• 자원환경지질
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• 제46권4호
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• pp.329-338
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• 2013

이 연구는 국내 휴폐금속광산 주변의 논토양과 식물(벼)의 비소 오염과 계절적 변화를 고찰하고, 토양과 식물의 유기적 관계규명을 위해 토양시료를 왕수, 1 M $MgCl_2$, 0.01 M $CaCl_2$ 및 0.05 M EDTA 등 다양한 추출제로 전처리하여 비소를 분석하였다. 화학분해 방법에 따른 함량 변화는 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보이며(p<0.01), 1 M $MgCl_2$ >0.01 M $CaCl_2$ >0.05 M EDTA 순으로 나타났다. 벼줄기의 생물학적 농축계수는 산화환경보다 환원환경에서 높았으며, 백미시료에서는 농축계수가 0.02로 낮게 나타났다. 농가의 1일 평균 쌀소비량인 315 g을 적용하여 세계보건기구의 미량원소 1일 섭취 최대허용량과 비교한 결과 농가에서는 65%의 높은 섭취량을 보여, 이들 쌀 소비에 의한 비소의 인체섭취도에 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.47-52
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• 2010

국내 10개의 폐금속 광산을 대상으로 토양의 물리적, 화학적 및 생물학적 특성과 자생하고 있는 쑥(Artemisia princeps var. orientalis)의 카드뮴(Cd) 함량을 분석하였다. 식생이 없는 대조군 토양과 쑥 근권 토양의 Cd 함량은 산술평균으로 각각 5.92와 5.91 mg/kg으로 나타났으며, 분산분석 결과 두 토양간의 Cd 함량에는 유의한 차이가 없었다(p < 0.05). 그리고 쑥의 지상부와 지하부의 Cd 함량은 근권 토양의 Cd 함량과 유의한 상관관계를 보였다(p < 0.05, ${R^2}_{shoot}$ = 0.3120, ${R^2}_{root}$ = 0.4177). 쑥의 Cd 흡수 해석을 위하여 주성분 분석(PCA)을 실시한 결과, 최소 토양질 인자(MDS)로 유기물 함량 (OM), 탈수소효소 활성도(DHA), pH, 치환성 Mg가 선정되었다. MDS를 이용한 다중회귀분석 결과, 쑥의 지상부와 지하부의 Cd 함량의 회귀식에 대한 결정계수($R^2$)는 각각 0.3418과 0.5121로 나타났다. 이것은 MDS를 이용한 통계적인 토양질 평가가 식물의 중금속 흡수를 해석하는 유용한 기법이라는 것을 나타낸다.

• 한국광물학회지
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• 제26권3호
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• pp.197-207
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• 2013

국내 강원광산과 동해광산 주변 토양입자의 이화학적 광물학적 특성을 이용해 이들 광산주변내 토양 중금속 오염 원인을 규명하고자 하였다. 입도에 따른 중금속의 농도를 분석한 결과 강원광산의 경우 가장 큰 입경군인 10~18 mesh 구간에서 비소가 250.5 ppm, 가장 작은 325 mesh 이하 구간에서 445.7 ppm으로 나타났다. 동해광산의 경우에도 마찬가지로 10~18 mesh 구간에서 비소 70.4 ppm, 납 1,055 ppm, 아연 789.9 ppm으로 나타났으며 325 mesh 이하 구간에서 비소 117.7 ppm, 납 2,295 ppm, 아연 1,346 ppm으로 입도가 작아질수록 농집되는 경향을 보였다. 중금속과 토양 내 광물의 상호작용을 분석하기 위해 물리적 선별(자력, 부유선별) 후, 이들 시료에 대한 X-선 회절분석과 주사전자현미경 분석결과 강원광산 시료의 주 구성광물은 석영, 운모, 조장석, 녹니석, 자철석, 각섬석으로 확인되었으며 동해광산 시료에서는 석영, 운모, 고령석, 녹니석, 각섬석, 금홍석이 주 광물들로 나타났다. 강원광산의 자철석은 비소 농도와의 상관성이 매우 좋은 것으로 나타난 반면, 동해광산 시료에서는 티탄철석이 확인되었으며 미량의 비소를 포함하는 것으로 나타났다. 이 같은 결과들은 토양 내 광물의 이화학적 정보와 광물학적 특성 규명이 토양 오염원 형태와 이를 바탕으로 한 토양환경 오염처리에 매우 중요함을 시사하고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1080-1084
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• 2011

