• Title/Summary/Keyword: 하천수오염평가지수

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Analysis of Ecological Health Using a Water Quality and Fish in Bocheong Stream (보청천의 수질 및 어류를 이용한 생태학적 건강도 분석)

  • Ryu, Tae-Ho;Kim, Yu-Pyo;Kim, Jin-Kyu;An, Kwang-Guk
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.43 no.2
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    • pp.255-262
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    • 2010
  • This study was conducted at 5 sites of Bocheong Stream basin in May and September 2009 for the evaluate of fish assemblage and chemical water quality. For the study, the models of Index of Biological Integrity (IBI) and Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) were modified as 8 and 11 metric attributes, respectively. We also analyzed patterns of chemical water quality at the sampling site over the period of 2005~2009, using the water chemistry dataset, obtained from the Ministry of Environment, Korea. The survey showed that total sampled fishes were 34 species and the most dominant species was Zacco platypus (24.3%). In Bocheong Stream basin, values of IBI averaged 28 (n=5), which is judged as a "Good". IBI score at B1, B4 and B5 indicating a "Good" condition whereas, B2 and B3 were as 21 and 22, indicating "Fair" condition, respectively. QHEI was 152 (n=5), judged as "Fair" habitat condition. Values of BOD and COD averaged 1.0 $mgL^{-1}$ (scope: 0.3~4.0 $mgL^{-1}$) and 2.3 $mgL^{-1}$ (scope: 0.3~18.7 $mgL^{-1}$), respectively. Total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) and suspended solid (SS) were distinct spatial variation. Based on the IBI, QHEI and chemical water quality dataset, ecological health of Bocheong Stream basin was evaluated that generally good.

Variations of Runoff Quantity and Quality to Landuse Changes in the Hakuicheon Watershed (학의천 유역의 토지이용변화에 대한 유출량 및 수질의 변화)

  • Lee Kil Seong;Chung Eun-Sung;Park Sun-Bae;Jin Lak-Sun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.664-668
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    • 2005
  • 근래 지속적으로 진행된 도시화 및 산업화로 인하여 이전보다 불투수 지역이 많이 증가하였고 도심지역에는 대부분 하수관거가 매설되어 있는 등 물순환이 과거에 비해 현저하게 왜곡되어 있다. 이를 올바르게 바로잡기 위해서는 과거와 현재의 수문학적 상태에 대한 정확한 이해가 우선적으로 요구된다. 본 연구에서는 안양천 유역의 지류인 학의천을 대상유역으로 선정하고 유출 수량 및 오염물질 발생량을 PCSWMM(Storm Water Management Model)과 PLOAD(Pollutant Loading)를 이용하여 모의하였다. PCSWMM은 하수관거를 포함하여 연속유출모의를 수행할 수 있으며 PLOAD는 GIS를 기반으로 하는 Screening 모형으로 토지이용별 원단위를 이용하여 소유역에서 발생하는 오염량을 추정할 수 있다. 기준년도 2002년에 대해 모든 조건은 동일한 상태에서 토지이용만 1975년, 2000년, 2016년으로 변화시켜 모의를 수행하였다. 1975년, 2000년, 2016년의 불투수 면적비는 각각 $2.6\%,\;22.8\%,\;24.1\%$이며 침투량은 1975년의 $23\%$에서 2000년과 2016년에 각각 $17.9\%와\;17.6\%$로 감소하였고, 이로 인해 지표유출량은 1975년의 $48.1\%$보다 2000년과 2016년에 각각 $55.0\%,\;55.4\%$로 증가하였다. 또한 오염물질이 유역에서 발생하여 하천으로 전달되는 유달량은 유역전체로 보면 1975년 보다 2000년에 BOD는 4.0배, COD는 3.3배, SS는 2.7배, TN은 1.3배, TP는 1.6배 증가하였다. 이러한 모의 결과는 학의천 유역에 대해 소유역별로 발생하는 연도별 유출량 및 오염물질 유달량을 정량적으로 제시하므로 유역관리방안을 도출하는데 효과적으로 활용될 수 있다.최대화하기 위한 환경관리 방안 제시에 중점을 두어 수행하였다.ncy), 환경성(environmental feasibility) 등을 정성적으로(qualitatively) 파악하여 실현가능한 대안을 선정하였다. 이렇게 선정된 대안들은 중유역별로 검토하여 효과가 있을 것으로 판단되는 대안들을 제시하는 예비타당성(Prefeasibility) 계획을 수립하였다. 이렇게 제시된 계획은 향후 과학적인 분석(세부평가방법)을 통해 대안을 평가하고 구체적인 타당성(feasibility) 계획을 수립하는데 토대가 될 것이다.{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적 행동에 대한 목표를 강조하여 적용할 필요가 있음을 시사하고 있다.교하여 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또한 HSP 환자군에서도 $IL1RN^{*}2$ a

