• 한국환경생태학회지
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• 제22권3호
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• pp.260-267
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• 2008

본 연구는 경남 산림지역의 산성강하물과 토양 화학적 특성의 관련성 조사를 위하여 수행하였다. 토양 pH는 평균 4.40이었으며, 가장 높은 조사구는 밀양 산내 조사구로 pH 5.02였고, 가장 낮은 조사구는 pH 4.08의 남해 서면이었다(p<0.05). 산림토양내 유기물, 유효인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 양이온치환용량(CEC)은 지역별 유의차가 있었다(p<0.05). 산림토양내 중금속 함량은 납이 평균 3.86mg/kg이었고, 거제 신현이 9.87mg/kg으로 가장 높았으며, 밀양 산내가 0.86mg/kg으로 가장 낮았다(p<0.05). 토양의 화학적 특성과 강우산도의 상관은 토양 $pH(r=0.7826^{**})$, 칼슘 $(r=0.6278^*)$, 마그네슘$(r=0.5841^*)$, 양이온치환용량$(r=0.6341^{**})$, 카드뮴$(r=0.5995^*)$과 정의 상관이었고, 납$(r=-0.5283^*)$은 부의 상관이었다. 대기 중의 $SO_2$, 농도와 상관은 토양 pH$(r=-0.6796^{**})$, 칼슘$(r=-0.5810^*)$, 마그네슘$(r=-0.5522^*)$, 양이온치환용량$(r=-0.5905^*)$과 부의 상관이었다. 대기 중의 $NO_2$, 농도와 상관은 유기물$(r=0.6208^*)$, 칼륨$(r=0.5380^*)$과 정의 상관이었다. 따라서 강우산도 및 대기 중의 $SO_2$는 토양의 산성화에 영향을 미치는 것으로 사료되며, 그리고 토양 내 중금속 함량에 영향을 미치는 것은 Cd와 Pb함량과 관련성이 있으며, 그 외 중금속의 영향은 없었다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권4호
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• pp.351-357
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• 2000

본 연구는 도시자연녹지토양의 오염여부와 특성을 구명하기 위해 강원도 오대산을 대조구로 하여 남산, 창덕궁 후원 및 부천 성주산의 도시자연녹지 토양의 대기오염물질과 중금속 및 이화학적 성분을 비교${\cdot}$분석하였다. 토양 pH는 표토, 심토 모두 오대산>남산>창덕궁>성주산 순으로 나타났으며 대기오염물질인 음이온 $(NO_3\;^-,\;SO_4\;^{2-})$ 함량은 남산, 성주산>창덕궁>오대산 순으로 나타났다. pH와 대기오염물질과의 상관관계를 분석해본 결과 강한 부의상관을 보여 대기오염물질에 의한 토양산성화가 진행되고 있음을 보였다. 토양산성화에 따른 양이온 용탈 정도는 크게 나타나지 않았으나 계속 진행될 것으로 보인다. 남산, 부천 성주산, 창덕궁 후원 도시자연녹지 토양의 중금속 함량은 오대산에 비해 높게 나타났으며 표토가 심토에 비해 집적이 심하였다. 따라서 도시자연녹지 토양은 자동차 배기가스 등의 대기오염물질의 만성적인 노출로 토양산성화와 중금속 축적 등에 의한 산림생태계 악화가 우려된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-546
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• 2014