Predictive model for estimating total contents of cadmium (Cd) and lead (Pb) was developed by stepwise multiple-regression analysis using chemical properties and extractable contents of metal in paddy soil adjacent to abandoned mines in 2009 and 2010. Soil properties, e.g. pH, electrical conductivity (EC), organic matter (OM), available phosphorus ($P_2O_5$), and exchangeable cations (i.e. Ca, Na, K, Mg) were measured. Total contents of Cd and Pb as well as extractable contents of metals were analyzed by ICP-OES. Results showed that the total and extractable contents were estimated to be 3.55 and $0.27mg\;kg^{-1}$ in Cd and 83.38 and $24.32mg\;kg^{-1}$ in Pb on the average. From stepwise analysis, it was found that the contents of extractable Cd, Zn, Cu, as well as exchangeable Na were significantly influenced on estimation of the total contents of Cd in soil. Moreover, it also showed that the contents of extractable Pb, Zn, and Cu significantly affected estimation of the total contents of Pb in soil. More significant relationship between estimated and measured value in total contents of Pb was observed than those of Cd ($R^2$=0.87, p<0.0001). This demonstrates that extractable contents of metal are influenced more on estimation of total contents of Cd and Pb in soil than soil properties.

• 자원환경지질
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• 제43권2호
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• pp.73-84
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• 2010

전라남도 영암군에 위치하고 있는 은적 및 상은 금은광상은 백악기의 유문암질 응회암의 열극을 충진한 맥상광체로 구성되어 있다. 은적광산은 유문암질응회암내열극을 충진한 3개조의 함 금은 열수 석영 맥이 발달하고 있다. 은적, 상은광산의 주요 광석광물로는 유비철석, 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 등이 확인되었고, 일부 엘렉트럼과 자연은, 휘은석이 산출되고 있다. 광화작용과 관련된 열수변질작용은 견운모화작용이 지배적이며, 녹니석화작용 및 딕카이트화 작용이 관찰된다. 은적, 상은광산 일대의 석영맥은 brecciated, crustiform, comb, open vuggy 조직과 관련된 공생 광물군을 보여주고 있는데, 이는 두 광상의 광화작용이 전형적인 천열수 환경에서 형성되었음을 지시해 주고 있다. 또한, 상은 및 은적 광산에서 산출되는 광석시료를 대상으로 광물자원의 부존특성을 규명하고 광종에 따른 광산별 예비 재평가를 수행하기 위하여 범용자원으로서 Pb, Zn, Cu, Fe, Mo, W, Au, U와 산업원료자원으로서 In, Re, Ga, Ge, Se, Te, Y, Eu, Sm 함량을 분석했다. 예비연구결과, 철, 연, 아연, 동, 텅스텐, 우라늄을 대상으로 개발할 가치가 있는 광상은 없는 것으로 잠정적으로 사료되며, 몰리브덴과 은의 경우 정밀탐광을 통한 매장량이 확보되면 국제적 가격추이에 따라 경제적으로 개발할 가치가 있는 것으로 잠정적으로 사료된다. 맥폭을 0.25m부터 변질대를 포함한 최대 2m까지 적용하고, 금품위를 80 g/t로 적용할 경우, 상은 및 은적광산의 자원량은 6.5톤부터 65톤까지 산출될 수 있다. 그러나, 상은-은적광산의 맥 구조가 변질대와 같이 발달하고 있어 개발 가능한 변질대를 포함한 평균 품위의 산출이 되어야 하며, 변질대를 포함한 평균 품위에 따라 매장량이 달라질 수 있어 향후 많은 탐사가 수행되어야 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.12-27
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• 2011

