Abstract
The Shihung mine was restored in the early 90's after abandonment for 20 yews since 1973. Although disposed mine tailings were removed and the site was replaced by an incineration plant, still some residual mine tailings remain in the places including the old mine tailing ditposal area and the adjacent agricultural area. These residual mine tailings are prone to impose an adverse impact on the soil and groundwater and needs investigation for the potential contamination. Mine tailing samples were collected from the old tailing disposal area and the iii paddy. The porewater from the mine tailing were extracted and analysed to investigate chemical changes along the reaction path. Batch leaching tests were also carried out in the laboratory to find any supporting evidence found in the field analysis. Evidence of elemental leaching was confirmed both by the mine tailing and the porewater chemistry in them. The element concentrations of Cu, Cd, Pb, Zn in the porewater exceed the standard for drinking water of Korean government and US EPA. Leaching of heavy metals from the mine tailing seem to be responsible for the contamination. In batch leaching test. heavy metals were either continuous1y released or declined rapidly. Combining the information with porewater variation with depths and the geochemical meodeling results, most of elements are controlled by dissolution and/or precipitation processes, with some solubility controlling solid phases (Cu, Pb, Fe and Zn). Batch leaching test conducted at fixed pH 4 showed much higher releases for the heavy metals up to 400 times (Zn) and this area is becoming more vulnerable to soil and groundwater pollution as precipitation pH shifts to acidic condition.
시흥광산은 1973년 폐장되었으며 1990년 초에 선광장 및 광미야적장에 있던 광미들을 제거한 후 그 자리에 소각장을 건설하는 폐광 복원사업을 실시하였다. 그러나 현재에도 광미가 완전히 제거되지 않았으며 광산 가동기간동안 많은 양의 광미가 주변 토양 및 논으로 이동, 퇴적된 것이 확인되는 바 광미와 물 반응으로 인한 침출수 형성과 주변 지하수 토양의 중금속 오염이 예상된다. 된 연구는 잔류광미와 물 반응에 따른 광산배수의 지구화학적 진화과정을 분석하고 주변 지하수 · 토양 오염 가능성을 평가하고자 하였다. 광미에서 추출한 공극수는 깊이에 따라 그 농도가 증가함을 보여 광미-불 반응을 통하여 지속적으로 중금속이 용출됨을 시사한다. 광미 중금속 용출은 공극수뿐 아니라 표면과 심부에서 각자 채취한 광미시료들간의 화학성분 차이에서도 확인된다. 광산 배수 기원지역과 하부 지역의 지하수 시료를 거리에 따라 채취, 분석한 결과 Cd, Pb 및 Zn 등은 국내 및 미국환경청 음용수 기준을 초과하며 광산배수의 영향을 받은 결과로 해석된다. 실내 회분식 시험 결과 원소들은 농도가 급격히 감소하는 것과 비교적 일정한 농도를 보이는 두 가지 양상을 보였으며 이는 일부 원소들이 평형농도에 도달하고 있기 때문으로 생각된다 회분식 시험에 사용한 증류수의 평균 pH는 6.5∼7.0의 범위로 이를 pH 4로 조정한 결과 원소들의 용출량이 급격히 증가하였다. 본 지역의 잔류광미는 지속적으로 주변의 지하수와 토양을 오염시킬 것으로 판단되며 이는 산성비등의 영향으로 인하여 급격히 증가할 것이다.