폐금속 광산 주변 및 광산 하부 농경지 토양에 대한 중금속 오염원으로서 폐금속 광산 주변에 방치된 폐석의 영향을 고찰하고 오염토양에 대한 복구방법으로서 반전객토의 효율성을 검토하기 위하여 동진 금·은·동 광산 주변토양과 하부 농경지 중 오염된 논, 객토된 논 및 오염되지 않은 논을 선정하여 각각의 토양과 변에서 보여지는 금속원소의 함량과 분포특성을 비교·고찰한 결과, 동진광산에 주변에 방치된 폐석은 폐광된지 30여년이 지난 지금에도 주변토양 및 수계 하부의 농경지에 강한 중금속 오염원으로 작용하고 있음을 보여 이들의 광해를 방지하기 위해 적절한 복구대책이 필요한 것으로 판명되었다. 오염토양의 복구법으로서 반전객토지에서 산출된 나락의 중금속 함량(Cd 0.015ppm, Cr 0.07ppm, Cu 0.567ppm)은 비객토 오염지(Cd 0.096-0.215ppm, Cr 0.195-0.275ppm, Cu 1.085-1.151ppm)에 비해 대부분의 원소에서 2배 이상 낮은 값을 보이고 있어 농작물에의 중금속 전이를 억제하는 데는 상당히 효율적임을 시사했다. 이러한 결과는, 단순히 토양의 물리성 개선 및 이에 따른 토양환경의 변화 등에 의한 일시적 효과일 수 있음을 배제할 수 없지만, 적어도 반전객토법이 토질개선 방법 중 가장 간편하고 오염된 토양부분의 배출토에 대한 처리문제 및 이로 인한 이차오염문제 등을 고려하지 않아도 된다는 점을 감안할 때 소규모 금속광산 주변으로 비교적 오염정도가 약한 토양을 정화법으로 이용될 수 있음을 시사한다.
대부분의 폐광산 주변 농경지 토양은 비소 및 여러 중금속으로 오염되어 있으며, 이러한 중금속들의 지속적인 용출에 의해 주변 지하수 오염과 재배 농산물의 중금속 축적이 우려되고 있다. 오염토양에서의 중금속 용출에 의한 오염을 막기 위하여 본 연구에서는 개량제를 이용한 안정화 공법을 선택하여 하부로 배출되는 중금속의 용출율을 감소시키는 실험을 실시하였다. 생석회(CaO)를 개량제로 이용하여 실제 오염 농경지 현장과 비슷한 대형칼럼을 제작한 후 인공강우를 주입, 하부로 용출되는 중금속의 농도를 측정함으로써 생석회 첨가에 의한 용출율 감소를 규명하였다. 개량제를 비오염토와 혼합하여 오염토양 상부에 복토한 것과 오염토와 혼합하여 객토한 칼럼을 각각 제작하였으며 투입되는 생석회의 양도 $2{\sim}10%$로 다양하게 적용 하였고, 첨가된 개량제의 성상도 분말과 입상으로 나누어 실험하였다. 주입하는 인공강우는 연구지역 주변의 10년간의 연 평균 강수량을 토대로 산정하였으며, 복토와 객토를 하지 않은 오염토양도 같은 조건에서 용출을 실시하였다. 실험결과 생석회의 성상에 따른 중금속 용출율의 차이는 없었으며, 개량제 함량은 5%가 적당한 것으로 나타났다. 복토와 객토를 비교하였을 때 용출되는 중금속의 농도는 객토가 복토에 비해 낮아 중금속 용출율 감소효과가 매우 큰 것으로 나타났으며, 중금속의 종류에 따라 용출율 감소의 차이를 나타내었다. 복토법의 경우 As의 용출율은 분말 생석회를 5% 복토한 경우 용출율이 10배 감소하고 Cd의 경우 2%와 5% 복토한 경우 각각 25배와 161배 감소하는 것으로 나타났다. Pb의 경우 생석회로 5%로 복토한 경우 10배정도의 용출율 감소를 보였고 Zn의 용출율은 분말, 입상 생석회를 5% 복토한 경우 80배$\sim$155배 감소하는 것으로 나타났다. 객토법의 경우 입상생석회를 5% 복토한 경우 Cd과 Zn 각각 200배에서 400배의 용출율 감소를 나타내었다.
