• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.9
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• pp.670-676
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• 2011

Artificially metal-contaminated soils have been widely used for lab-scale soil washing and soil toxicity experiments. The artificial soil contamination methods consist of 1) first equilibrating soils with heavy metal solution, 2) filtrating or centrifuging soils from the mixture and 3) finally drying the soils. However, some of those artificially contaminated soil experiments have not clearly shown that the soils were thoroughly rinsed with water prior to conducting experiments. This study investigated the amount of heavy metal release from the artificially metal-contaminated soil by pre-water-rinsing. Three different artificially metal-contaminated soil preparation methods were first evaluated with Cd and Pb concentrations of soil. Then, this study investigated the effect of pre-water-rinsing on the Cd and Pb concentration of the artificially contaminated soil. Heavy metal concentrations of the soil produced by equilibrating and drying the metal solution-soil were significantly reduced by pre-water-rinsing. The results of the study implied that experimental results would be significantly distorted when the artificially heavy metal-contaminated soils were not thoroughly water-rinsed prior to conducting experiments. Therefore, the initial heavy metal concentration of the artificially contaminated soil should be determined after thoroughly rinsing the soil that was previously obtained through the adsorption and dry stages.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.09a
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• pp.342-345
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• 2004

국내에 산재해 있는 휴ㆍ폐광산은 주변의 하천이나 농경지에 지속적인 중금속 오염원을 제공하면서 많은 문제점을 발생시키고 있다. 여러 종류의 중금속으로 오염된 토양에 대하여 안정화 공법의 적용가능성을 알아보기 위한 실험을 실시하였다. 오염토양에 적절한 복토첨가제로 생석회와 석회석을 사용하여 첨가제를 넣지 않은 dh염토양과 중금속 용출율을 비교 ㆍ분석하였다. 이 결과 안정화 첨가제들이 Cd, Pb, Zn등의 중금속 용출을 억제하는데 높은 효율을 보여줌을 확인할 수 있었으며, 첨가제를 넣지 않은 토양과 비교한 결과 약 40배 이상의 용출율 감소를 보였다. 또한 실험 시에 첨가제 각각의 함량을 1%, 2%, 5%로 설정하여 현장 적용시 복토에 첨가할 적절한 양을 산출해 낼 수 있도록 하였다. 첨가제 주입으로 인한 용출율 감소는 하나의 중금속에 국한되는 것이 아니라 여러 원소를 동시에 효과적으로 안정화시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 오염토양에 토양안정화공법을 적용 시에 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Environmental Policy
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• v.2 no.1
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• pp.87-105
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• 2003

토양오염기준은 토지이용별 또는 오염노출경로별 오염토양의 조사, 평가 및 복구를 위한 유용한 지침으로 이용될 수 있다. 이 연구에서는 한국을 포함한 몇몇 국가의 토양오염기준을 특히 중금속에 주안점을 두고 검토하였다. 또한 국내 일부 폐광산 지역의 환경오염 조사결과를 토양오염기준과 비교하며 평가하였다. 영국, 네덜란드, 독일, 캐나다, 일본 등의 국가에서는 복구우선순위 선정과 인체건강 및 생태계 보전을 위한 오염토양의 선별수단으로 토양오염기준을 개발하여 왔다. 국내에서는 1996년 토양환경보전법(시행규칙)의 시행에 따라 토양 오염기준 설정과 특정토양오염유발시설의 관리, 정기적 토양오염도 조사를 실시하고 있으며 이후 2001년 보완 개정되어 토양오염물질의 확대적용과 토양오염 조사, 관리 및 복원 방법의 보완이 이루어진 바 있다. 그럼에도 불구하고 현 중금속(Cd, Cu 및 Pb)의 오염기준을 적용할때 폐광산 지역의 폐기물과 이에 오염된 토양의 경우 다량의 중금속을 함유하고 있지만 오염지역으로 규정되지 않을 수도 있다. 이 연구 결과, 0.1N 염산용출법은 중금속의 토양 내 화학적 형태 중 일부 교환성 및 환원성 형태만을 추출하며 황화물 형태를 충분히 용출하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 장기적인 환경조건 변화에 따른 토양 내 중금속의 용출성 변화를 평가하기 위해서는 강산추출법이 요구되어진다. 따라서 폐광산지 역의 중금속에 의한 토양오염의 타당한 환경평가 결정을 위해 현 분석기법 외에 총함량 분석방법의 병행적용과 이에 따른 새로운 오염기준 설정 등이 필요한 것으로 제시되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1996.05a
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• pp.15-33
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• 1996