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A Study on Evaluating Benefits of Constructed Wetland (인공습지 조성에 따른 편익 산정 연구)

  • Jung, Jaewon;Nam, Jisu;Han, Daegun;Kim, Shinhoon;Kim, Hung Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.91-91
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    • 2017
  • 전 세계적으로 인공습지는 도시화, 기후변화 및 생활수준 향상으로 인한 홍수와 가뭄, 하천생태계 변화, 수질오염과 같은 환경문제의 해결방안으로 제시되고 있다. 이에 따라 국내에서도 여러 목적과 형태의 인공습지가 조성되고 있다. 인공습지의 경우 특정 기능을 목적으로 하여 조성하더라도 인공적 생태계가 조성되므로 복합적 기능을 갖게 된다. 하지만 현재까지의 인공습지 조성 효과에 관한 연구는 한가지 기능에만 초점을 맞추어서 실제 인공습지 조성의 가치가 저평가되고 있다. 본 연구에서는 하천변 인공습지 조성에 따른 여러 효과 중 가장 주가 되는 홍수저감 및 수질개선 기능에 대한 효과를 분석하고 이에 따른 편익을 산정하였다. 먼저 인공습지의 적용 대상 유역을 선정하고 유역 내에 입지를 결정하여 이에 맞는 인공습지를 설계 및 적용하였다. 인공습지 조성에 따른 홍수저감 효과 및 수질개선효과를 각각 분석하였다. 분석 결과에 대해 MD-FDA를 통해 홍수피해액을 산정하였고 대체비용법을 통하여 동일한 수질개선 효과를 갖는 하수처리시설의 하수처리비 및 운영관리비에 해당하는 수질개선 편익을 산정하였다. 본 연구를 통해 인공습지의 홍수저감 효과뿐만 아니라 수질개선 효과를 확인하였으며 정량적인 분석방법을 통해 두 가지 기능에 대한 효과를 분석하여 보았다. 또한 산정된 홍수저감 및 수질개선 효과를 경제적 가치로 환산하여 보다 객관적인 지표로 나타내었다. 본 인공습지 조성에 따른 종합적 편익 산정 연구 결과는 다목적의 인공습지를 적재적소에 적용하는데 기여할 것이다. 추후 생태적 기능, 레크레이션 기능 등에 따른 기타 편익 산정 방법론 조사를 통해 각 기능의 편익을 추가한다면 인공습지 조성에 따른 편익을 종합적으로 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 인공습지 조성의 소요사업비 및 유지관리비를 산정하여 인공습지 조성에 대한 경제성분석을 한다면, 실제 인공습지 조성 사업 시 사업의 타당성을 평가하는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Analysis of Shear Flow Dispersion Using Sequential Mixing Model (순차혼합모형에 의한 전단류 분산 해석)

