• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구에서는 달천 폐광산 지역 내 25개 지점에서 현장수질(pH, Eh)을 측정되었고, 41개 지점에서 지하수를 채수하여 주이온 성분을 분석되었다. pH와 Eh성분은 모두 사문암 지역에서 가장 높았으며, pH는 약알칼리성에서 중성의 범위로 나타났다. 연구지역 내 지하수는 탄산염암과의 반응에 의한 산화 환원 환경이 지배적이었으며, 다른 암종에 의한 영향은 매우 적은 것으로 나타났다. 연구지역의 지하수 중 양이온은 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$, 음이온은 $SO_4^{2-}$ 성분이 높게 나타났다. 이는 탄산염암과 사문암, 유비철석과 황철석에 함유된 황 성분이 지하수에 다량 용해되었기 때문이다. 지하수내 이온성분 사이의 상관계수는 광미적재지에서 $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.95, $Ca^{2+}$와 $Mg^{2+}$ 성분이 0.86, $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.85로서 높게 나타났다. 또한 기반암 지하수에서는 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.86, $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.68 정도로 나타났다. 양이온 중 $Ca^{2+}$ 성분이 광미적재지에서 $46.85\sim323.58mg/L$, 기반암에서 $3.18{\sim}207.20mg/L$로서 가장 넓은 농도 범위를 나타내었으며, 음이온 중 $SO_4^{2-}$ 성분이 광미적재지에서 $21.54{\sim}1673.17mg/L$, 기반암은 $2.04{\sim}1024.64mg/L$로 가장 넓은 농도 범위를 나타내었다. 대수층 매질 종류에 따른 파이퍼 다이아그램 분석 결과, 광미적재지는 Ca-$SO_4$형, 사문암 지역은 Mg-$SO_4$형과 Mg-$HCO_3$형, 탄산염암 지역은 Ca-$HCO_3$형, 혼펠스 지역은 Na-K형과 $CO_3+HCO_3$형이 우세한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 달천 폐광산 지역의 광미적재지에서 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 및 $SO_4^{2-}$ 성분이 지하수에 다량 용해되어 지하수의 주 흐름 방향에 위치한 기반암 지하수에 유입되었음을 알 수 있었다.

• 한국버섯학회지
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• 제3권4호
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• pp.145-153
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• 2005

미생물을 이용한 중금속 오염지의 생물적 개량연구를 위하여 구리, 납 등 중금속 오염지인 은성 폐광과 도곡 폐광지역에서 야생버섯을 수집 동정하고 중금속 함량을 분석한 결과 Laccaria laccata가 가장 높게 나타났으며 토양 내 중금속함량이 높을수록 버섯 내 중금속 농도도 높았다. 그러나, 전이계수를 이용하여 버섯 자실체의 중금속 이행률을 알아본 결과, Amanita volvata가 카드뮴과 비소의 이행률이 가장 높았으며, 구리의 이행률은 Agaricus praesquamosus가 다른 버섯에 비해 월등히 높은 수치를 나타냈다. 납은 Mycena pura, 아연은 Marasmius pulcherripes, 니켈은 Laccaria laccata, 크롬은 Collybia confluens로 나타났다. 중금속 오염지와 비오염지인 치악산 지역에서의 담자균의 발생 분포를 비교한 결과, Russula와 Collybia 속은 비오염지와 오염지역 모두에서 발생되었으며 Leucocoprinus, Coprinus, Suillus, Lepiost, Gyroporus. Lepista, Microstoma, Stropharia, Agrocybe 속은 오염지에서만 발생되었다. 이상의 결과, Laccaria laccata 등 일부 담자균은 중금속 오염지 저감에 이용할 가능성이 있으며 이를 위한 많은 연구가 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.61-72
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• 2004

