• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.283-296
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• 2014

본 연구에서는 연안오염총량관리가 시행되고 있는 시화호 유역에서 비점오염 형태로 유입되는 중금속 유출 특성, 오염도 및 위해성을 평가하기 위하여 반월 스마트 허브(산업단지)에 위치한 강우유출수 내 용존성과 입자성 중금속(Co, Ni, Cu, Zn, Cd 및 Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우초반에 농도가 높고 이후 감소하는 경향을 보였으나, 나머지 용존성 중금속과 입자성 중금속은 강우량 증가에 따라 농도가 큰 폭으로 증가하는 경향을 보였다. 총 중금속 중 입자성 중금속이 차지하는 상대적인 비율은 Pb이 97.2%로 가장 높고 Cu>Cd>Co>Zn>Ni순이었으며, 입자-용존 분배계수($K_d$) 결과는 강우유출수 내 존재하는 Pb는 다른 중금속에 비해 빠르게 입자형태로 제거되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 1일의 강우 이벤트 동안 2개의 토구를 통해 유출되는 총 중금속의 유출량은 Co 2.21 kg, Ni 30.5 kg, Cu 278.3 kg, Zn 398.3 kg, Cd 0.39 kg 및 Pb 40.0 kg로 나타났다. 연안오염총량관리제도가 시행되고 있는 시화호의 유역면적, 연간 강우량 등을 고려할 때 막대한 양의 중금속이 비점오염의 형태로 시화호로 유입되고 있음을 알 수 있었다. 무엇보다 강우유출수 내 용존성 Ni, Cu 및 Zn의 평균농도는 급성 독성을 나타내는 수질기준(급성 단기기준)를 초과하고 있으며, 입자성 중금속 역시 모든 원소가 배경농도에 비해 농축도(오염도)가 매우 높고, 국내 퇴적물 관리기준(PEL)을 큰 폭으로 초과하고 있어, 주변 해역 환경 및 생태계에 악영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.98-104
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• 2008

본 연구는 광미오염토양을 대상으로 입자크기에 따른 토양세척기술의 중금속 추출특성 평가와 토양세척 전과 후의 화학적 분포형태를 파악하고자 실시되었다. 오염토양의 입자크기 별 총 농도는 모든 중금속에서 입자가 작을수록 증가하는 경향을 보였지만, Fe과 Mn은 입자크기와는 무관하였다. 0.05 M EDTA를 이용한 토양세척(Soil washing)에 의한 중금속 추출은 모든 중금속에서 추출 6 h 내에 준평형상태에 도달하였다. 추출효율은 입자크기가 작을수록 Pb, Cu, Zn의 일부에서 추출효율이 감소하였지만, Cd에서는 추출효율의 차이가 크지 않았다. Cd의 추출효율이 86~91%로 가장 높은 반면에 Fe이 5~14%로 가장 적었다. 화학적 분포형태는 토양세척 이전 모든 중금속에서 거의 대부분이 환원성, 산화성, 잔류성으로 존재하였으며 특히, Pb과 Cu는 입자가 작을수록 잔류성 형태도 증가하였다. 그러나, 0.05 M EDTA에 의한 토양세척 이후에는 Cu를 제외하고 Pb, Zn, Cd에서 상당부분이 환원성(Fe/Mn산화물)과 잔류성으로 존재하였고, Cu는 주로 산화성과 잔류성으로 존재하였다. 특히, Pb과 Cu는 입자가 작을수록 잔류성 형태도 증가하였다. 또한, Pb, Zn, Cd에서 환원성형태의 화합물이 0.05 M EDTA에 의해 거의 90% 이상이 제거되었다. 본 연구결과 광미오염토양의 중금속 분포형태 및 추출효율은 많은 인자들 외에 광물학적 요인과 함께 토양입자크기에 좌우되는 주요인자임이 확인되었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.296-297
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• 2002

입자상 오염물질은 공기역학적 직경 2.5$\mu\textrm{m}$를 기준으로 미세입자와 거대입자로 나누어지는 쌍극분포의 형태(Whitby et at., 1972)를 나타내며, 분진이 인체에 미치는 영향에 관한 많은 연구를 통해 10$\mu\textrm{m}$ 이하의 입자가 호흡성 분진으로 인체에 더 유해한 영향을 미치고 있음이 밝혀졌다(Emison, 1988). 이러한 특징은 동일 질량의 분진을 가정할 때 입자의 직결이 작아질수록 저감효율이 떨어지며, 분진의 표면적이 커져 중금속이나 가스상 오염물질의 흡착이 상대적으로 용이해지기 때문이다(Saffiotti, 1965). (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.267-268
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• 2002

