• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.631-638
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• 2010

다양한 오염원을 통해 토양에 유입된 비소는 작물을 통해 인체로 전이되어 심각한 질환을 유발한다. 특히 가금류 사료에 첨가되는 록살슨(roxarsone)의 경우 퇴비 중에 포함되어 토양으로 유입되면 독성이 강한 무기비소로 변환된다. 본 연구에서는 비소 오염토양의 안정화 공법 적용을 위해 산업부산물인 영가철과 제강슬래그를 투입하여 토양 내 비소의 안정화 연구를 수행하였다. 비소(무기비소)와 록살슨(유기비소)으로 오염된 토양에 영가철 및 제강슬래그를 0%(w/w), 1%(w/w), 3%(w/w), 5%(w/w) 처리하고 30일 간 반응시킨 후 비소의 저감정도를 살펴본 결과 왕수추출에 의한 비소의 총함량은 무처리구에서 비소 오염토양이 2,285 mg/kg, 록살슨 오염토양이 6.5 mg/kg으로 나타났다. 1 N HCl 가용성 비소는 비소 오염토양의 무처리구가 1,351 mg/kg, 영가철 처리구가 713~1,034 mg/kg로 무처리구 대비 최대 40% 이상 감소하였다. 제강슬래그 처리구의 경우 1 N HCl 가용성 비소농도가 소폭으로 감소하였으며 5% 처리구(1,245 mg/kg)에서 통계적으로 유의성 있는 감소효과가 나타났다. 록살슨 오염토양에서는 영가철 1~5% 처리 시 비소의 농도가 0.69~3.13 mg/kg으로 처리 간에 유의성 있게 감소하는 경향을 나타내었으며 제강슬래그의 처리는 통계적으로 유의성 있는 감소효과는 발생하지 않았다. 특히 록살슨 오염토양은 영가철과 제강슬래그 처리 시 검출되는 비소의 양이 무처리구보다 증가하는 것으로 나타나 유기비소인 록살슨이 무기비소로 변환되는 과정에서 영가철과 제강슬래그가 영향을 끼친 것으로 판단되었다. 0.01 M $CaCl_2$ 에 의한 추출(유효태 비소) 결과 비소오염토양의 무처리구 유효태 비소농도는 0.85 mg/kg, 영가철 5% 처리구에서 0.06 mg/kg 로 무처리구 대비 90% 이상 감소하였다. 비소오염토양에 대한 제강슬래그 처리에서는 제강슬래그에 함유된 인과 토양 내 비소가 경쟁하면서 처리량이 증가함에 따라 비소농도가 증가하였다. 록살슨 오염토양의 경우 영가철과 제강슬래그 처리량 증가에 따라 비소의 농도가 감소하였으나 무처리구에 비하여 비소가 높게 검출되었다. 이는 토양에 투입된 영가철과 제강슬래그가 유기비소에서 무기비소로의 변환과정에 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 토양 내 인산과 비소는 철에 대해서 경쟁반응을 하는데 이는 영가철 처리 시 검출되는 비소농도에 영향을 미친 것으로 판단되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권4호
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• pp.356-365
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• 2021

Background: Concerns have been raised regarding the criteria of groundwater, in particular in Gwangwon-do Province where many residents drink groundwater due to the poor supply of tap water and a high nonconformity rate with water quality criteria nationwide. Objectives: Water quality monitoring and risk assessment were conducted for groundwater in Hoengseong, Gangwon-do Province. Methods: A total of 46 items required for meeting drinking water criteria were analyzed from 258 samples collected from March 2017 through August 2018 (152 sites in 2017 and 106 sites in 2018). Risk assessment was conducted for two non-carcinogens (F^- and NO₃-N), and one carcinogen (i.e., arsenic) based on their high nonconformity to water quality criteria. Results: Water quality analysis revealed that the total proportion of nonconformities was determined to be 27.9%. The nonconformity rate for each content item is as follows: total colony counts (1.6%), total coliform (6.2%), Escherichia coli (1.2%), F^- (8.1%), arsenic (4.7%), NO₃-N (8.1%), pH (1.2%), manganese (0.4%), and turbidity (5.8%). Risk assessment indicated that fluoride induced a hazard quotient greater than 1 with the 95% UCL (Upper Confidence Limit) concentration of the total 258 sites and average, median, and 95% UCL concentrations of nonconformity sites. For NO₃-N, there was no human health risk. For arsenic, the excess cancer risk exceeded the acceptable cancer risk of 1×10^-6 with the average and 95% UCL concentrations of total 258 sites and average, median, and 95% UCL concentrations of nonconformity sites. Conclusions: This study suggests that it is necessary to expand water quality monitoring of groundwater and conduct a more detailed risk assessment in order to establish a health care plan for the residents of Hoengseong, Gangwon-do Province.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권3호
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• pp.152-156
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• 2002