덕음광산 광미야적장과 인접한 논토양의 토양수를 채취하여 토양분석결과와 함께 오염영향을 조사하였다. 시료는 광미야적장을 기준으로 거리별로 채취하였으며 동일지점에서는 깊이별(0, 30, 50cm)로도 채취하였다. 광미야적장과 거리에 따른 원소농도변화는 토양보다 토양수에서 더 뚜렷이 나타나 토양보다 토양수에서의 반응이 더 빠름을 시사한다. 대부분의 토양시료에서 Cd, Pb, Zn, Cu등은 자연배경농도에 비하여 부화되었으나 As과 Ni은 자연농도한계를 넘지 않았다. 국내 토양환경보전법의 기준에 의하면 Pb만이 농경지 오염정화 기준을 초과하였으나 전체용출방법을 채택한 네덜란드 기준과 비교할 때 일부시료에 대해 Cd, Pb 및 Zn의 경우 intervention value를 Cu의 경우 target value를 초과하여 실제 오염영향이 더 클 수 있을 것으로 평가되었다. 토양과 토양수 모두 광미야적장 가까운 곳의 시료들에서 중금속의 농도가 높으며, 연속추출결과 중금속 농도가 높은 토양의 경우 교환 가능한 형태의 비율이 더 높아 광미에서 토양으로 인입된 오염물질들이 주로 교환가능 또는 산화가능과 같이 쉽게 재 용출될 수 있는 형태로 많이 존재함을 알 수 있었다. Cd, Cu, Pb 및 Ni 등의 중금속 원소들이 토양에서 자연농도에 비해 부화되어 있음에도 불구하고 토앙수내 농도는 일반적으로 매우 낮은 농도를 보인다. 이는 산화/환원 상태의 변화에 따라 중금속의 좋은 흡착제인 환원철 황화물 또는 산화철 등이 형성되어 토양수에 존재하는 미량원소들을 제거하기 때문인 것으로 생각된다. 토양수 중금속은 토양표면에 흡착되거나 교환 가능한 형태 등으로 제거되며 pH, Eh와 같은 지구화학조정인자들의 변화에 따라 다시 토양수로 방출되어 식물체에 흡수될 것으로 예상된다. 지구화학모델링 결과, Pb와 Cu에 대해 농도를 조정하는 고형물질이 존재하는 것으로 예측되며, 반면 Zn와 Cd은 흡/탈착에 의해 농도가 조정될 것으로 예상된다. 따라서 토양수를 통한 오염물의 이동은 표면 흡착과 침전등과 같은 반응으로 제한되어 확산범위는 상대적으로 적을 것으로 생각된다. 그러나 중금속들이 토양과 토양수 사이를 반복적으로 거치면서 주변 생태에 미치는 영향이 지속적인 면은 고려되어야 한다.

• 자원환경지질
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• 제37권1호
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• pp.73-86
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• 2004