  • Seo, Il-Won;Son, Eun-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.991-995
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    • 2005
  • 본 연구에서는 1차원 이송-분산 과정을 연구하고 전단류 흐름 및 분산거동에 있어 Taylor 이론의 핵심이라 할 수 있는 '종방향 이송과 횡방향 확산의 균형'을 기본 개념으로 하여, 이송과 확산을 분리하여 이 두 과정이 순차적으로 발생한다는 가정에 의거한 순차혼합모형을 제시하였다. 본 모형에서는 가상의 하천을 여러 개의 행과 종방향 거리를 길이가 일정한 구획으로 나누어 연속적인 분산과정을 이산적인 형태로 나타낼 수 있게 하고, 횡방향 유속분포에 따라 각 행에 각기 다른 유속을 할당한다. 오염물질은 하폭방향 선오염원으로 원점에 순간주입되며, 주어진 혼합시간 $t_m$ 동안 각 행의 오염물질들이 각자에 할당된 유속을 따라 진행하고 진행이 끝난 후 횡방향 확산이 순간적으로 이루어진다. 횡방향 확산은 횡방향으로 완전하게 일어남을 가정하여, 횡방향 확산이 끝나면 각 열에서의 농도 평균값이 할당된다. 이러한 혼합시간 $t_m$ 동안의 순차적인 이송-확산 과정이 반복되면서 오염물질의 분산이 일어나며, 농도 분포 그래프를 그릴 수 있게 된다. 순차혼합모형을 가상의 직선하천에 적용하여 종분산계수를 유도하였는데, 본 연구에서 유도된 종분산계순식은 Fischer.가 제안한 식과 유사한 형태로 나타남을 알 수 있었다. 본 모형에서 계산된 농도분포 곡선을 해석해와 비교한 결과,두 곡선이 적절히 일치함을 확인할 수 있었으며 해석해와의 비교를 통해 종분산계수 K가 혼합시간 $t_m$과 선형관계임을 확인할 수 있었다. 수심대하폭비에 따라 각기 다른 유속분포에 적용하여 종분산계수 K가 유속편차강도의 제곱에 비례관계에 있음이 밝힐 수 있었다. 수압은 $4.69kg/cm^2$으로 나타났다. 밸브 개폐도가 $100\%$일 때가 밸브를 $60\%$$80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$

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Assesment of Ecological Condition Improvement by Eco-Technological Restoration in a Small Stream (샛강의 생태공학적 복원공법 적용에 따른 생태환경 개선 효과)

  • Kwon, Tae-Ho;Lee, Jung-Ho
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.21 no.5
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    • pp.442-448
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    • 2007
  • This study was carried out to assess the improved aspects of ecological conditions in a small stream, where eco-technological restorations such as gabion-crib mattress arrangement and soil-arresting wicker fence work had already been made up to stabilize the physically and ecologically damaged streambank. Six metrics by diatoms including species richness, Shannon diversity, saprobic index by DAIpo, percent sensitive diatoms, percent of Achnanthes minutissima, dominant index were analysed to assess the ecological integrity of small stream. By generalizing the changed values of six metrics on the stream flow from upper point(ST.1) to lower point(ST.3), it was found that the effect value of ecological condition improvement went up to as much as 33.9% on the average. The results suggested that eco-technological restoration treatment applied to this study is considerably effective for preserving the ecological integrity of small stream.

The Fish Community and Habitat Analysis in the Bongseonsa Stream within Gwangneung Forest, South Korea (광릉숲 내 봉선사천의 어류군집 및 서식처 분석)

  • Wang, Ju Hyoun;Kim, Jeong Eun;Choi, Jun Kil;Lee, Hyuk Je;Cho, Yong Chan;Lee, Hwang Goo
    • Korean Journal of Environmental Biology
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    • v.35 no.2
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    • pp.105-115
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    • 2017
  • The present study is to understand the Bongseonsa stream in the National Arboretum fish fauna variation through comparison with historical data and to evaluate the stream health situated. We performed investigations over three times from April to September 2015. In the survey, 2,960 individuals which belonging to 22 species, 8 families were collected. Dominant species by number was Zacco platypus and subdominant species was Zacco koreanus. Seven Korean endemic species (Squalidus gracilis majimae, Microphysogobio yaluensis, Zacco koreanus, Koreocobitis rotundicausata, etc) were observed and showed a ratio of 36.4%. The community analysis revealed that the structure of fish community in the study sampling sites was instability in having dominance 0.79 (${\pm}0.15$), diverse 1.21 (${\pm}0.60$), evenness 0.58 (${\pm}0.15$) and species richness 1.49 (${\pm}0.83$). The values in the Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) was averagely 122.9 (${\pm}44.8$) in the Bongseonsa stream and this was showed to have favorable habitat surroundings. As a result of tolerance guild analysis, the total number of sensitive species and intermediate species were higher than tolerant species. Analysis was divided into A and B two groups of fiducial 12.25% in Cluster analysis degree of similarity between study sampling sites. Fish Assessment Index (FAI) was rated A and B grade in Bongseonsa stream that stream health showed favorable. However Wangsuk stream as a urban stream rated C grade and analysed the lowest grade in the whole study sampling sites. There was high correlation beteween FAI and various indexes, dominance, diverse, evenness and sensitive species and intermediate species.

