• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권1호
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• pp.10-17
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• 2024

In Korea, the common remedial process for reclamation of agricultural soils nearby abandoned mines involves chemical soil stabilization followed by covering with clean soil. This study investigated the chemical properties of cover soils and the validity of HCl extraction method in assessing the degree of As and heavy metal stabilization in stabilized soils collected from 14 plots where mine reclamation had been completed. The results revealed there were no major differences in contaminants extraction rate between the stabilized soils and contaminated soils, suggesting HCl extraction procedure is a less feasible method to determine the efficiency of the stabilization. Soil quality indicators including OM, SiO₂, P₂O₅, etc. of the land-covering soils were generally lower than those of stabilized soils that used to be the cultivation layer before the stabilization. Nonetheless, the value of those indicators didn't meet the regulatry limits of agricultural soil. Therefore, future strategy for mine reclamation should concentrate not only on contaminant concentration but also on soil quality parameters for agricultural use of the reclaimed soil.

• 한국광물학회지
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• 제29권3호
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• pp.89-101
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• 2016

본 연구는 폐금속광산인 복수광산 주변토양을 대상으로 X선형광분석법, X선회절분석법 및 휴대용 분광계를 이용하여 토양 내 광물조성을 확인하고 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴 등의 중금속오염 정도에 따른 분광특성을 고찰하였다. 그 결과 대조군 시료를 제외한 모든 시료에서 토양오염대책기준을 초과하였다. X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다. 또한 흡광깊이에 따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 점토광물의 흡광특성인 2312 nm와 2380 nm에서 점토광물에 의한 중금속흡착에 따라 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다. 이는 분광학적 특성이 중금속의 오염도와 상당한 상관성이 있음을 지시한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.536-539
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• 2003

The Dongjung Au-Ag-Cu mine area was seriously contaminated with As and heavy metals-Cd, Cu, Hg, Mn, Pb and Zn etc. Those elements were highly accumulated in plants grown at farmland as well as farmland soil. Stream waters and groundwater which has been used as drinking water around the mine site contain high levels of heavy metals, especially As. As a result of human health risk assessment using EHS(Extraction of Heavy metals in Stomach and Small intestine) test for bioaccessible contents of heavy metals, there is a potential of cancer and adverse effects on human health for the residents of the mine area.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.121-135
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• 2012

본 연구에서는 자력선별 토양정화기술 공정에 적합한 토양의 최적 분산 조건을 도출하기 위하여 토성이 다른 중금속 오염토양 2종의 시료(US, JIK)를 대상으로 분산특성 및 중금속 용출 특성을 파악하였다. 분산제로는 인산염(pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate), 계면활성제(sodium dodecyl sulfate, SDS)가 사용되었으며, pH = 9~12와 농도변화(1~200 mM)에 따른 토양입단의 분산특성 및 중금속 함량을 파악하고, 효율적인 분산조건을 도출하였다. 분산용액의 pH변화에 따른 토양분산 특성은 입도변화 결과를 통하여 파악할 수 있는데, 분산용액의 pH가 12에 가까워질수록 현탁액의 점토함량이 증가하였다. 이는 pH가 상승함에 따라 PZC(point of zero charge)이상의 pH가 유지되면서 점토입자들이 분산된 상태로 유지된 것으로 여겨진다. 농도변화에 따른 토양분산 실험 결과, 농도가 증가함에 따라서 높은 점토함량을 나타내었는데, 이는 산화철, 산화망간의 PZC보다 높은 분산용액의 pH조건과 분산제의 흡착에 기인한 것으로 판단된다. 토양입자의 분산에 따른 중금속 용출은 pyrophosphate, hexametaphosphate, orthophosphate는 50 mM 이상의 농도에서, SDS의 경우 100 mM이상의 농도에서 비소 용출량이 일정하게 나타났다. 또한, 분산용액의 pH가 증가함에 따라 비소 용출량도 증가하였다. 인산염은 비소와 유사한 화학구조를 지니고 있어 토양입자표면에서 흡착경쟁을 하여 비소의 탈착을 유발하고, 계면활성제는 토양입자표면에 흡착하여 비소가 탈착되는 것으로 파악된다. 분산용액에 따른 분산효과는 pyrophosphate > hexametaphosphate > SDS > orthophosphate의 순으로 나타났다. 결과적으로 분산효율 및 비소용출량을 고려한 최적의 토양분산용액 조건은 pH 11, 10 mM pyrophosphate로 판단된다. 이러한 결과들은 고구배 자력선별 기술을 이용한 토양정화 공정을 최적화하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.28-39
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• 2011

본 고는 토양세척-폐수처리-처리수재활용의 친환경공정순환시스템에 대한 이론적인 조사와 국내외 실제적용사례를 조사하였다. 광산폐기물에 함유된 이동성과 용해성이 큰 비소 및 독성 중금속들은 주변 토양 및 지하수를 오염시킬 수 있기 때문에 오염토양은 적절하게 처리되어야 한다. 국내외에서 비소와 중금속 오염토양에 시도되었거나 성공한 기술은 반응벽체(reactive barriers) 및 복토(encapsulation), 고형화(solidification)/안정화(stabilization), 토양세척(soil washing), 식물정화기법(phytoremediation) 등이 있는데, 이 중 본고는 용액을 사용하여 토양으로부터 오염물질들을 제거하는 물리화학적인 기술인 토양세척에 대해 다루었다. 토양세척의 한가지 큰 문제점은 처리 후에 폐수가 대량으로 발생한다는 것이고, 이 폐수에는 세척용액의 리간드와 결합한 오염물질들이 함유되어 있기 때문에 추가적인 처리공정이 필요하다. 그 처리기술에는 오염물질과 세척용액의 특성에 따라 다양한 물리, 화학, 생물학적 처리가 있는데, 그 중에서 화학적 처리기술인 침전/공동침전법, 멤브레인막여과법, 흡착처리법, 이온교환처리법, 동전기처리법에 대해서 본문에 자세히 언급하였다. 마지막으로 각각의 처리법에 따라 실제 토양세척폐수처리 및 재활용에 관한 최근 국내외 연구사례 대해 소개하였고, 이러한 기술들을 바탕으로 토양세척폐수발생문제를 해결하고 수자원절감을 통한 공정의 전반적인 비용효과를 높일 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권1호
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• pp.67-73
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• 2014