본 연구에서는 폐금속광산인 도곡 Au-Ag-Cu 광산과 화천 Au-Ag-Pb-Zn 광산을 대상으로 광산주변 광미, 토양, 자연수 및 농작물 시료를 채취하여 독성 중금속원소들의 오염수준을 규명하고, 토양에 대한 SBET분석을 통해 인체의 위에서 흡수되는 중금속들의 흡수비를 평가하고자 하였다. 또한 이들 지역 주민에 대한 인체 노출경로를 파악하여 독성 중금속들에 노출된 주민들의 건강에 미치는 악영향(독성 및 발암성)을 정량적으로 산출하는 위해성평가를 수행하고자 하였다. 도곡광산의 광미내 중금속의 평균함량은 218 As mg/kg, 90.2 Cd mg/kg, 3,053 Cu mg/kg, 9,473 Pb mg/kg, 14,500 Zn mg/kg 으로 매우 높은 함량을 나타내었다. 화천광산의 광미의 경우, 그 평균함량은 72 As mg/kg, 12.4 Cd mg/kg, 34 Cu mg/kg, 578 Pb mg/kg, 1,304 Zn mg/kg 으로 나타나, Cu를 제외한 원소들이 높은 함량을 나타내고 있다. 따라서 As 및 중금속을 다량 함유하고 있는 이들 광산의 광미들이 강우나 바람에 의해 하류로 유실됨으로써 주변 토양과 수계를 오염시키고 있다. SBET분석결과에 의하면, 화천광산의 논토양내 As, Cd, Zn의 인체흡수도는 각각 55.4%, 20.8%, 26.4%로 나타났으며, 도곡광산의 밭토양의 경우는 각각 40.8%, 37.6%, 33.0%로 나타나 As의 인체흡수도가 가장 높은 것으로 판단된다. 독성(비발암성)위해도 평가 결과, 화친광산에서는 As의 HI 지수가 5.38로, 도곡광산에서는 Cd처 Hl 지수가 3.257.1 이상으로 나타나 이 지역에 거주하는 주민들이 지속적으로 오염된 농작물(쌀알), 지하수, 토양을 섭취한다면 As 및 Cd에 대한 독성위해도가 발생할 가능성이 큼을 시사하고 있다. 발암위해도 평가 결과, 화천광산 지역의 쌀알 및 지하수(식수) 섭취를 통한 As의 초과 발암위해도가 각각 만명중의 8명 및 1명으로 높게 나타났다. 이는 US-EPA에서 제시한 허용발암위해도보다도 크므로 이 지역 주민들이 As에 의해 오염된 쌀알이나 지하수를 식수로 계속적으로 장기간 섭취하게 된다면 As의 발암성 확률이 크다고 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.695-708
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• 2008

함동 장풍광산에서 산성 환경에 노출된 폐광석 원소의 지화학적 거동을 파악하기 위한 용출실험과 총함량 분석을 실시하였다. 주변의 오염되지 않은 토양 내의 원소 함량과 폐광석 내의 원소함량을 비교하였을 때, 농집이 많은 순서는 As>>Cu>Pb>Cd>Co이다. 산성비 ($0.00001{\sim}0.001N\;HNO_3$)와 산성배수($0.001{\sim}0.1N\;HNO_3$)를 고려한 산도변화에 따른 용출 실험 결과, 산용액과 24시간 반응한 후의 최종 pH 변화 형태를 3가지 유형으로 구분하였다. 산도를 더 낮아지게 할 수 있는 광물의 용해 작용으로 반응 용액의 pH보다 더 낮은 최종 pH를 나타내는 유형 1과 pH를 완충할 수 있는 광물이 존재하여 반응용액의 pH보다 높은 pH를 유지하는 유형 2.3으로 구분되었다. 원소의 용출거동 특성은 비소-코발트-철과 구리-망간-카드뮴-아연 그리고 납으로 구분할 수 있었다. 비소-코발트-철의 용출특성은 약산성의 환경에서는 용출이 미약하나, 최종 pH 1.5 이하의 강산성환경에서는 용출량이 급격하게 증가하며, 구리-망간-카드뮴-아연형태에서는 최초로 용해되는 pH가 $7.0{\sim}3.0$으로 pH $2.5{\sim}1.5$에게서 최초 용출이 발생하는 비소-코발트-철보다 높았다. 납은 원소에 비해 상당히 적게 용출되었다. 최종 용출된 함량과 관계없이 초기 용출이 발생하는 pH값을 기준으로 한 각 원소의 상대적인 이동성은 망간 아연>카드뮴>구리>>철 코발트>비소>납 순서이며, 산성비는 아연, 망간 및 구리를 쉽게 용출시킬 것이고, 산성광산배수의 발생은 이동도가 낮은 원소(비소, 철, 코발트 그리고 납)의 분산을 야기할 수 있을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2006

휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.961-967
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• 2012