토양중 비소함량이 식물체내 이동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 아연 폐광산 근처 논토양과 벼에 함유된 비소함량을 조사하였다. 논토양 중 비소는 total As의 약 52.9%, extractable As의 74%정도가 iron oxide phase에 bound된 비소(Fe-As)였으며 수용성 비소(Ws-As)는 대부분 검출한계 이하였다. 비소의 연속추출 결과, extractable As fraction중 Fe-As가 1 N-HCI 가용성 As와 가장 높은 상관을 나타내었고, 이것은 토양중 Fe-As 의 함량이 많기 때문으로 생각된다. 식물체 부위별 비소의 농도는 뿌리>잎 줄기>곡실순이었으며 곡실 중에 함유된 비소농도는 FDA 식품기준 1.08mg/kg 이하였다. 토양중 As fraction과 식물체 부위별 As함량간의 상관관계를 분석한 결과 Al-As fraction이 뿌리와 0.821, 줄기 0.888, 잎 0.777로 비교적 높은 상관계수를 나타내었고, 작물에 가장 잘 이용될 수 있는 비소의 형태는 Al-As fraction인 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1647-1654
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• 2008

The characteristics of arsenic(As) contamination were investigated on soils of 3 abandoned metal mine sites in Gangwon-do, Korea. Total forty nine soils were sampled to conduct standard methods(extraction by 1HCl), sequential extraction and column leaching test. Concentration of As extracted by 1N HCl was ordered as follows: A mine > B mine > C mine, and the concentration of arsenic in the soils of A mine was significantly greater than that at any other cases and all samples of A mine were exceeded the national regulation of $6mg \;kg^{-1}$. In the results of sequential extraction, the potential contamination risk for groundwater and plants was ordered as follows: C mine > B mine > A mine because the C mine showed the relatively greater mobility and bioavailability of fraction than any other mines. And, in colume test, concentration of As was ordered as follows: C mine > B mine > A mine, and it was expected that these results were connected with fraction characteristics of the mine sites. Therefore adequate leaching investigations should be used to simulate the effect of natural leaching conditions, and to predict both the potential mobility of metals to groundwater and their bioavailability to plants under natural conditions.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1123-1131
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• 2008

본 연구는 대기 중 PM2.5의 미량금속 중 As을 중성자방사화분석법을 이용하여 분석할 때 발생되는 측정불확도를 ISO GUM 방법과 MCS 방법을 모두 적용하여 비교, 평가하였다. 불확도의 요인은 ISO GUM을 엄격하게 준용하여 파악하였으며 특정일에 채취된 PM2.5 내 As 농도에 대해 두 방법의 계산 결과가 4% 미만으로 크게 다르지 않는 것으로 나타났다. 연구기간 중 채취된 총 60개의 PM2.5 시료에 대해 As 농도의 확장불확도를 역시 MCS 방법을 이용하여 산출하였는데, 연구지역에서의 As의 개별 농도값에 대한 95% 신뢰구간의 확장불확도는 대부분 10%의 범위에서 존재하는 것으로 나타났다. 확장불확도에 대한 표준불확도 요인의 기여율은 계측통계오차(62.3%), 검출효율(18.5%), 시료 채취 시 유량(12.3%), flux 변동(2.3%), 특정감마선 방출률(1.8%) 등의 순으로 크게 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권1호
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• pp.104-111
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• 2004

비소로 오염된 토양에 대해 토양세척기법을 적용하기 위한 최적의 운전조건을 도출하고자 실험을 수행하였다. 대상시료는 강원도 N광산의 광미와 경상북도 K광산 하류의 밭 토양과 하천퇴적 토양을 선정하였다. 연속추출법 실험 결과, 비소의 총함량은 21,028$\pm$190(광미), 443$\pm$7(밭 토양), 37$\pm$3(하천퇴적 토양)mg/kg으로 존재하였으며, 결합력이 약하고 쉽게 용출 가능한 비소의 농도는 최초 4단계 연속추출에 의한 총량으로 2,284$\pm$100[광미(10.9%)], 151$\pm$5[밭 토양(34.0%)], 15$\pm$3[하천퇴적 토양(39.5%)]mg/kg으로 나타났다. 수산화나트륨을 이용한 시간에 따른 용출 실험 결과, 3가지 토양 모두 적용농도(50, 100 mM)에서 6시간 이후부터 90%이상의 비소 용출 효율을 보였으며, 세척제의 최적농도는 모든 경우에 대해 200 mM이었고 진탕비는 각각 1:10(광미)과 1:5(밭 토양, 하천퇴적 토양)가 최적 조건이었다. 수산화나트륨에 의한 연속 토양세척 실험 결과, 하천퇴적 토양과 밭 토양은 연속 토양세척에 의해 세척된 토양 내의 잔존 비소 농도가 감소함을 알 수 있었으나, 광미의 경우는 거의 큰 변화가 없었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권1호
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• pp.85-91
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• 2018

Arsenic (As) usually is bound to amorphous iron oxides in the soils, and it can be removed via dissolution of iron oxides. Inorganic acid and chelating agent are widely used to extract As in the soil washing. However, the overall performance is highly dependent on the state of As fractionation. In this study, oxalic acid and inorganic acids (HCl, $H_2SO_4$, and $H_3PO_4$) were applied to enhance the dissolution of iron oxides for remediation of As-contaminated soils. Oxalic acid was most effective to extract As from soils and removal of As was two times greater than other inorganic acids. Additionally, 75% of As bound to amorphous iron oxides was removed by 0.2 M oxalic acid. Arsenic removal by oxalic acid was directly proportional to the sum of labile fractions of As instead of the total concentration of As. Therefore, the oxalic acid could extract most As bound to amorphous iron oxides.