Acid mine drainage sludge (AMDS) has been classified as mine waste and generally deposited in land. For this reason, studies have been conducted to examine the possibility of recycling AMDS as an amendment for heavy metal stabilization in soil. The main objective of this study was to evaluate heavy metal stabilization efficiency of AMDS comparing with the widely used lime stone. Also, optimum mixing ratio was evaluated for enhancing heavy metal stabilization. AMDS and limestone were mixed at the ratio of 0:100, 25:75, 50:50, 75:25, and 100:0 with five different heavy metal solutions ($100mg\;L^{-1}$ of $NaAsO_2$, $CdCl_2$, $CuCl_2$, $Pb(NO_3)_2$, and $ZnSO_4{\cdot}7H_2O$). The amendments were added at a rate of 3% (w/v). In order to determine the stabilization kinetics, samples were collected at different reaction time of 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 minutes. The heavy metal stabilization by AMDS was faster and higher than those of limestone for all examined heavy metals. While limestone showed only 20% of arsenic (As) stabilization after 1,024 minutes, 96% of As was stabilized within 1 minute by AMDS. The highest effect on the stabilization of heavy metal (loid) was observed, when the two amendments were mixed at a ratio of 1:1. These results indicated that AMDS can be effectively used for heavy metal stabilization in soil, especially for As, and the optimum mixing ratio of AMDS and lime was 1:1 at a rate of 3% (w/v).

• 한국환경보건학회지
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• 제33권6호
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• pp.502-505
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• 2007

To estimate the soil quality of Miryang area, soil analysis were conducted according to the city and out of city of soil expenses at according to analysis components and heavy metal pollution of irradiation sampling sites. The through soil components the principal element about the 71% $SiO_2\;and\;Al_2O_3$, the pH of field area near the city center was lower than that of the other field area, which indicated that this acidification was probably attributed to the acid rain caused by the traffic exhaust gas such as $SO_x\;and\;NO_x$. Acidification was more severe in the field area than in the farming land. The concentration of five heavy metals such as Cu, Cd, Pb, As and Cr were found to be lower than the standard of soil pollution. An assessment using the SPI(Soil Pollution Index), which was developed to estimate an overall soil quality, was performed. Each SPS(Soil Pollution Score) were evaluated with the results of the data from this study. The soil quality of most area of Miryang land was determined to Class 1, which indicated that the soil was healthy.

• 자원환경지질
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• 제32권6호
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• pp.611-631
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• 1999

Enviromental geochemisty and heary metal contamination at the Kongjueil mine creek were underaken on the basis of physicohemical properties and mineralogy for various kinds of water (surface, mine and ground water),soil, precipitate and sediment collected of April and December in 1998. Hydrgeochemical composition of the water samples are characterized by relatively significant enricant of Ca+Na, alkiali ions $NO_3$ and Cl inground and surfore water, wheras the mine waters are relatively eneripheral water of the mining creek have the characteristics of the (Ca+Mg)-$(HCO_3+SO_4)$type. The pH of the mine water is high acidity (3.24)and high EC (613$\mu$S/cm)compared with those of surface and ground water. The range of $\delta$D and $\delta^{18}O$ values (relative to SMOW) in the waters are shpwn in -50.2 to -61.6% and -7.0 to -8.6$\textperthousand$(d value=5.8 to 8.7). Using computer program, saturation index of albite, calcite, dolomite in mine water are nearly saturated. The gibbiste, kaolinite and smectite are superaturated in the surface and ground water, respectively. Calculated water-mineral reaction and stabilities suggest that weathing of silicate minerals may be stable kaolinite owing to the continuous water-rock reaction. Geochemical modeling showed that mostly toxic heavy metals may exist larfely in the from of metal-sulfate $(MSO_4\;^2)$and free metal $(M^{2+})$ in nmine water. These metals in the ground and surface water could be formed of $CO_3$ and OH complex ions. The average enrichment indices of water samples are 2.72 of the groundwater, 2.26 of the surface water and 14.15 of the acid mine water, normalizing by surface water composition at the non-mining creek, repectively. Characteristics of some major, minor and rate earth elements (Al/Na, K/Na, V/Ni, Cr/V, Ni/Co, La/Ce, Th/Yb, $La_N/Yb_N$, Co/Th, La/Sc and Sc/Th) in soil and sediment are revealed a narrow range and homogeneous compositions may be explained by acidic to intermediate igneous rocks. And these suggested that sediment source of host granitic gneiss colud be due to rocks of high grade metamorphism originated by sedimentary rocks. Maximum concentrations of environmentally toxic elements in sediment and soil are Fe=53.80 wt.% As=660, Cd=4, Cr=175, Cu=158, Mn=1010, Pb=2933, Sb=4 and Zn=3740 ppm, and extremely high concentrations are found are found in the subsurface soil near the ore dump and precipitates. Normalizing by composition of host granitic gneiss, the average enerichment indices are 3.72 of the sediments, 3.48 of the soils, 10.40 of the precipitates of acid mine drainage and 6.25 of the soils near the main adit. The level of enerichment was very severe in mining drainage sediments, while it was not so great in the soils. mineral composition of soil and sediment near the mining area were partly variable being composed of quartz, mica, feldspar, chlorite, vermiculite, bethierin and clay minerals. reddish variable being composed of quartz, mica, feldspar, chlorite, vermiculite, bethierin and clay minerals. Reddish brown precipitation mineral in the acid mine drainage identifies by schwertmanite. From the separated mineralgy, soil and sediment are composed of some pyrite, arsenopyite, chalcopyrite, sphalerite, galena, malachite, goethite and various kinds of hydroxied minerals.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권2호
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• pp.103-108
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• 2001

