• 한국토양비료학회지
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• 제44권1호
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• pp.38-47
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• 2011

This study focused on health risk assessment via multi-routes of As exposure to establish a target cleanup level (TCL) in abandoned mines. Soil, ground water, and rice samples were collected near ten abandoned mines in November 2009. The As contaminations measured in all samples were used for determining the probabilistic health risk by Monte-Carlo simulation techniques. The human exposure to As compound was attributed to ground water ingestion. Cancer risk probability (R) via ground water and rice intake exceeded the acceptable risk range of $10^{-6}{\sim}10^{-4}$ in all selected mines. In particular, the MB mine showed the higher R value than other mines. The non-carcinogenic effects, estimated by comparing the average As exposure with corresponding reference dose were determined by hazard quotient (HQ) values, which were less than 1.0 via ground water and rice intake in SD, NS, and MB mines. This implied that the non-carcinogenic toxic effects, due to this exposure pathway had a greater possibility to occur than those in other mines. Besides, hazard index (HI) values, representing overall toxic effects by summed the HQ values were also greater than 1.0 in SD, NS, JA, and IA mines. This revealed that non-carcinogenic toxic effects were generally occurred. The As contaminants in all selected mines exceeded the TCL values for target cancer risk ($10^{-6}$) through ground water ingestion and rice intake. However, the As level in soil was greater than TCL value for target cancer risk via inadvertent soil ingestion pathway, except for KK mine. In TCL values for target hazard quotient (THQ), the As contaminants in soil did not exceed such TCL value. On the contrary, the As levels in ground water and polished rice in SD, NS, IA, and MB mines were also beyond the TCL values via ground water and rice intake. This study concluded that the health risks through ground water and rice intake were greater than those though soil inadvertent ingestion and dermal contact. In addition, it suggests that the abandoned mines to exceed the risk-based TCL values are carefully necessary to monitor for soil remediation.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.62-69
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• 2008

본 연구에서는 제조방법이 다른 여러 종류의 망간코팅사(MCS)들의 물리화학적 특성과 내산성을 비교하고 이들에 의한 독성 3가 비소의 산화특성을 평가하였다. 실험에 사용된 MCS는 4종류로서 실험실에서 고온가열처리에 의하여 제조한 B-MCS, 접촉/건조(wetting and dry) 방법으로 제조한 W&D-MCS, 정수처리장 수 처리 과정에서 자연발생적으로 생성된 N-MCS, 그리고 철 및 망간제거용으로 시판되는 Birm을 사용하였다. 각 망간사내의 망간함유량은 Birm (63,120 mg/kg) > N-MCS(10,400 mg/kg) > W&D-MCS(5,080 mg/kg) > B-MCS(2,220 mg/kg) 순으로 나타났다. 내산성 실험결과 Birm에 함유된 망간이 산성조건에서 가장 적은 용출분율(% 기준)을 보였다. 3가 비소산화 결과, B-MCS의 경우 반응용액의 pH가 낮을수록 산화율이 지속적으로 증가하였지만, N-MCS와 Birm의 경우는 이와는 달리 pH 6 부근에서 산화율이 최소가 되며 강산성 및 강알카리 영역에서는 산화율이 증가하는 것으로 나타났다. N-MCS와 Birm의 경우에는 산화망간 외에 상당량의 산화알루미늄을 함유하고 있어서 As(III) 산화와 동시에 망간산화물의 환원에 의해서 생성되는 $Mn^{2+}$가 산화망간 및 산화알루미늄 두 반응점으로 경쟁흡착이 되기 때문에 기인한 것으로 여겨진다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.80-84
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• 1994