본 연구에서는 6 종류의 안정화제의 중금속 안정화 효율을 평가하기 위해 생물학적 평가 방법을 이용하였다. 12 종의 식물을 대상으로 한 스크린 실험에서 청경채를 선발하여 이를 안정화제 평가에 사용하였다. 식물 독성실험 결과 농용석회와 제강슬래그는 청경채의 뿌리 신장에, 백운석은 지상부 신장에 각각 악영향을 주었다. 화학적 평가 방법뿐만 아니라 생물학적 평가 방법을 고려하였을 때에는 AMD 슬러지가 가장 추천되어질 만한 것으로 판단된다. 그러나 토양 환경과 청경채의 특수성 때문에 위 결과를 일반화 하는 것은 어려우며 명확한 결과 도출을 위해서 재배기간의 조정과 추가적인 화학 침출 평가 방법 등이 필요해 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제21권1호
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• pp.57-65
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• 2008

본 연구에서는 달천광산 토양 내 중금속의 함량을 알아보고 지화학적인 형태를 알아보고자 달천광산의 광미와 인근 저수지의 토양을 채취하여 화학분석법(전함량분석, 연속추출분석)을 적용하였다. 분석결과 달천광산 토양 내 중금속은 철 > 비소 >구리 > 납 > 크롬 순으로 높은 값을 보이며 특히 $63\;{\mu}m$ 이하의 토양에서 가장 높게 나타나 As, Cu, Pb 등 유해 중금속의 거동이 미립질 토양을 구성하는 광물과 연관되어 있음을 알려주었다. 연속추출 분석 결과, 인근 저수지 토양의 경우, $63\;{\mu}m$ 이하의 입도에저 철 > 납 > 구리 > 비소 > 크롬의 순으로 나타났다. 달천랑산 광미에서 측정된 비소는 양이온교환 형태로 존재하는 비율이 다른 형태에 비하여 가장 높은 값을 보이고 따라서 상대적으로 이동이 훨씬 용이한 것으로 추정된다. 광미와 인근 저수지의 토양 내 포함된 중금속의 전함량과 더불어 물리 화학적 결합상태에 따른 중금속의 존재형태를 규명하는 것은 중금속으로 오염된 토양을 복원하기 위한 기초 자료로 매우 중요하다. 더 나아가서 As와 Cr과 같은 독성 유해중금속의 화학종에 따른 유해성 평가를 위한 기초자료로 중요성이 있으며 지표수 및 지하수 환경오염의 정밀 연구를 위해 필수적이다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.556-562
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• 2005

본 연구는 강원도 지역의 토양환경을 평가하기 위하여 측정망 167개 지점의 토양시료를 분석하여 pH와 중금속에 관한 오염도 조사를 수행하였다. 전체 토양의 pH의 범위는 4.3~8.4로 나타났으며, 중금속의 경우 Cd 0.089 mg/kg (0.000~3.493 mg/kg), Cu 3.093 mg/kg (0.078~60.263 mg/kg), Pb 4.74 mg/kg (0.010~38.080 mg/kg), Hg 0.054 mg/kg (0.002~1.050 mg/kg), As 0.971 mg/kg (0.031~77.051 mg/kg)으로 나타나으며,$Cr^{6+}$은 검출되지 않았다. 중금속 오염에 의한 토양의 상태를 종합적으로 판단할 때 토양의 우려기준에 크게 못 미침으로 강원도의 토양은 비교적 청정한 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제8권2호
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• pp.107-115
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• 2006

오염물질에 노출된 수목에서 잎의 발달 단계와 항산화 기능의 관계를 구명하기 위하여, 1월부터 6월까지 색소 함량과 항산화 활성의 변화를 조사하였다. 폐광지역과 공단지역내 수목의 스트레스에 대한 항산화 기능은 잎 발달과 함께 변화하며, 6월에 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 항산화 물질 중 계절 변화와 상관을 나타내는 것은 카로테노이드, SOD 및 CAT였으나, 카로테노이드와 SOD는 정(+)의 상관을 나타냈고, CAT는 부(-)의 상관을 보였다. 또한 $H_{2}O_{2}$,를 제거하는 데 관여하는 APX와 CAT는 상호 보완적인 관계를 나타냈다. 가장 낮은 항산화 활성을 나타내는 시기는 4월이었으며, 이 시기에는 스트레스로 인해 피해 수준도 낮았다.