Distribution and Pollution Assessment of Trace Metals in Core Sediments from the Artificial Lake Shihwa, Korea (시화호 코어 퇴적물 내 미량금속 분포 특성 및 오염 평가)

  • Ra, Kongtae;Kim, Eun-Soo;Kim, Joung-Keun;Kim, Kyung-Tae;Lee, Jung-Moo;Kim, Eu-Yeol
    • Ocean and Polar Research
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    • v.35 no.2
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    • pp.69-83
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    • 2013
  • Metal concentrations in creek water, sewer outlets and core sediments were analyzed to identify the potential origin of metal pollution and to evaluate the extent of metal pollution and potential toxicity of Lake Shihwa. Mean concentrations for dissolved metals in creek water and sewer outlets were 1.6~136 times higher than those in the surface seawater of Lake Shihwa. Metal concentrations in creek water from an industrial region were also higher than those from municipal and agricultural regions, indicating that the potential source of metal pollution in the study area might be mainly due to industrial activities. The vertical profiles of metals in core sediments showed an increasing trend toward the upper sediments. Extremely higher concentrations of metals were observed in the vicinity of Banweol industrial complex. The results of a geo-accumulation index indicated that Cu, Zn and Cd were highly polluted. By comparing the sediment quality guidelines such as TEL and PEL, six metals such as Cr, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb levels in core sediments nearby industrial complex exceeded the PEL value. Mean PEL quotient (mPELQ) was used to integrate the estimate of potential toxicity for measured metals in the present study. Mean PELQs in core sediments from Lake Shihwa ranged from 0.2~2.3, indicating that benthic organisms nearby the industrial complex may have been adversely affected.

Ecological Health Diagnosis of Sumjin River using Fish Model Metric, Physical Habitat Parameters, and Water Quality Characteristics (어류모델 메트릭, 물리적 서식지 변수 및 수질특성 분석에 의한 섬진강의 생태 건강성 진단)

  • Lee, Eui-Haeng;Choi, Ji-Woong;Lee, Jae-Hoon;An, Kwang-Guk
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.40 no.2
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    • pp.184-192
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    • 2007
  • This study was to evaluate ecological health of Sumjin River during April${\sim}$June 2006. The ecological health assessments was based on the Index of Biological Integrity (IBI), Qualitative Babitat Evaluation Index (QHEI), and water chemistry. For the study, the models of IBI and QHEI were modified as 10 and 11 metric attributes, respectively. We also analyzed spatial patterns of chemical water quality over the period of $2002{\sim}2005$, using the water chemistry dataset, obtained from the Ministry of Environment, Korea. In Sumjin River, values of IBI averaged 33 (n= 12), which is judged as a "Fair${\sim}$Good" condition after the criteria of Barbour at al. (1999). There was a distinct spatial variation. Mean IBI score at Site 5 was estimated as 40, indicating a "Good" condition whereas, the mean at Site 3 was 23, indicating a "Poor${\sim}$Fair" condition. Habitat analysis showed that QHEI values in the river averaged 109 (n=6), indicating a "Marginal" condition after the criteria of Harbour et al. (1999). Values of BOD and COD averaged 1.3 mg $L^{-1}$ (scope: $0.9{\sim}1.8$ mg $L^{-1}$) and 3.3 mg $L^{-1}$ (scope: $2.8{\sim}4.0$ mg $L^{-1}$), respectively during the study. It was evident that chemical pollutions by organic matter were minor in the river. Total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) averaged 2.5 mg $L^{-1}$ and 0.067 mg $L^{-1}$, respectively, and the nutrients did not show large longitudinal gradients between the upper and lower reach. Overall, dataset of IBI, QHEI, and water chemistry suggest that river health has been well maintained, compared to other major watersheds in Korea and should be protected from habitat disturbance and chemical pollutions.

