal affecting ECR was Arsenic (As). The remediation-concentration of As was 7.14 mg/kg which is higher than BGC (6.83 mg/kg). TCR of As should be less than reference value (10^-6), but it was higher for all of SCWS, BGC and target remediation concentration. Therefore, it is suggested that risk assessment factors should be re-evaluated to fit domestic environmental settings and SCWS should be induced to satisfy the risk assessment.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권3호
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• pp.45-56
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• 2024

Heavy metals emitted from urban development do not decompose in the soil and remain for long periods, continually impacting the environment. Since the mid-1990s, there has been increasing societal concern in South Korea regarding soil contamination, prompting various legislative revisions to reduce pollution. This study utilizes the Environmental Impact Assessment Support System (EIASS) to investigate projects in the metropolitan area that have exceeded the Ministry of Environment's soil contamination concern levels from 1989 to 2022 and to examine improvements in the environmental impact assessment (EIA) process. The results reveal that the average concentrations of nine contaminants-cadmium (Cd), copper (Cu), arsenic (As), mercury (Hg), lead (Pb), hexavalent chromium (Cr6+), zinc (Zn), nickel (Ni), and fluoride (F)-have all increased over the years. Among these, Zn had the highest relative proportion, with 37.5% of the 40 sites exceeding environmental concern levels. Investigation of 19 specific projects at these exceedance sites showed that only 7 had documented analyses of contamination causes and remediation plans, and just one had contracted additional remediation services, though results from these efforts were found to be lacking. Furthermore, since 2019, a significant proportion of these sites were involved in residential developments, likely due to government initiatives in new city development and extensive housing supply plans. This research emphasizes the importance of public disclosure of the processes and outcomes of remediation efforts on historically contaminated soils prior to project development. It discusses improvements to the EIA by reviewing current legislation and international examples. The findings of this study are expected to heighten public awareness about heavy metal contamination and enhance transparency in soil remediation efforts, contributing to sustainable environmental management and development.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.689-698
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• 2021

2007년부터 국내 광해방지기본계획이 추진되어 광해발생 광산에 대한 광해방지사업이 진행되어 왔으며 2011년부터 2015년까지 254개 광산에서 발생된 광해를 처리 및 복구하였다. 그러나 추가적인 광해 발생 발견으로 오염갱내수 유출량이 지속적으로 증가함에 따라 보다 효율적이고 경제적인 처리기술이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정수처리장의 슬러지 폐기물을 활용해 제조한 알럼 슬러지 흡착제(Alum based adsorbent, ABA-500)와 과립상 철수산화물 흡착제(Granular ferric hydroxide, GFH)를 광산배수 내 오염물질인 비소를 대상으로 각각의 흡착특성을 비교 및 분석했다. 이들 흡착제의 주요 구성 성분은 각각 알루미늄/규소 계열의 광물과 비정질 철수산화물이었다. 고형첨가방법으로 흡착제의 영전하점을 분석한 결과 ABA-500, GFH 각각 pH 5.27, 6.72에서 표면전하량이 0이 되었다. BET 분석을 통한 질소 등온 흡탈착 결과 세 흡착제 모두 메조기공이 발달해 있었고, GFH의 비표면적은 257 m²·g^-1으로 126~136 m²·g^-1인 ABA-500 보다 매우 높은 값을 보였다. 세 종류의 흡착제로 비소 흡착 회분식 실험을 진행했으며, 반응시간과 초기 비소농도, pH 및 온도에 따라 흡착효율을 비교했다. 동적흡착실험 결과 GFH, ABA-500(granule), ABA-500(3mm) 순으로 빠르게 비소를 흡착했고 세 흡착제 모두 유사 2차 반응속도 모델을 따르는 것으로 나타났다. 또한 세 흡착제 모두 낮은 pH와 높은 온도에서 비소 제거율이 증가했으며, GFH가 가장 뛰어난 비소 흡착능을 보였다. 흡착제 ABA-500(granule)과 GFH를 초기 농도에 따라 1시간 반응시킨 경우 0.2와 1 mg·g^-1 이하 조건에서 비소를 국내 음용수 기준치 이하로 제거할 수 있었다. 따라서 정화대상지의 비소 오염 정도가 낮은 경우 경제성을 고려해 ABA-500(granule)을 흡착매질로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.717-726
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• 2022

