• 한국초지조사료학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-62
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• 2009

본 연구는 돈분슬럿지에 함유되어 있는 구리와 아연을 제거하여 합리적인 돈분슬럿지 자원 화비료 생산법을 연구하였고 돈분슬럿지 자원화비료를 시비 후 옥수수를 재배한 토양과 식물체를 분석하여 돈분슬럿지 자원화비료의 안정성을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 돈분슬럿지의 화학적 특성 중 비효성분으로는 질소와 인산의 함량이 각각 4.4%와 6.29%이며 pH는 7.57로써 작물의 생육에 적합수준이나 돈분슬럿지에 함유되어 있는 중금속인 구리와 아연의 함량은 각각 805mg/kg, 1,704mg/kg으로 비료의 제한기준인 300mg/kg, 900mg/kg 보다 높아 적절한 퇴비화과정을 거치치 않고 토양에 직접 시비하였을 경우에는 토양에 중금속 집적이라는 토양오염을 유발할 소지가 있다고 사료된다. 유기산 9종류를 제조하여 중금속을 제거한바 구연산1수화물의 경우에는 구리 58%, 아연 97%를 제거하였고 옥살산2수화물의 경우에 는 구리와 아연 각각 48%, 56%의 제거율을 보인바 구연산1수화물을 구리와 아연의 제거용액으로 선정하고 증류수에 유기산용액의 혼합비율을 25%, 50%, 75%, 100% 4가지 수준으로 나누어 구리와 아연의 중금속 제거율을 측정한 바, 유기산용액의 혼합비율이 많아질수록 구리와 아연의 제거율이 정의상관관계를 나타내고 있으며 유기산용액 100% 수준에서는 돈분슬럿지의 잔존 구리와 아연의 함량은 330.03mg/kg, 41.28mg/kg로 구리의 경우에는 59% 아연의 경우에는 97%의 제거율을 나타내고 있다. 교반식 퇴비화과정으로 돈분슬럿지의 자원화 처리를 진행한 바 교반식 퇴비화 과정이 정체식 퇴비화 과정에 비하여 안정화 기간이 짧았고 이러한 안정화 단계는 온도변화에서 확인할 수 있는데 교반식의 경우에는 최고의 온도가 $4^{\circ}C$ 더 높게 나타났으며 안정화 최종단계라고 판단할 수 있는 온도 하강의 경우에도 교반식이 정체식에 비하여 7일 빠르게 진행된 것으로 나타난 바 교반식 퇴비화과정이 정체식 퇴비화과정보다 효율이 높다고 사료된다. 구연산1수화물로 돈분슬럿지의 구리와 아연을 제거한 후 돈분슬럿지의 pH가 강산성 수준인 2 이하로 낮아졌는데 이는 돈분슬럿지가 저유기산이라도 구연산1수화물에 48시간동안 접촉하는 과정에서 화학적 특성이 변화된 것으로 사료되며, pH를 조절하기 위하여 소석회와 부자재를 혼합하여 퇴비화과정을 진행하여야 자원화비료로써의 활용가치가 높아진다. pH, EC 및 함수율의 안정화는 교반식 퇴비화과정이 정체식 퇴비화과정보다 빠르게 나타났다. 식물발아 실험인 Germination index 지수에서도 확인가능한데 교반식의 경우에는 안정화 단계의 기준인 Germination index 지수 80의 도달시점이 3주이내보다 정체식의 경우에는 4주 이후에 안정화기준인 80이 관찰되었다. 그러므로 생산기간의 단축에 의한 생산비 절감측면에서 볼 때 정체식 퇴비화공정보다는 교반식 퇴비화과정이 돈분슬럿지의 자원화비료 생산에 합리적인 퇴비화방법이라고 사료된다. 중금속의 함유량 등을 조사하여 토양과 사일리지 옥수수의 체내 안정성을 검사한바 옥수수 재배 후에 토양의 구리와 아연의 함량은 구연산1수화물로 중금속을 제거한 처리구2의 경우에는 구리, 아연의 함량이 각각 2.40mg/kg, 4.26mg/kg으로 돈분슬럿치만을 시비한 처리구3의 구리와 아연의 함량 8.00 mg/kg, 22.37mg/kg에 비하여 낮은 수준으로 나타나고 있다. 식물체인 청안옥의 중금속 함량도 식물체 부위별로 돈분슬럿지만을 시비한 처리구3이 구연산 1수화물로 중금속을 제거한 처리구2 보다 최소2배에서 최대 4배까지 높았다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.135-138
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• 2004