우리나라의 토양은 지형적인 요인과 토양모재 및 기후적인 조건에 의해 토양에 유입되는 유해물질에 대한 보유력이 낮은 특성으로 인해 외부에서 유입되는 유해 중금속에 대하여 취약한 특성을 가지고 있다. 우리나라 토양의 중금속 자연 함유량은 논토양의 경우 Cd 0.13, Cu 4.15, Pb 4.17, Zn 3.95 mg/kg의 수준이며 밭토양은 Cd 함량이 논토양보다 높은 수치를 보인다. 과수토양은 과거에 중금속이 함유된 영농자재가 투입된 결과로 자연함량을 결정하기 힘드며 매우 높은 중금속 농도를 보인다. 그리고 현재 토양환경보전법이 시행되어 중금속류 및 유해유기물에 대한 오염기준을 제시하고 있다. 토양의 중금속 오염현황은 환경부의 토양오염 측정망에서 금속광산, 제련소, 매립지 부근에서 높은 농도를 나타내고 있으며, 산업폐수 및 생활하수가 관개수로 유입되는 논토양에서 중금속 오염이 우려되고 있다. 제련소 및 금속광산 부근의 토양은 거리에 따라 중금속 농도가 감소하는 경향을 보이고 있으나 인접지역에서는 규제농도에 육박하거나 초과하고 있다. 또한 폐광산 부근에서 생산된 현미 역시 전반적으로 작물재배제한 기준를 초과하지는 않으나 상당 지역이 이 기준을 초과하고 있으며 0.1 M HCl로 침출가능한 Cd 함량과 상관관계를 보인다. 이 상관관계에 의하면 0.1 M HCl로 침출가능한 토양 중 Cd의 양이 5 mg/kg 이면 생산된 현미의 Cd 함량이 1 mg/kg을 초과할 확률은 40%인 반면, 일본 식량청 수거대상인 0.4 mg/kg을 초과할 가능성은 100%로 파악된다. 광명시 가학광산 인근 지역을 대상으로 한 중금속 오염에 대한 대책연구에서는 현미 중 Cd 함량이 0.4 mg/kg을 초과할 가능성이 높은 지역(토양 농도 5 mg/kg)은 최소 20 cm 이상 두께로 객토를 하고, 현미 중 Cd 함량이 0.4 mg/kg 을 초과할 가능성이 낮은 지역은 석회, 규산질 비료, 용성인비, 등을 사용하여 중금속의 용해도를 낮추어 작물이행을 경시키는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 그리고 광미사를 현위치에서 처리하는 방안이 제시되었다.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2003.04a
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• pp.226-229
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• 2003

산업이 발달하고 도시화가 진행됨에 따라 다양한 형태의 중금속들이 인위적으로 생성, 배출되며 이들은 대기, 물 등의 이동 매체를 통하여 대기권, 수권, 토양권을 포함하는 지구화학적 환경으로 광범위하게 분산된다 이러한 중금속은 토양 오염 및 수질오염을 유발시키며 특히 토양과 분진 중의 중금속오염은 심각한 환경 오염현상 중의 하나이다. 도시에서의 분진 및 토양에 산재된 중금속류의 성질은 산업활동량, 인구밀집도, 자동차, 폐기물 등에 따라 그 원인이 다양하다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1997.05a
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• pp.12-16
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• 1997