토양중 중금속의 수직분포비율과 토양특성과의 관계를 규명하기 위하여 중금속에 의한 토양 오염이 우려되는 연· 아연 광산지역 주변농경지 27개 지점을 선정하여 토양깊이별로 시료를 채취하여 중금속함량과 토양의 이화학적 특성을 조사하였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) 중금속 원소의 토심별 분포는 표토(0- l5 cm)에서는 42-51%, 15 -30 cm에서는 21-29%, 30-60 cm에서는 12-17%, 60-100 cm에서는 11-14%였다. 2) 비소는 사양토와 양토간의 차이가 인정되나 Cd, Cu, Pb, Zn은 토성간에 차이가 없었다. 3) 토심별 각 원소의 함량분포비와 토양의 화학성과의 관계를 보면 각 원소 모두 pH와는 높은 유의성있는 부의 상관을 보인 반면 유의성있는 정의 상관을 나타내었다. 4) Cd, Cu, Pb 및 Zn 은 모든 토심에서 각 원소간에 대부분 높은 상관이 있었고 특히 Pb와 Zn은 0-15 cm, 30-60 cm, 60-100 cm에서 Cd와 Zn은 15 -30 cm에서 높은 상관을 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권3호
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• pp.93-108
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• 2013

This study is aimed to prepare the effective detail survey methods(Phase II) of abandoned metal mines through the contamination assessment for mine types and facilities in the abandoned metal mine areas. The study sites of 12 abandoned mines are located in Gyeonggi-do and Gangwon-do and those were chosen among 310 sites that the Phase II survey was conducted from 2007 to 2009 after considering the results of Phase I for abandoned mines scattered all over the country. 12 study sites were classified into four types; Type I sites only have pit mouth. Type II sites have pit mouth and mine-waste field. Type III sites have pit mouth and tailing sorting field. Type IV sites have pit mouth, tailing sorting field and concentrator(s). In forest land, paddy soil and farm land of Type I, As and Cd were showed average concentration, and Cu and Pb were high on the pit mouth area in one mines where the pit mouth was developed within 500 m. In the mines of Type II, Cu and Pb were showed average concentration too, but As and Cd were slightly high in pit mouth and mine-waste field. The mines of Type III which had grinding particle process through physical separation milling or hitting showed similar tendency with Type II. However, mines of Type IV pit mouth, mine-waste field and showed various results depending on defining the contamination sources. For example, if contamination source was pit mouth, the mixed results of Type I, II, II were showed. In tailing sorting field which was regarded as the most important source and having high mobility, however, if there were no facilities or it was difficult to access directly, field sampling was missed occasionally during phase I and phase II survey. For that reason, the assessment for tailing sorting field is missed and it leads to completely different results. In the areas of Type I mines, the concentration of heavy metals exceeded precautionary standards of soil contamination or not within 1,000 meters of pit mouth. Nickel(Ni) was the largest factor of the heavy metal contamination in this type. The heavy metals except Arsenic(As) were shown high levels of concentration in Type II areas, where pit mouth and mine-waste field were operated for making powder in upriver region; therefore, to the areas in the vicinity of midstream and downstream, the high content of heavy metals were shown. The tendency of high level of heavy metals and toxic materials contained in flotation agent used during sorting process were found in soil around sorting and tailing field. In the abandoned-pit-mouth area, drygrinding area and tailing sorting field area, the content of Cupper(Cu) and Zinc(Zn) were higher than other areas. Also, the contaminated area were larger than mine reclamation area(2,000 m) and the location of tailing sorting field was one of the important factors to estimate contaminated area.

• 분석과학
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• 제31권5호
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• pp.185-194
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• 2018

2010년 11월말 5번째 구제역이 발생하여 가축 매몰지로 인한 악취물질, 지하수, 음용수 등에 2차 환경오염 발생 가능성에 대한 문제제기 등 환경영향 저감 방안 마련이 필요하다. 본 연구의 목적은 축종별, 토성별 파일럿 규모 가축매몰지 5기를 설치하여 2012년 2월부터 2015년 2월까지 약 3년 동안 침출수를 채취하여 90 항목을 분석하였으며, 매몰사체의 유기물 분해특성, 사체관련 미량원소 특히 대사체 물질 농도변화, 사체분해정도 등을 정밀 조사하였다. 그 결과 비소, 카드뮴 등 대부분의 중금속은 검출되지 않았으며 토성에 따른 축종별 분해정도를 파악한 결과 돼지보다는 소가 더 빨리 분해되고 사질 > 식양질 > 사양질 토양 순으로 사체분해가 이루어지는 것으로 판단된다.

