폐금속광산 광미 및 주변 오염토양 세정에 관한 연구

A study on the washing remediation of tailing waste and contaminated surrounding soil of a bandoned metal mines

토양세척 기법은 금속-리간드 착물형성을 촉진하여 오염토양으로부터 중금속을 제거하는 효과적인 방법으로 알려져 있다. 본 연구는 폐금속광산 광미와 그 후면 농경지토양의 중금속 오염도 저감에 대한 세척기랩의 적용효과를 검토하기 위해 수행되었다. 실험에 사용된 일부시료에서 구리와 납의 오염도는 토양오염 우려기준 및 대책기준을 초과하였으며 또 다른 시료에서는 카드뮴이 대책기준에 근접하는 오염도를 보였다. 토양시료에 단계적 추출법을 적용하여 실험한 결과에 따르면 광미와 주변토양시료에 존재하는 중금속의 절반 이상이 식물이용가능성 있는 흡착된 형태로 존재함이 밝혀졌다. 또한 단계석 추출법으로 조사한 몇 가지 형태의 중금속 농도와 0.1N HCI 용출실험에서 구한 농도 사이에는 비례관계가 성립하였다. 유기산별 세척능력 비친실험에서 구연산은 위의 세 가지 중금속 모두에 대하여 초산이나 옥살산에 비해 월등한 세척효율을 나타내었다. 그리고, 구연산을 사용하여 토양으로부터 중금속을 세척할 때 세척액의 pH를 5.5이하로 하면 보다 나은 세척효율을 얻을 수 있었다. 구연산 세척법을 이용한 중금속 세척시 효율은 세척액 농도, (세척액/토양)혼합비, 그리고 세척액의 초기 pH에 의존하여 달라졌다. 구연산에 SDS를 같이 투입하여 세척하면 세 가지 중금속 중에서 카드뮴의 세척효율이 가장 크게 개선되었으며 구리 제거율은 변화되지 않았다. 이상에서 알 수 있듯이 구연산 세척기법은 광미와 중금속 오염토양으로부터의 중금속 제거에 적용 가능한 정화방법임이 확인되었다.

This study has been carried out to examine the feasibility of washing technique for reducing the heavy metal contamination level of tailing wastes and agricultural soil surrounding abandoned metal mines. Some organic acids with low molecular weight were used as washing solution. Initial contamination levels of copper and lead for some soil samples were found to exceed the standard levels of countermeasure and concern, and those of cadmium to approach the standard level of countermeasure. Experimental results using sequential extraction method revealed that more than half of copper and lead existing in tailing wastes are adsorbed forms available for plants. There are some proportional relationships between metal concentrations determined by using 0.1N HCI solution and those determined by sequential extractions. Citric acid was turned out to be superior to oxalic acid and acetic acid with low molecular weight in washing above three metals. When citric acid is used for washing heavy metals from soil, it is desirable to operate at pH less than 5.5 for better washing effect. Metal removal effect by citric acid solution has been proved to depend upon solution concentration and the mass ratio of solution to soil. Addition of SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) to citric acid improved the washing effect of cadmium among three metal most significantly. while copper removal did not change. Washing technique using citric acid for removal of heavy metals from agricultural soil or tailing wastes is recognized to be an effective remediation method.