본 연구는 중금속으로 오염된 폐수처리에 있어 친환경적 유기흡착제로서 휴믹물질의 활용성을 평가하기 위한 기초 연구로서 이탄(peat moss)으로부터 Humin을 분리 한 후, 중금속 이온(Cd(II),Cu(II))과의 흡착특성을 조사하였다. 이탄으로부터 추출한 peat-Humin의 함량은 94%이상을 나타냈으며, 분자의 작용기 특성은 일반 토양 휴믹물질(soil humic substance)과 유사하였다. peat-Humin과 중금속 이온(Cd(II),Cu(II))과의 흡착 반응은 5분내에 빠른 흡착형을 보였으며, pH 5-6에서 가장 높은 중금속 제거율을 보였다. pH 3의 산성조건에서도 50%정도의 제거율을 보였다. pH 5에서의 등온흡착 실험결과를 Freundlich 등온식에 적용하여 해석한 결과, 각의 중금속에 대한 peat-Humin의 흡착상수(Kf)는 Cd(II)이 8.07 그리고 Cu(II)가 4.56으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권1호
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• pp.111-116
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• 1999

서울시 외곽에 위치한 수락산과 불암산, 시 중심부에 위치한 북악산과 인왕산을 대상으로 토양내 중금속함량을 조사한 결과 A층의 경우 납 9.09mg/kg, 아연 4.39mg/kg, 구리 1.67mg/kg, 카드뮴 0.03mg/kg, B층의 경우 납 5.74mg/kg, 아연 2.18mg/kg, 구리 0.55mg/kg, 카드뮴 0.01mg/kg의 순으로 A층이 B층에 비해 높은 함량을 보이고 있으며 두 층위의 중금속 분포 순서는 동일한 것으로 나타났다. 조사된 중금속사이에 상관관계를 분석한 결과 두 층위 모두 중금속들 사이에 밀접한 상관관계 (r=0.39~0.83, P<0.01)가 있으며, 토양특성과 중금속과의 상관관계의 경우 A층은 토양유기물과 아연, 납, 구리함량 사이에 정의 상관관계 (r=0.41~0.55, P<0.01), 토양 pH와 납, 구리 사이에는 부의 상관관계(r=-0.53~-0.59, P<0.01)가 있었다. 서울시 산림토양내 중금속함량은 도시 외곽부보다는 도시 중심부에 위치한 산에서 높게 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.187-192
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• 1997

낙동강 수계의 주요 농업지대 소유역에 대한 수질조사 결과를 보면, 용존산소량, 전기전도도, 화학적산소요구량, pH, 중금속함량 등은 대부분 농업용수 기준에 비추어 볼 때 문제되지 않으나, 질소 함량은 전체적으로 농업용수 기준치를 상회하며 이온형태의 인은 특히 여름철에 대부분 지역에서 조류생장 최저 농도인 0.05mg/L 이상으로 측정되었다. 지하수의 경우 전기전도도는 하천수보다 높은 경향이고 질소 함량도 농업용수 기준을 훨씬 상회하였으며 지하수 중의 질산태 질소 함량은 음용수 수질 기준인 10mg/L를 초과하는 곳도 있었다. 지하수 중의 인 함량은 하천수와 비슷한 수준이었다. 중금속은 하천수에서와 마찬가지로 아연을 제외하고 납, 구리, 카드뮴 등은 거의 검출되지 않았다. 이상의 결과를 보면 조사 지역이 농업지대이므로 중금속 등의 요염은 문제되지 않지만 질소와 인에 의한 오염은 하천수와 지하수에서 상당한 수준에 달해 있으며 이러한 질소와 인의 오염은 결국 농경지에서의 화학비료와 퇴비의 시용, 축산폐수나 생활하수의 유입에 의한 것으로 보인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권4호
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• pp.25-40
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• 2001