연소공정에서 카드뮴과 납과 같은 유해중금속이나 세슘과 같은 방사성 핵종은 고온에서 증기화 하고 배가스의 온도가 낮아짐에 따라 여러 경로를 거쳐 입자 화 하지만 최종적으로는 0.1-0.5$\mu\textrm{m}$ 크기의 미세한 입자로 존재하게 된다. 널리 상용화되고 있는 cyclone, electrostatic precipitator, bag house 등의 집진 설비로는 집진 메커니즘상 이 크기범위의 입자들의 효과적으로 제거할 수 없다. (Barton, 1990). 고온에서 이러한 증기상 유해중금속을 입자화 하기 전에 흡착제거화 하는 기술이 미세한 입자의 생성을 근본적으로 방지하는 효과적인 제어기술로 개발이 기대되고 있다. (중략)

• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.91-101
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• 2020

본 연구에서는 특별관리해역인 시화호 유역의 산업단지 하천에 강우 시 비점오염의 형태로 유입되는 중금속의 유출 특성 파악 및 오염원 파악을 하천 토구를 통해 배출되는 강우유출수 내 용존 및 입자성 중금속(Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우 초반에 고농도로 유출된 후 시간에 따라 감소하는 결과를 보였으나, 대부분의 원소는 조사시기별 강우량 및 유량 변화에 따라 각각 다른 특징을 보였다. 입자성 중금속의 경우, 시간에 따른 부유물질의 농도 변화와 유사한 경향을 보였다. 강우유출수 내 존재하는 중금속 중 Co, Ni, Zn는 용존 상태로 유출되는 비율이 높았고, Cr, Cu, Pb은 입자상 유출 비율이 상대적으로 높았다. 입자 상태로 유출되는 중금속의 인위적 오염도를 평가하기 위해 농집지수를 계산한 결과, Cu, Zn, Cd은 very highly polluted에 해당하는 심각한 오염수준으로 나타났다. 연구지역인 3간선수로 유역 인근의 도로먼지 중 125 ㎛ 이하에서의 중금속 농도와 비교한 결과, 강우유출수 내 Cu, Zn, Cd의 중금속이 금속제조관련 시설에서 절삭 혹은 가공 중에 발생하여 산업시설 표면에 축적되어 있는 금속물질이 강우유출수와 함께 수환경으로 유출된 것을 알 수 있었다. 강우유출수 내 총중금속 평균 유출부하량은 1회 강우 시 Cr 128 g, Co 12.35 g, Ni 98.5 g, Cu 607.5 g, Zn 8,429.5 g, As 6.95 g, Cd 3.7 g, Pb 251.75 g으로 금속제조와 관련된 산업시설이 주로 존재하는 유역의 특성을 잘 반영한 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권3호
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• pp.148-157
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• 2005

경기만에 인공호수로 만들어져 많은 환경 변화를 겪고 있는 시화호에서 중금속 분포 특성과 오염을 파악하기 위하여 2004년에 해수, 퇴적물, 입자성 침강물질을 채취하였다. 반월 및 시화 공단과 주변 도시들에 의한 인위적인 유입에 의하여 호수의 내측에 위치한 정점들에서 높은 중금속 농도를 보였다. 퇴적물 증의 Cu, Zn과 Hg은 정점 2-4, 그리고 정점 9에서 높았으며, 입자성 침강물질 중의 Cr, Co, Ni, Cu, Zn과 Pb은 정점 5에서 높았고, 방조제에 가까운 정점에서 낮았다. 중금속의 공간 분포는 산업 폐수 및 도시 하수의 유입 뿐 아니라 생지화학적 요인과 물리적 혼합의 영향이 작용하였다. 외해수의 유입으로 중금속 환경은 호수의 일부에서 개선되었으나 완전하지 않으며, 지속적으로 환경 개선을 위한 계획이 실행되어야 할 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.141-149
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• 2009