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.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.167-170
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• 2005

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.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.11 no.2
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• pp.5-11
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• 2010

Abandoned mines release acid mine drainage and cause the contamination of soil and crops around the mine area. The objective of current study is to evaluate effect of mine on the soil and crop contamination. Soils, water, and crops were collected and analyzed, and the heavy metal data were classified into types of the soil, types of crops, and distance from the minehead. Surface soils of the mine area were highly contaminated with heavy metals, especially with zinc and lead. Tailings and cultivated paddy soils were also highly contaminated. Heavy metal concentrations upon distance from minehead decrease steadily as the distance from the minehead increase. The correlation between heavy metals was extracted from soils and the content in the rice samples showed a positive relation for arsenic and cadmium but not a meaningful relation for other metals.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1997.05a
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• pp.116-119
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• 1997

광산지 및 쓰레기매립지의 오염토양을 정화하는데 식물의 이용가능성을 평가하기 위하여 강원도, 경상북도 지역에 분포하는 17곳의 폐광산과 강원도에 분포하는 농촌형 일반 쓰레기매립지 6곳을 대상으로 광산지와 매립지의 토양 특성을 조사하고, 서식 식물종의 오염 물질 제거 능력과 개척종으로서의 가능성을 평가하였다. 광산지 토양의 경우 산성화가 진행된 곳이 많았고, 중금속함유량도 전국 토양의 평균함유량보다 훨씬 높게 나타났으나, 매립지의 경우 약알카리성 토양이 많았고, 광산지와 달리 중금속 오염의 우려는 없었다. 오염토양에 서식하는 쑥을 포함한 14종의 식물체중에서 오염토양정화기술에 이용 가능한 유용식물로 Aremisia princeps(쑥), Micanthus sinensis(억새), Oenanthera odorata(달맞이 꽃)등이 중금속의 흡수력과 지상부로의 이행력이 큰 식물종으로 나타나 phytoremediation에 있어서 개척종으로 이용가능할 것으로 판단되었다.

• Journal of Korea Soil Environment Society
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• v.1 no.1
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• pp.47-54
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• 1996

Soil pollution indices (SPI) were designed for estimating quality of soil polluted with arsenic and heavy metals. Applying the quality reference value of soil based on its multifunctional purpose was a key step. For considereing multifunctions of soil, soil was classified into 4 groups-agricultural land, residential area, recreational area, factorial site. Then, each concentration of arsenic and each of five heavy metals (Cd, Cu, Hg, Pb, Zn) in soils grouped was transformed to a mathematical value based on the soil quality reference value which may stand for ecological impact. Soil pollution score (SPS) was the addition of the 6 values transformed, and the range of the SPS was divided into 4 Soil Pollution Classes (SPC). The SPC 1, 2, 3, and 4 were SPS <100, SPS 100-200, SPS >200-300, and SPS >300, repectively. SPS and SPC were evaluated with the results of the data from employing the Soil Network of 1994. Based on the soil quality reference values, SPS and SPC of the Soil Network's data were transformed and classified, respectively. Then, SPS and SPC were compared with arsenic and the 5 heavy metal contents of their reference values resulted from the Soil Network's. From this method, soil quality of most of the Soil Network area was estimated to be healthy. However, ca. 3.0~4.0% of the Soil Network area was determined in a range of slightly and heavily polluted. As the mean value of SPS of the Soil Network's was 66.2 which indicates most of soil evaluated was healthy. When the SPSs of the data were divided into 4 groups of SPC, Class 1 (Good quality of soil), Class 2 (Need to be checked area 1), Class 3 (Need to be checked area 2) and Class 4 (Polluted area) were 87.0, 9.4, 2.4, 1.2%, respectively. Using SPI were comparable to those of heavy metal contents in soils, and would be comprehenve to determine the status of soil qulity. Methodology of the developing SPI would be applicable to the other soil pollutants such as organic and inorganics than arsenic and 5 heavy metals used here.