Journal of Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회지)

Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회)
권호 표지

Ecological Risk Assessment(ERA) of Abandoned Mine Drainage(AMD) in Korea Based on Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, and Daphnia magna

국내 폐광산 지역의 Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, 그리고 Daphnia magna를 이용한 생태 위해성 평가

  • Kim, Ki-Tae (Department of Environmental Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology) ;
  • Lee, Byoung-Cheun (Department of Environmental Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology) ;
  • Kim, Dong-Wook (Department of Environmental Engineering, Gongju National University) ;
  • Kim, Sang-Don (Department of Environmental Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology)
  • 김기태 (광주과학기술원 환경공학과) ;
  • 이병천 (광주과학기술원 환경공학과) ;
  • 김동욱 (국립공주대학교 환경공학과) ;
  • 김상돈 (광주과학기술원 환경공학과)
  • Published : 2007.02.28
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Abstract

Ecological risk assessment(ERA) to 5 abandoned mine drainage was investigated by using chemical measurement and bioassay experiment. From the results of chemical analysis, the high concentration of heavy metals are detected in most area. The Arsenite were mostly detected in Songcheon, Nakdong, and Dukum abandoned mine area, and various heavy metals were highly dispersed in Nakdong area. The study area have also high biological toxicity, resulted from the bioassay based on WET(Whole Effluent Toxicity) test by using Vibrio fisheri, Selenastrum copricornutum, and Daphnia magna. The maximum toxicity was shown in the point where the mine waters start to flow. The sensitivity of toxicity by S. capricornutum was relatively high considering the values of toxicity in all samples, from 1.3 to 32.0 TU. The different sensitivities of toxicity recommends the use of battery system, resulted from at least two test species for bioassay or ecological risk assessment of mine drainage. Besides, the results showed high hazard quotient(i.e., greater than 1 HQ value indicating potentially significant toxic risks) with regard to abandoned mine drainage area in this study. On the other hand, the biological toxicity results were sharply decreased by attenuation along further distance from discharging of mine waters. Therefore, environmental parameters including the dilution factor, dissolved organic matter, and hardness should be considered when the remediation and ERA of abandoned mine drainage is planned.

국내 5개 폐광산 지역의 갱내수 및 배출수에 대해 화학적 분석 및 생물학적인 독성 평가를 통한 생태 위해성 평가를 실시하였다. 본 연구에서 선정한 9가지 중금속의 화학적 분석 결과, 거의 모든 지점에서 높은 중금속 농도가 검출되었으며, 특히 송천, 낙동, 덕음 지역에서는 상대적으로 비소가 높게 검출되었고, 낙동 지역은 하류까지 전체적으로 각 항목의 중금속이 높은 농도로 존재하였다. 통합 방류수 독성 평가(WET)에 기초해 Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, Daphnia magna를 이용한 생물학적 독성 평가 결과, 모든 지점에서 높은 독성이 나타났다. 유출수가 처음 흐르는 갱구에서 가장 높은 독성이 나타났으며, S. capricornutum에 대한 독성이 모든 지점에 걸쳐 $1.3\sim32.0$ TU 사이의 독성이 나타나 독성 민감도가 가장 높은 것으로 나타났다. 각각의 독성 평가 종에 따른 독성 미감도 차이는 폐광사의 위해성을 평가함에 있어 두 종 이상의 평가 종이 사용되어야 함을 의미한다. HQ(Hazard Quotient) 개념을 적용한 생태 위해성 평가 결과, 폐광산에서 분석된 대부분의 중금속에 대해 HQ 값이 1보다 훨씬 크게 나타났으므로, 폐광산의 중금속에 대한 영향은 심각한 정도의 위해도를 가지고 있다고 판단된다. 한편, 생물학적 독성은 유하 거리의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 폐광산의 복원이나 생태 위해성 평가 시 지점별로 희석률뿐 아니라 DOM, 경도 등 환경인자들이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

Keywords

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