일본의 주요 비철제련소는 100년 이상의 오랜 역사를 가지고 있으며 환경 리싸이클링산업을 주도하고 있다. 이러한 배경에는 오랫동안 배양된 비철제련 프로세스와 환경오염 방지의 고도화된 전문기술과 기술개발력이 기초가 되고 있다. 일본의 도시광산 재자원화산업은 고부가가치 자원의 회수와 유해폐기물 처리의 통합된 비즈니스로 전개되고 있다. 최근 도시광산으로서 E-waste(폐휴대전화, PC 등)의 비중이 높아지고 있다. 레어메탈 등의 유가금속과 유해물질을 함께 함유하고 있는 E-waste의 처리에는 비철제련(특히 복잡황화광)의 고도 분리 정제기술의 이용이 절대적이다. 이러한 관점에서 동화(同和)그룹의 리싸이클 콤비나트, JX일광(日鑛)그룹의 일광환경(日鑛環境) + HMC의 리싸이클시스템과 리싸이클기술은 무한 경쟁력을 가지고 있으며, E-waste의 회수시스템 구축이 중요과제로 대두되고 있다.

• 한국광물학회지
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• 제28권4호
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• pp.309-323
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• 2015

본 연구에서는 폐금속 광산에 특화된 인체위해성평가 방법을 제시하고, 국내 폐금속 광산지역으로부터 도출된 다양한 노출인자 값을 적용하여 폐금속 광산지역의 주민(성인 남자, 성인 여자, 어린이)에 대하여 인체위해성평가를 수행하였다. 또한 인체위해성평가의 결과로부터 중금속 오염에 의한 주민의 건강이 우려되는 경우, 위해성에 기반한 각 매체(토양, 지하수, 지표수)별 복원기준을 제시하고자 하였다. 본 연구 결과, 발암위해도와 비발암위해도를 지시하는 총 초과발암위해도(TCR)와 위험지수(HI)는 지하수섭취와 농작물섭취에 의한 경로로 노출되는 비소에 의해 각각 허용 가능한 수준인 1.00E-6과 1을 크게 초과하는 것으로 나타나서 연구대상 지역의 인체위해성이 큰 것으로 평가되었다. 위해도 저감을 위한 복원농도 산정 결과, 발암위해도 기준 계산 시 As 6.83~6.85 mg/kg, Pb 18.41~18.46 mg/kg, 비발암위해도 기준 계산 시 Cu 17.38 mg/kg, As 9.13 mg/kg의 수준으로 토양정화가 필요한 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제33권2호
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• pp.91-100
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• 2000

It has been more than ten years since Dukun mine was abandoned. Tailings of waste deposits and slime dumps in the abandoned Dukum mine have been left to be deserted for fifty years. The results of fifty years of neglecting are nothing short of major environmental problems. Slime dumps have been exposed to air and water in the mine over ten years and then soil profile has been formed well. Soil in the upper layer (A horizon) is the light gray color due to the leaching of cations. Soil in the lower layer (A2 horizon, 0.2∼0.3m)is tinted with reddish brown and yellowish brown color due to the development of iron oxides and iron hydroxides. Soil in the lower part of B horizon of (1.0∼3.0m) with the growth of copper and zinc oxides exposes to the bluish green, light blue, and dark gray. Ranging from 3m to 8m in depth, 85 samples were taken from 22 sampling sites with 50m intervals located on the slime dump area with hand auger and trench (open cut). As tailings was distributed, heavy metal elements extracted by the process of surface water and ground water move and disperse in to the hydrosphere. Waste dumps were distributed in and around the mine and water draining from those dumps be a potential source of contamination. Soils, thus, can be dispersed into downslope and downstream through wind and water by clastic movement. These materials may be deposited in another horizon if the water is withdrawn, or if the materials are precipitated as a result of differences in pH, or other conditions in deeper horizons. These were primarily associated with acid mine drainage. The characteristics and rate of release of acid mine drainage are influenced by various chemical and biological reactions at the source of acid generations. Prolonged extration of heavy metal elements has a detrimental effect on the agricultural land and residental area. Twenty soil samples were collected from the agricultural land in the area (0∼30 cm). Seventeen samples were also taken from the sediment in the stream running alongside the dumps. The dispersion patterns of heavy metal elements are as follows: The content of As ranged 2∼6 ppm in a horizon, 20∼125 ppm in B horizon with large amount of clay mineral is concentrated and the content of Cd ranged 1∼2 ppm in A horizon, 4∼22 ppm in B horizon. Like Cd, the content of As, Cu, Zn, Pb in B horizon is higher than that in A horizon (approximately 5∼100 times). When soil formation proceeds in stages, it is necessary to investicate the B horizon with the concentration of heavy metal and preventive measures will have to established.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1052-1062
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• 2011