• 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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• 제16권1호
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• pp.42-50
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• 2011

Potential risk of heavy metals to various receptors including humans depends on the bioavailability of the heavy metals in soil. In this study, the heavy metal extraction methods using 0.1N HCl and aqua regia were compared with the Tessier's sequential extraction method to assess whether these two methods can be used to determine the plant-available heavy metal concentrations. The contamination characteristics of copper (Cu), cadmium (Cd), lead (Pb), and arsenic (As) found in soils collected from 75 sites around the closed Janghang smelter were analyzed by extracting heavy metals using 0.1 N HCl, aqua regia, and the Tessier's sequential extraction method. The portion of metals bioavailable to plants is considered as the sum of the fraction 1 (exchangeable) and the fraction 2 (carbonates binding) of the Tessier's 5-step sequential extraction method, which were determined to be 3.1 ${\pm}$ 3.82, 0.6 ${\pm}$ 0.15, 20.6 ${\pm}$ 18.78, and 7.0 ${\pm}$ 6.48 mg/kg for Cu, Cd, Pb, and As, respectively, in this study. When the extraction using aqua regia and the Tessier's extraction method were compared, the extracted Cu and Pb concentrations did not show significant differences, whereas the extracted Cd and As concentrations showed significant differences. These results indicate that the portion of Cd and As in the fraction 5 of the Tessier's sequential extraction can not be extracted using aqua regia. Using aqua regia, which is the official test method, higher concentrations of Cu, Cd, Pb and As were extracted than the sum of the fraction 1 and 2. The results show that only 9, 40, 39 and 10% of Cu, Cd, Pb and As using aqua regia can be uptaken by plants (i.e., plant-available). Using 0.1N HCl, the portion of Cd equivalent to about 66% the fraction 1 could be extracted, while, with Pb, the portion of the fraction 1 and about 90% of the fraction 2 could be extracted. With As, the portion equivalent to the fraction 1, 2 and 79% of the fraction 3 was extracted, while with Cu, the portion equivalent to the fraction 1, 2, 3 and 20% of the fraction 4 was extracted using 0.1N HCl.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권3호
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• pp.52-58
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• 2008

여러 조건으로 제조한 망간첨착활성탄(Mn-AC)을 유기물과 무기물이 함께 오염되어 있는 합성 폐수처리에 적용하였다. 유기물과 무기물의 대표물질로 각각 페놀과 3가 비소를 선정하였다. Mn-AC의 물리화학적 특성과 안정성을 분석한 후, 회분식 반응조에서 활성탄(AC) 및 Mn-AC에 의한 3가 비소 및 페놀 흡착 특성을 조사하였다. Mn-AC의 안정성 평가를 위해 pH 2에서 4의 산성용액에서 용출되는 망간의 농도로부터 평가하였다. pH 3 이하에서는 Mn-AC로부터 많은 양의 망간이 용출되었지만, pH 4에서는 청정지역 허용기준인 3 ppm 이하의 농도로 용출되었다. Mn-AC에 대한 X-선 회절기 분석결과 첨착된 망간은 $Mn_2O_3$로 밝혀졌다. Mn-AC를 이용한 3가 비소와 페놀의 동시처리 실험결과 3가 비소는 낮은 pH에서 AC보다 높은 산화율을 보였으나, 중성 이상의 pH에서는 AC가 더욱 높은 산화율을 보였다. 활성탄에 망간을 첨착시킴으로서, 비표면적이 13% 감소하였고 이로서 Mn-AC에 의한 페놀제거율은 AC에 비해 8% 정도 줄어들었다. 3가 비소 산화 및 페놀 흡착실험을 통하여 Mn-AC는 복합오염물을 갖는 폐수의 동시처리에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.73-86
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• 2004