본 연구는 고속도로 강우 유출수에서 입도 크기 분포 특성(PSD)을 이해하기 위하여 수행하였다. 경기도내 4곳의 포장도로 지역에서 2번의 강우사상동안 강우유출수 샘플 모니터링을 수행하였고, 시료내 입자의 크기분포를 분석하였다. 또한, 강우량, 유량 및 각 오염물질들을 분석하였다. 시료내 입자의 시간별 변화농도는 강우유출수의 시작 시 높은 값을 보였다가 급속히 감소하였으며 탁도, 총부유물질, BOD, 총질소 및 총인과 같은 오염물질과 유사한 유출경향을 보여주었다. 특히 총부유물질과 탁도와의 높은 상관성을 보여주었다. 강우유출수와 퇴적물내에 포함된 중금속에 있어서 구리, 납, 아연은 높은 농도를 보였으며 대부분의 중금속은 넓이에 대한 부피의 비율이 큰 세립입자에 강하게 결합된 형태로 존재한다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.103-108
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• 2001

각종 연소기반의 오염 배출원에서의 수은을 비롯한 중금속의 배출은 많은 우려를 낳고있다. 이미 미국에서는 1990년 Clean Air Act Amendments를 통해 11개의 중금속의 (As, Be, Cd, Co, Cr, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, and Se) 배출을 가장 효과적인 적용 가능한 기술로서 그 배출을 제어하도록 되어있다. 그 중에서도 특히 수은은 다른 중금속과는 달리 높은 휘발성, 강한 유해성, 그리고 체내에 축적이 되는 특성으로 해서 더욱 관심의 대상이 되고 있다. 또한 수은은 연소장치에서 대기중으로 배출시 다른 중금속이 입자의 형태로 배출되는 것과는 달리 주로 원소상태의 기체로 배출되는 것으로 알려져 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.25-27
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• 1999

1997년 EPA는 현재의 대기환경기준(NAAQS: National Ambient Air Quality Standard)인 $PM_{10}$과 병행하여 $PM_{2.5}$($d_p$＜$2.5\mu\textrm{m}$)에 대한 새로운 기준을 설정하므로서 미세입자의 중요성에 대한 인식이 증대되고 있다. 특히 조대입자의 배출원이 대부분 자연적인 배출원인데 비하여 미세입자(fine particle)의 대부분이 자동차 등의 이동배출원과 화학적 공정등과 같은 고정배출원에서 인위적으로 배출되기 때문에 각종 중금속과 유해 대기오염물질을 포함하고 있으며 금속중에는 미량으로도 인체에 심각한 영향을 나타낼 수 있는 중금속이 다수 포함되어 있다(Cr, Cu, Zn, Pb, Hg, Cd and As).(중략)

• 환경영향평가
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• 제19권4호
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• pp.443-452
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• 2010

본 연구에서는 도시지역의 하나인 주거지역에서 배출되는 강우유출수 내에 중금속이 장치형 비점 오염저감시설 중에 하나인 와류형시설에서 제거되는 특성을 파악하고자, 대상 중금속을 Zn으로 삼고 2007년 4월부터 2008년 11월까지 모니터링을 수행하였다. 유출수 모니터링은 와류형 시설의 유입부와 유출부에서 유량과 수질을 각각 시간변화에 따라 측정하였으며, 시설유입부와 유출부, 그리고 시설하부에 쌓인 침전물을 채취하여 침전물 모니터링도 수행하였다. 그 결과, 높은 강우강도에서 발생된 강우유출수는 와류형 시설내에 HRT를 감소시켜 Zn의 제거효율이 낮게 관측되었으며, 특히 HRT가 20분이내의 조건이 될 경우에는 처리효과가 없는 것으로 확인되었다. Zn는 입자성물질과 밀접한 관계를 맺으며 제거되는 특성을 보였으며, 입자성물질이 스크린에 의한 여과 및 침전작용이 일어날 때 입자성물질에 부착되어 거동하는 특성을 보였다. 그 중에 0.075mm 이하의 미세한 입자에 부착된 고농도의 Zn는 제거되지 못하였고, 와류형 시설 후단에 후처리시설로서 저류시설을 두어 충분한 HRT를 제공한 결과, 와류형 시설만을 운전하였을 때와 비교하여 높은 제거특성을 보이게 되었다.