본 연구에서는 토양세척기법으로 1차 처리한 광미에 제거되지 않고 남아있는 중금속을 인산염을 이용해서 안정화하였다. 광미에 잔류하는 오염물질 농도는 As (1,861 mg/kg), Cd (20 mg/kg), Cu (56 mg/kg), Pb (2,149 mg/kg), Zn (633 mg/kg)이었다. 안정화제로는 $CaHPO_4$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, hydroxyapatite를 사용하였고, 안정화제의 첨가량은 0.1 wt%, 1 wt%, 10 wt%, 안정화 기간은 1, 3, 5, 7, 14일로 조절하였다. 세 가지 안정화제 모두 효율이 높았지만, 그 중에서 $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$의 효율이 가장 높았고 첨가량은 1 wt%가 적당했다. 안정화 기간에 따른 효율차이는 크지 않았다. 1 wt% $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$를 사용해서 1일 동안 안정화처리를 한 경우, TCLP 용출액의 비소와 중금속 농도는 As (0.328 mg/L), Cd (0.250 mg/L), Cu (0.143 mg/L), Pb (0.359 mg/L), Zn (2.622 mg/L)로 모두 각각의 RCRA-TCLP 기준치 이하로 나타나 안정성이 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.81-90
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• 2010

In this study, primary investigation for evaluation of abandoned metal mine effect on watershed has been done. 64 abandoned mines have been selected for primary investigation through literature and field survey. 216 soil and 90 water samples were collected and metal pollution concentrations were analyzed. 24 mines have mine water in the pits and acid water below pH 5 was not observed. Soils from 35 mines were over the soil basis of concern and 16 mines were over the soil basis of action. Arsenic average concentration was 188 times of average concentration of the natural background. Drinking water samples from 3 mines were over the drinking water standard and surface water samples from 12 mines were over the river water standard. Integrated pollution index, which was resulted from the integration of field survey, soil and water pollution concentration, showed that, abandoned metal mines had affected on watershed greatly in the order of Samgeum, Daedeok, Cheongdalgeum, Heungsin, Yeongdae and Myeongbong mines.

• 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.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-8
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• 2019

본 연구는 중금속 오염지역의 토양정화에 적합한 식물을 선발하기 위해 국화과 15종을 중금속으로 오염된 토양에 8주 동안 재배한 다음 생육반응과 부위별 비소, 카드뮴, 구리, 납, 아연 등의 중금속의 축적능을 분석하였다. 톱풀을 제외한 가새쑥부쟁이, 금계국, 감국, 각시취 등의 생육은 비교적 양호하였다. 비소 축적능은 더위지기 지하부($25.52mg{\cdot}kg^{-1}$)에서 가장 높았고 지상부는 바위구절초($3.35mg{\cdot}kg^{-1}$)가 가장 우수하였다. 카드뮴은 왕갯쑥부쟁이 지상부($2.50mg{\cdot}kg^{-1}$)에서 가장 높았다. 구리 축적능은 지상부와 지하부 모두 각시취(24.29, $99.92mg{\cdot}kg^{-1}$)가 가장 높은 경향을 보였다. 국화과 15종의 지상부는 1.43(왕갯쑥부쟁이)${\sim}5.00mg{\cdot}kg^{-1}$(수리취)의 납이 축적되었다. 눈갯쑥부쟁이($140.09mg{\cdot}kg^{-1}$), 쑥부쟁이($109.07mg{\cdot}kg^{-1}$), 왕갯쑥부쟁이($100.21mg{\cdot}kg^{-1}$) 등의 아연 축적능은 $100mg{\cdot}kg^{-1}$ 이상으로 아연 오염 지역의 식물상 정화 기법 소재로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.619-628
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• 2023

본 연구에서는 토양 내 비소 및 수은의 안정화제로 황산칼슘비료의 적용 가능성을 검토하였다. 아울러 황산칼슘비료의 물리적 특성(입자상, 미분상, 용액상)에 따른 비소 및 수은의 안정화 특성을 상추 재배 포트실험으로 비교?검토하였다. 34일 간의 상추재배를 통해 확인한 비소 및 수은의 전이감소 효과는 대체적으로 70% 이상인 것으로 나타나 안정화제로서의 적용성을 확인하였다. 다만, 용액상 안정화제 처리조건에서 성장한 상추의 생체량은 대조구의 46% 수준으로 가장 낮았는데, 이는 안정화제로부터 유래된 영양물질의 유효도가 극단적으로 높아 오히려 식물체 성장을 저해한 것으로 판단되었다. 토양 내 비소 및 수은의 분획특성 확인결과 수은에서만 존재형태의 변화가 크게 나타났다. 수은은 안정화 처리된 토양에서 원소수은의 감소와 잔류형/황화물 형태의 증가가 확인되었는데, 이러한 경향은 용액상 > 미분상 > 입자상의 순서로 나타났다. 본 연구를 통해 대형 교반장비의 진입이 어려운 농경지에서는 용액상 처리제의 살포만으로 안정화 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 다만, 높은 영양물질 유효도로 인해 염해토양의 특성을 보일 수 있으므로, 투여량 조절을 통해 농작물 위해를 사전 제어할 필요가 있다.