Residual of heavy metals originated from abandoned metal mines in agricultural field can cause adverse effect on ecosystem and eventually on human health. For this reason, remediation of heavy metal contaminated agriculture field is a critical issue. In this study, five different amendments, agriculture lime, dolomite, steel slag, zeolite, and compost, were evaluated for stabilization efficiency of heavy metals in agricultural field. Applied mixing ratio of amendments was varied (2% or 6%) depending on properties of amendments. Result showed that soil pH was increased compared to control (6.1-6.7) after mixing with amendments and ordered as dolomite (7.2~8.3) > steel slag (6.7~8.1) > agriculture lime (6.6~7.4) > zeolite (6.2~6.9) > compost (6.1~7.1). Among other amendments, agriculture lime, steel slag, and dolomite showed the highest stabilization efficiency of heavy metals in soil. For Cd, stabilization efficiency was 49~72%, 51~83%, and 0~36% for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. In case of Pb, 43~64, 37~73%, and 51~73% of stabilization efficiency was observed for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. However, minimal effect of heavy metal stabilization was observed for zeolite and compost. Based on result of this study, amendments that can increase the soil pH were the most efficient to stabilize heavy metal residuals and can be adapted for remediation purpose in agricultural field.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권4호
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• pp.10-21
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• 2022

In the South Korea, 47% of abandoned mines are suffering from the mining hazards such as the mine drainage (MD), the mine tailings and the waste rocks. Among them the mine drainage which has a low pH and the high concentration of heavy metals can directly contaminate rivers or soil and cause serious damages to human health. The natural/artificial treatment facilities by using neutralizers and coagulants for the mine drainage have been operated in domestic and most of heavy metals in mind drainage are precipitated and removed in the form of metal hydroxide, alumino-silicate or carbonate, generating a large amount of mine drainage treated sludge ('MDS' hereafter) by-product. The MDS has a large surface area and many functional groups, showing high efficiency on the fixation of heavy metals. The purpose of this study is to develop a ingenious heavy metal stabilizer that can effectively stabilize arsenic (As) and heavy metals in soil by recycling the MDS (two types of MDS: the acid mine drainage treated sludge (MMDS) and the coal mine drainage treated sludge (CMDS)). Various analyses, toxicity evaluations, and leaching reduction batch experiments were performed to identify the characteristics of MDS as the stabilizer for soils contaminated with As and heavy metals. As a result of batch experiments, the Pb stabilization efficiency of both of MDSs for soil A was higher than 90% and their Zn stabilization efficiencies were higher than 70%. In the case of soil B and C, which were contaminated with As, their As stabilization efficiencies were higher than 80%. Experimental results suggested that both of MDSs could be successfully applied for the As and heavy metal contaminated soil as the soil stabilizer, because of their low unit price and high stabilization efficiency for As and hevry metals.