Analysis of solute transport in rivers using a stochastic storage model (확률론적 저장대모형을 이용한 하천에서의 물질혼합거동 해석)

  • Kim, Byunguk;Seo, Il Won;Kwon, Siyoon;Jung, Sung Hyun;Yun, Se Hun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.54 no.5
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    • pp.335-345
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    • 2021
  • The one-dimensional solute transport models have been developed for recent decades to predict behavior and fate of solutes in rivers. Transient storage model (TSM) is the most popular model because of its simple conceptualization to consider the complexity of natural rivers. However, the TSM is highly dependent on its parameters which cannot be directly measured. In addition, the TSM interprets the late-time behavior of concentration curves in the shape of an exponential function, which has been evaluated as not suitable for actual solute behavior in natural rivers. In this study, we suggested a stochastic approach to the solute transport analysis. We delineated the model development and model application to a natural river, and compared the results of the proposed model to those of the TSM. To validate the proposed model, a tracer test was carried out in the 4.85 km reach of Gam Creek, one of the first-order tributaries of Nakdong River, South Korea. As a result of comparing the power-law slope of the tail of breakthrough curves, the simulation results from the stochastic storage model yielded the average error rate of 0.24, which is more accurate than the 14.03 and 1.87 from advection-dispersion model and TSM, respectively. This study demonstrated the appropriateness of the power-law residence time distribution to the hyporheic zone of the Gam Creek.

Heavy Metal Contamination around the Abandoned Au-Ag and Base Metal Mine Sites in Korea (국내 전형적 금은 및 비(base)금속 폐광산지역의 중금속 오염특성)

  • Chon Hyo-Taek;Ahn Joo Sung;Jung Myung Chae
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.38 no.2 s.171
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    • pp.101-111
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    • 2005
  • The objectives of this study we to assess the extent and degree of environmental contamination and to draw general conclusions on the fate of toxic elements derived from mining activities in Korea. 인t abandoned mines with four base-metal mines and four Au-Ag mines were selected and the results of environmental surveys in those areas were discussed. In the base-metal mining areas, the Sambo Pb-Zn-barite, the Shinyemi Pb-Zn-Fe, the Geodo Cu-Fe and the Shiheung Cu-Pb-Zn mine, significant levels of Cd, Cu, Pb and Zn were found in mine dump soils developed over mine waste materials, tailings and slag. Furthermore, agricultural soils, stream sediments and stream water near the mines were severely contaminated by the metals mainly due to the continuing dispersion downstream and downslope from the sites, which was controlled by the feature of geography, prevailing wind directions and the distance from the mine. In e Au-Ag mining areas, the Kubong, the Samkwang, the Keumwang and the Kilkok mines, elevated levels of As, Cd, Cu, Pb and Zn were found in tailings and mine dump soils. These levels may have caused increased concentrations of those elements in stream sediments and waters due to direct dis-charge downstream from tailings and mine dumps. In the Au-Ag mines, As would be the most characteristic contaminant in the nearby environment. Arsenic and heavy metals were found to be mainly associated with sulfide gangue minerals, and mobility of these metals would be enhanced by the effect of oxidation. According to sequential extraction of metals in soils, most heavy metals were identified as non-residual chemical forms, and those are very susceptible to the change of ambient conditions of a nearby environment. As application of pollution index (PI), giving data on multi-element contamination in soils, over 1.0 value of the PI was found in soils sampled at and around the mining areas.