• 한국토양비료학회지
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• 제49권5호
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• pp.584-588
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• 2016

The current study was carried out to investigate total and inorganic arsenic (As) concentrations in 112 rice samples (husked rice and polished rice) grown around the abandoned mining areas and to estimate the potential health risk through dietary intake of rice in Korea. Mean concentrations of total As in husked rice and polished rice were 0.23 and $0.13mg\;kg^{-1}$, respectively. Also, average inorganic As concentrations in husked rice and polished rice were 0.09 and $0.05mg\;kg^{-1}$, respectively. These levels are lower than the standard guideline value ($0.2mg\;kg^{-1}$) for inorganic As in polished rice recommended by Korea Ministry of Food and Drug Safety and Codex. For health risk assessment, the average values of cancer risk probability was $5.7{\times}10^{-5}$ which was less than the acceptable cancer risk of $10^{-6}{\sim}10^{-4}$ for regulatory purpose. Also, hazard quotient values were lower than 1.0. Therefore, these results demonstrated that human exposure to inorganic As through dietary intake of rice collected from abandoned mining areas might not cause adverse health effects.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.55-60
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• 2015

상수도 보급율이 계속적으로 높아지면서 먹는 물의 관리가 대형화 및 전문화되고 있어 안전한 물 공급에 유리한 면이 많다. 그러나 농어촌지역의 경우 소규모 상수도 및 지하수, 샘물 등을 먹는 물로 이용하는 경우가 여전히 많다. 지하수를 포함한 먹는 물에는 다양한 오염물질이 포함되어 있다. 개별 또는 소규모 정수시설의 경우 비소를 포함하는 중금속에 의해 오염되어 있을 가능성을 배제할 수 없고 대부분 자연기원인 셀레늄, 스트론튬 등의 미량원소의 농도도 높게 검출되는 경우가 있다. 본 연구에서는 경북중북부지역의 지하수, 소규모 먹는 물 공급시설을 대상으로 비소, 셀레늄, 스트론튬의 농도를 측정하였으며 오염 정도를 국내외 환경기준과 비교하고 시료를 채취한 지역의 지질적 특성과도 비교 분석하였다. 비소의 경우 총 1,412개의 시료 가운데 WHO 및 국내의 먹는 물 기준을 초과한 시료는 76개이며 비율은 5.38%이다. 셀레늄의 경우 총 1,283개의 시료 가운데 WHO의 권고기준을 초과한 시료는 4개이며 비율은 0.31%이다. 지질적 특성비교에서 비소의 경우 흑운모화강섬록암 > 흑운모 화강암 > 대구층에서 높게 검출되었으며, 셀레늄의 경우 흑운모화강암 > 흑색혈암 > 홍적층의 지질의 지역에서 높게 검출되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권4호
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• pp.391-395
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• 2018

논토양과 쌀의 비소 오염은 식품의 안전성과 관련하여 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 우리나라 비오염 논토양에서 생산된 현미와 백미 중 비소 총함량 및 무기비소 함량을 조사하였다. 쌀 중 비소화학종은 1% 질산($HNO_3$)을 사용하여 추출하였고 HPLC-ICP-MS로 분석하였다. 현미 및 백미 중 총비소 함량은 각각 0.18, $0.11mg\;kg^{-1}$이었고, 무기비소의 함량은 각각 0.11, $0.07mg\;kg^{-1}$ 이었다. 이들 함량은 코덱스 식품규격위원회 권장 기준인 현미 $0.35mg\;kg^{-1}$과 백미 $0.2mg\;kg^{-1}$을 초과하지 않았고 우리나라 백미 기준 이하로 안전한 수준이었다. 현미 및 백미 중 총비소 함량에 대한 무기비소의 평균 함량비은 각각 0.65과 0.67이고 범위는 0.08-1.0 수준이었다. 본 조사에서 수행한 백미 중 무기비소 모니터링 한 결과에 대한 발암 위해도는 평균과 범위가 $9.37{\times}10^{-5}$ ($2.38{\times}10^{5}-1.90{\times}10^{-4}$)로 허용 수준인 $10^{-6}-10^{-4}$을 고려할 때 장기간의 쌀 섭취를 통한 암발생 확률은 낮게 나타나 위해성이 낮은 것으로 판단된다.