1. 본시험(本試驗)은 산적토객토(山赤土客土)가 척박한 답토양(畓土壤)의 지력(地力)을 증진(增進)시키는데 그 효과여부(?果與否)를 구명(究明)코져 실시(實施)하였으며 충북도객토사업(忠北道客土事業)과 관련(關聯)된 시험(試驗)이다. 2. 객토재료(客土材料)는 충북대학산야적색토(忠北大學山野赤色土)로서 활성철(活性鐵) 1.31%를 함유(含有)하고 있다. 3. 정조중(精粗重)으로 15,000 kg/10 a 구(區)에서는 11%의 증수(增收)를 갖어왔고 22.5000 구(區)는 9%, 30,000 kg 구(區)는 8%, 7,500 kg 구(區)에서는 6%의 증수(增收)를 갖어왔다. 4. 객토구간(客土區間)에서는 5%수준(水準)에서 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않으나 무객토구(無客土區)와 15,000 kg 구(區)사이에서는 매우 유의적(有意的)이고 22.500 kg 구(區)와 30,000 kg 구(區)는 유의적(有意的)이며 7,500 kg 구(區)와는 유의차(有意差)를 인정(認定)할 수 없다. 5. 본시험(本試驗)에서 가장 효과적(?果的)인 객토량(客土量)은 10 a 당(當) 15,000 kg 라고 본다. 6. 동려병과 수수 도열병의 이환율(罹患率)은 객토량(客土量)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)되고 있다.
숲 조성을 위한 조림체계(silvicultural systems)에서 건전한 묘목 생산은 매우 중요한 단계이다. 이 연구의 목적은 포지의 토양 개량이 물푸레나무, 소나무, 잣나무 묘목의 생장과 양분함량에 미치는 영향을 구명하는 것이다. 장기간 사용된 국유 포지 위에 새로운 토양을 30 cm 높이로 쌓은 '객토', 굴삭기를 이용하여 기존 포지를 깊이 100 cm까지 뒤집기 한 '심토뒤집기', 그리고 기존 포지 토양과 객토를 1:1로 혼합하여 30 cm 높이로 쌓은 '혼합' 처리를 3반복 처리한 후 토양특성, 생장 및 양분변화를 분석하였다. 미사와 점토의 함량은 심토뒤집기 처리에서 가장 높았고 유기물, 질소, 인 함량은 객토 처리구에서 가장 낮았다. 물푸레나무의 생장은 객토 처리에서 유의하게 낮았고 다른 수종에서는 처리 간 차이가 없었다. 물푸레나무 묘목의 식물체 조직 양분 농도는 모두 뿌리에서만 유의한 차이가 있었고, 질소, 인, 칼륨 농도는 심토뒤집기 또는 객토 처리에서 가장 낮았다. 물푸레나무는 혼합 처리에서 흡수한 질소량에 비해 생장이 더 증가하여 식물체 농도는 감소하고 양분 함량은 증가하는 '양분희석' 현상을 보였다. 이 연구는 기존 포지 토양과 객토를 1:1로 혼합한 방법이 경제적이면서도 악화된 포지 토양을 개량할 수 있음을 보여주고 있다.
시설참외 재배지 연작장해 경감을 위한 객토시 토성이 생육과 과실의 품질 및 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 객토시 기존 작토층에 함유된 유ㆍ무기물질들은 교반으로 감소되었고, 토양수분 장력은 점토함량이 낮은 사양토가 양토와 미사질식토 보다 감소폭이 크게 나타났으나 토양경도의 증가폭은 낮았다. 초기 생육은 사양토에서 초장과 엽면적 그리고 지상ㆍ지하부 생체중과 건물중이 모두 높은 경향을 보였으나 엽록소함량은 낮았다. 과실은 사양토에서 크고 무거웠으며 단도와 색은 미사질식토에서 높게 나타났다. 상품과와 비상품과 수량은 사양토에서 가장 많았으며 또한 발효과 발생률도 높게 나타났다. 저장기간이 경과할수록 모든 토성에서 경도와 과중은 서서히 감소되었으나 당도는 저장 후 5일까지 증가한 후 감소되었다. 따라서 시설참외 재배지 객토시 과실의 품질과 수량에 영향을 미치는 토성이 고려되어야 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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