본 연구에서는 폐금속광산인 도곡 Au-Ag-Cu 광산과 화천 Au-Ag-Pb-Zn 광산을 대상으로 광산주변 광미, 토양, 자연수 및 농작물 시료를 채취하여 독성 중금속원소들의 오염수준을 규명하고, 토양에 대한 SBET분석을 통해 인체의 위에서 흡수되는 중금속들의 흡수비를 평가하고자 하였다. 또한 이들 지역 주민에 대한 인체 노출경로를 파악하여 독성 중금속들에 노출된 주민들의 건강에 미치는 악영향(독성 및 발암성)을 정량적으로 산출하는 위해성평가를 수행하고자 하였다. 도곡광산의 광미내 중금속의 평균함량은 218 As mg/kg, 90.2 Cd mg/kg, 3,053 Cu mg/kg, 9,473 Pb mg/kg, 14,500 Zn mg/kg 으로 매우 높은 함량을 나타내었다. 화천광산의 광미의 경우, 그 평균함량은 72 As mg/kg, 12.4 Cd mg/kg, 34 Cu mg/kg, 578 Pb mg/kg, 1,304 Zn mg/kg 으로 나타나, Cu를 제외한 원소들이 높은 함량을 나타내고 있다. 따라서 As 및 중금속을 다량 함유하고 있는 이들 광산의 광미들이 강우나 바람에 의해 하류로 유실됨으로써 주변 토양과 수계를 오염시키고 있다. SBET분석결과에 의하면, 화천광산의 논토양내 As, Cd, Zn의 인체흡수도는 각각 55.4%, 20.8%, 26.4%로 나타났으며, 도곡광산의 밭토양의 경우는 각각 40.8%, 37.6%, 33.0%로 나타나 As의 인체흡수도가 가장 높은 것으로 판단된다. 독성(비발암성)위해도 평가 결과, 화친광산에서는 As의 HI 지수가 5.38로, 도곡광산에서는 Cd처 Hl 지수가 3.257.1 이상으로 나타나 이 지역에 거주하는 주민들이 지속적으로 오염된 농작물(쌀알), 지하수, 토양을 섭취한다면 As 및 Cd에 대한 독성위해도가 발생할 가능성이 큼을 시사하고 있다. 발암위해도 평가 결과, 화천광산 지역의 쌀알 및 지하수(식수) 섭취를 통한 As의 초과 발암위해도가 각각 만명중의 8명 및 1명으로 높게 나타났다. 이는 US-EPA에서 제시한 허용발암위해도보다도 크므로 이 지역 주민들이 As에 의해 오염된 쌀알이나 지하수를 식수로 계속적으로 장기간 섭취하게 된다면 As의 발암성 확률이 크다고 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.101-111
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• 2005

이 연구의 목적은 국내 폐광산지역의 주변 환경오염 양상을 평가하고 독성 중금속 원소들의 거동에 대한 일반적인 결론을 도출하고자 함이다. 이를 위해 국내의 전형적인 비(base)금속 광산과 금은 광산 4개 지역을 각각 선정하여 환경오염 조사결과를 상호 비교, 검토하였다. 비금속광산으로서 삼보 Pb-Zn-중정석, 신예미 Pb-Zn-Fe, 거도 Cu-Fe 및 시흥 Cu-Pb-Zn광산지역의 광미 및 슬래그 등 폐기물에서 유래된 토양에서 상당한 수준의 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 함량이 나타났다. 또한 광산 하부지역 주변 농경지. 하상퇴적물 및 하천수에서도 지속적인 분산의 영향으로 심각한 오염양상이 나타났으며 이는 광산으로부터의 거리, 풍향, 지형 등에 의해 영향을 받고 있었다. 구봉, 삼광, 금왕 및 길곡 금은광산지역에서도 광미 및 광산 폐기토양에서 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn의 높은 함량이 나타났으며 직접적인 하부유출로 하상퇴적물 및 하천수의 오염을 유발하고 있었다. 금은광산지역에서 비소가 특징적인 환경오염 원소로 나타났으며 중금속원소와 함께 황화광물에서 비롯되어 산화영향에 따라 그 이동도가 증진될 수 있다. 토양시료의 연속추출 분석결과 대부분의 중금속은 비 잔류성 형태로 존재하며 주변 환경조건의 변화에 취약한 것으로 나타났다. 오염지수의 적용견과 폐광산 토양에서 1.0 이상으로 중금속원소들의 복합적 오염양상을 나타내었다.