중금속오염 정도를 조사하기 위해, 서울시 동부의 13개 구에서 280개 우수관퇴적물을 채취하였다. 오염되지 않은 하천 표사시료도 비교하기 위해 연구되었다. 퇴적물의 물리화학적 특성과 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, 및 Zn 분포에 관한 연구가 수행되었다. 우수관퇴적물과 오염되지 않은 표사시료의 총 중금속 함량은 산분해방법을 이용하여 분석하였다. 먼저 질산으로 분해한 뒤, 다시 질산과 과염소산의 혼합산으로 산분해하였다. 우수관퇴적물은 특징적으로 Zn, Cu, Pb및 Cr함량이 매우 높았으며, 이는 우수관퇴적물이 이들 원소에 의해 인위적으로 오염된 것을 지시하고 있다. 우수관퇴적물에 포함된 중금속 함량은 오염되지 않은 하천 표사시료의 평균 중금속 함량에 비해 원소에 따라 약 1-329배 높게 나타났다. 특히, 가장 높은 Zn, Cu, Pb 및 Cr평균값을 나타낸 지역은 각각 여의도, 중구, 중구 및 동대문구에서 채취한 우수관퇴적물이었다. 비즈니스 지역과 상업지역에서의 평균 Zn 함량은 산업공단지역의 Zn 함량보다 2-305배 높다. 이것은 Zn이 주로 자동차 교통량(자동차 타이어)에서 기인된 것을 지시한다. 평균 Cu와 Cr의 함량은 상업지역과 산업공단지역에서 높게 나타났으며, 이는 산업활동이 우수관퇴적물에 Cu와 Cr 축적을 야기시키고 있다는 것을 지시하고 있다. 우수관퇴적물의 Pb 함량은 비교적 낮았으며, 이는 1987년 이후 무연휘발유를 사용하는 것에 기인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제26권6호
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• pp.745-749
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• 1994

녹차음료가 음용수나 식품에 오염된 중금속의 장내흡수 및 체내 축적 억제와 같은 생리적 기능이 있는지를 조사하기 위해 동물실험을 실시하였다. 쥐에게 3주간 수질기준의 5,000배와 500배 수준으로 납과 카드뮴을 오염시킨 음료수를 부여했을 때 식이섭취량과 체중증가량은 카드뮴 고농도 부여군을 제외한 모든 군에서 중금속 투여로 인한 유의적 차이를 나타내지 않았다. 표적장기의 무게는 신장과 대퇴골에서 중금속 투여에 의한 유의적 차이를 나타냈으며 녹차 투여로 인한 장기무게에는 영향을 나타내지 않았다. 표적장기의 중금속 함량에 있어서는 녹차 음용에 의한 장기의 축적억제 효과를 나타냈는데 특히 대퇴골에서 납은 $25{\sim}45%$, 카드뮴은 고농도 투여군에서 42%의 뚜렷한 감소효과를 보였다. 대퇴골의 칼슘함량은 중금속 투여로 크게 낮아졌으나 녹차 투여 군에서는 그 함량이 증가하였으므로 녹차 투여로 중금속의 축적이 방해되어 칼슘흡수가 증가했음을 확인할수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제7권1호
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• pp.31-42
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• 1999

하수슬러지의 농지이용가능성을 조사하기 위하여 하수슬러지를 주원료로 하여 생산된 퇴비를 토양에 처리함으로써 벼 생육시기별 토양의 화학적 특성 변화, 식물체중 무기성분 및 중금속함량 변화, 현미중 중금속함량변화, 작물생육상황, 수량 및 수량구성요소 등을 조사하였다. 토양중 유기물, 질소, 유효인산 및 치환성카리는 퇴비시용 20일 후 퇴비시용량이 증가할수록 증가하였으며, 수확기에는 퇴비시용 20일 후에 비하여 질소, 유효인산은 현저히 감소하였고, 토양중 중금속함량도 퇴비시용량이 증가할수록 증가하였으나 그 증가 폭은 매우 미미하였다. 수확기의 식물체 부위별 질소 및 카리함량은 퇴비시용구가 대조구에 비하여 모든 부위에서 별 차이가 없었으나, 인산함량은 퇴비시용량이 증가할수록 증가하였다. 그리고 식물체 부위별 및 현미중 중금속함량은 처리간 별 차이가 없었다. 벼 수량은 삼요소에 하수슬러지 퇴비를 각각 1,000, 2,000, 4,000 및 6,000kg/10a 시용 하였을 경우 삼요소구에 비하여 각각 약 3, 18, 44 및 54%증가되었으며, 벼의 건물중, 분얼수 및 주당입수는 하수슬러지 퇴비의 시용으로 증가하였다.

• 자원환경지질
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• 제35권6호
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• pp.553-565
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• 2002