이 연구는 폐금·은광산 주변의 토양과 수계에서 비소(As), 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 납(Pb), 안티모니(Sb), 아연(Zn)의 지구화학적 분산 특성을 확인하였다. 토양시료 내 각 원소의 지구화학적 오염도는 enrichment factor (EF), geoaccumulation index (Igeo), pollution load index (PLI)와 같은 지화학 지수를 이용해 평가하였다. 수계의 지구화학적 오염도는 광물찌꺼기 적치장에서부터 거리에 따른 중금속 및 황산염(SO₄^2-)의 농도 변화를 이용하여 평가하였다. 지화학 지수를 이용한 토양의 오염도 평가 결과 광산 및 광물찌꺼기 저장시설과 가까운 지역에서 As, Cd, Pb, Zn의 농축지수가 높게 나타났으며, Sb는 모든 토양시료에서 높은 농축지수를 보였다. 이러한 결과는 광산 활동으로 대표되는 인위적인 요인에 의해 주변의 토양으로 중금속의 분산이 진행되었음을 보여주는 결과이다. 수계에서 중금속 농도 및 SO₄^2-의 농도 변화를 확인한 결과 특정 지점에서 As, Cd, Zn, 그리고 SO₄^2- 농도의 이상점이 나타났으며, 거리에 따라 점차 각 원소의 농도가 감소하였다. 이는 수계의 오염이 광물찌꺼기 적치장과 그 인근의 황화광물의 풍화에 기인한 것을 의미한다. 조사를 수행한 지역에서는 과거에 중금속으로 오염된 토양의 복원사업이 진행되었지만, 그 이후에도 잠재적인 오염원인 광물찌꺼기 적치장 인근에서부터 오염이 다시 진행되고 있는 것으로 판단된다. 따라서 복원을 완료한 지역에서도 토양과 수질시료를 대상으로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.914-919
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• 2008

This present was carried out to evaluate the adaptability of stabilization method which was used industrial byproducts as the stabilization agency in the abandoned mine site. In order to investigate stabilization effect on As-contaminated soils treated by industrial by-products, batch tests and column tests were carried out with As-contaminated soils collected from farmland around the abandoned mine site. ZVI(zero valent iron) and SRS(steel refining slag) was shown a good treatment effect. After the column test, sequential extraction test and simple bioavailability extraction test(SBET) were carried out to analysis of the soil, and scanning electron micrograph(SEM) analysis was carried out to compare the morphology and structure of ZVI and SRS before and after reacting with arsenic in the soil. As a result, ZVI and SRS were shown 93%, 62% reduction of As concentration respectively by comparison with untreated soils. Therefore, if ZVI and SRS are used as treatment materials in As-contaminated soils, it is expected that the As leaching from soils is reduced effectively.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권4호
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• pp.113-121
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• 2015

The contaminated soil at abandoned smelter areas present challenge for remediation, as the degraded materials are typically deficient in nutrients, and rich in toxic heavy metals and metalloids. Bioremediation technique is to isolate new strains of microorganisms and develop successful protocols for reducing metal toxicity with heavy metal tolerant species. The present study collected metal contaminated soil and characterized for pH and EC values, and heavy metal contents. The pH value was 5.80, representing slightly acidic soil, and EC value was 13.47 mS/m. ICP-AES analytical results showed that the collected soil samples were highly contaminated with various heavy metals and metalloids such as lead (183.0 mg/kg), copper (98.6 mg/kg), zinc (91.6 mg/kg), and arsenic (48.1 mg/kg), respectively. In this study, a bacterial strain, Bacillus cereus KM-15, capable of adsorbing the heavy metals was isolated from the contaminated soils by selective enrichment and characterized to apply for the bioremediation. The effects of heavy metal on the growth of the Bacillus cereus KM-15 was determined in liquid cultures. The results showed that 100 mg/L arsenic, lead, and zinc did not affect the growth of KM-15, while the bacterial growth was strongly inhibited by copper at the same concentration. Further, the ability of the bacteria to adsorb heavy metals was evaluated.