본 연구는 시흥 동연아연 및 나주 덕음 금은 폐광산 주변 오염 논토양을 대상으로 시기별 중금속의 수직적 분포 및 함량변화를 실내 microcosm실험을 통하여 조사하였으며 산화환원 환경 변화에 따른 중금속의 지구화학적 거동 양상을 평가하고자 하였다. 두 지역의 원 논토양은 광물학적 구성, 중금속 함량 및 pH와 같은 지구화학적 특성이 차이를 나타내었으며 특히 덕음에서 상대적으로 낮은 중금속 함량에 비해 높은 교환성 형태의 비율로 중금속 용출이 높을 것으로 예상되었다. 18주의 침수기간동안 microcosm토양 상하부는 산화환원 환경 차이를 유지하였으며 pH의 경우 시흥의 상하부 토양 및 덕음의 하부 토양에서는 중성-알칼리성을 유지하였으나 덕음 상부는 3.2-3.8의 강산성을 나타내었다. 용존 Fe, Mn은 상부에 비해 하부에서 높은 농도를 보여 환원성 용해현상에 의한 용출거동을 나타내었다. Pb 및 Zn는 산화환경인 상부에서 그 용출이 높게 나타나며 pH가 높은 시흥의 경우 상층수/토양 경계면에 철 및 망간이 풍부한 층이 형성되고 중금속의 이동을 억제하는 트랩역할을 하여 용출정도가 낮았다. 반면 pH가 낮은 덕읍에서는 원 토양의 상대적으로 낮은 중금속 함량에 비해 그 용출정도가 높았으며 침수 및 배수의 시기별 화학적 존재 형태의 변화도 나타났다. 강산성의 논토양에서는 침수기에 토양 상층부에서 벼작물의 중금속 흡수도가 증가할 수 있으며 배수후에는 교환성 형태의 증가로 역시 그 흡수도가 높아질 것으로 예상된다.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.371-379
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• 2018

많은 나라에서는 화력발전소 석탄연소 잔재물로 생산되는 석탄재를 소량의 시멘트와 혼합, 저강도 콘크리트를 만들어 지반함몰지, 폐갱도, 도로관거 뒷채움재 등으로 재활용하는 방안이 석탄재의 대규모 처리방안으로 자주 검토된다. 본 연구에서는 석탄재로 저강도콘크리트를 만들어 콘크리트 내 중금속함량 변화를 고찰하였다. 이를 위하여 시멘트만을 사용하는 경우와 시멘트의 반을 비산재로 대체하는 경우, 모래를 골재로 사용하는 경우, 그리고 회처리장의 매립재로 모래골재를 대체하는 경우에 대한 콘크리트 공시체를 제작하여 중금속농도 변화를 고찰하였다. 중금속 함량은 토양오염공정시험기준에 따라 이루어졌으며, 중금속함량에 가장 큰 영향을 주는 재료들도 평가하였다. 연구결과, 시멘트는 다른 어떤 재료들 보다 Cu, Pb, Zn에서 현격히 높은 중금속농도를 보였다. 이로 인하여 시멘트를 비산재로 대체할 경우 중금속 농도는 뚜렷이 낮아지는 경향을 보였다. 매립재는 전체적으로 비산재에 비하여 낮은 중금속농도를 보였지만, 모래보다는 높은 Cu 및 Ni농도와 낮은 Pb농도를 보였다. 전체적으로는 콘크리트 내 중금속농도는 각 재료의 혼합에 의하여 결정되는 양상을 보였다. 본 연구에서 제작된 공시체는 모든 조사된 항목에 있어 토양환경보전법이 정한 토양오염우려기준(1지역)보다 현격히 낮은 농도를 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.55-61
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• 2016

다년생 근채류인 인삼, 산양삼, 더덕, 도라지의 중금속 함량 실태조사를 통해 우리나라 국민의 식품 섭취로 인한 중금속 노출수준에 따른 위해성을 평가하였으며, 이를 위해 총 214건을 수거하였다. 근채류 중 납, 카드뮴 및 비소 함량분석을 위해 microwave장치를 이용해 전처리한 후 ICP/MS로 측정하는 시험법을 확립하였다. 중금속의 검출한계는 0.010~0.050 μg/kg이었으며 정량한계는 0.035~0.175 μg/kg이었다. 표준용액 첨가법과 CRM을 이용하여 회수율을 실험한 결과, 76~102%의 양호한 결과를 얻었다. 다년생 근채류 중 납 함량은 평균 0.013(인삼)~0.070(산양삼) mg/kg이었고, 카드뮴 함량은 평균 0.009(인삼)~0.034(더덕) mg/kg이었으며 비소 함량은 평균 0.002(인삼)~0.004(도라지) mg/kg이었다. 다년생 근채류 섭취에 따른 중금속 위해성 평가를 수행한 결과, 중금속 노출량은 각각 Pb 0.070 μg/day, Cd 0.041 μg/day, As 0.008 μg/day으로 인체섭취한계량의 0.03%, 0.08%, 0.0003% 수준이었다. 따라서, 국내 유통되는 인삼, 산양삼, 더덕 및 도라지 섭취로 인한 중금속 노출수준은 JECFA 등의 인체노출안전기준보다 매우 낮았으며 우리나라 국민은 다년생 근채류에 존재하는 중금속의 위해성으로부터 안전하였다.