본 연구는 서울시 주요 도로변 토양의 물리적 화학적 특성, 중금속 및 음이온 함량 등의 자료를 구축할 목적으로 서울시 중랑구 망우로 주변 50지점을 선정하여 가로수 식수대 내의 표토, 심토의 시료를 채취하여 조사하였다. 조사결과 토성은 사양토와 양질사토가 주를 이루었다. 평균 토양 $_PH$는 표토 7.53, 심토 7.54로 약알칼리성을 나타내었다. Ca 함량은 표토 6.02 cmol $kg^{-1}$, 심토는 5.68 cmol $kg^{-1}$로 다소 높은 수치를 나타냈다. 중금속 농도의 평균값은 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하지는 않았으나 서울시 근교 도시림의 중금속함량 보다는 상당히 높은 값을 나타내었다. 그리고 일부 조사지점의 Cu 및 Pb의 농도가 토양환경보전법상의 우려기준을 초과하여 정밀조사 및 오염 확산 방지를 위한 조치가 필요할 것으로 생각된다. Zn의 농도는 서울 근교 도시림의 Zn농도에 비해 최고 80배가 넘는 수치를 나타내었다. 음이온의 농도는 Cl, $NO_3$, $SO_4$가 표토에서 각각 79.85, 286.80, 134.31 mg $kg^{-1}$로 서울근교 도시림의 평균 음이온 함량에 비해 상당히 높은 수치를 보였으나 그로 인한 토양 산성화의 경향은 보이지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제20권4호
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• pp.297-302
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• 2001

토양내 중금속의 수직적 분포특성을 구명하기 위하여 금속광산 인근 4개 지역에서 논토양 40지점 $(0{\sim}15\;cm)$과 토양충위 ($0{\sim}20$, $20{\sim}40$, $40{\sim}60$, $60{\sim}80$, $80{\sim}100$ cm)별 12지점을 대상으로 토양의 중금속 총함량과 가용성함량을 분석하여 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 논토양 $(0{\sim}15\;cm)$의 중금속 총함량(Ternary 용액)에 대한 가용성함량 (0.1 N-HCl 용액)의 백분율은 Cd 57% Cu 30%, Pb 23%, Zn 19%로 나타나 토양내 유효도는 Cd가 가장 높은 것으로 나타났다. 토양내 가용성 중금속의 수직분포는 광산 지역별로 상이하였으며, 토양 pH가 높은 가학, 조일 및 신예미 광산 지역은 $0{\sim}40\;cm$ 층에 주로 분포하였고, 토양 pH가 상대적으로 낮은 옥천광산 지역에서는 Cd와 Cu함량이 전 토층에 걸쳐 높게 나타나 다른 지역과 수직적 분포양상이 달랐다. 토양 층위별 총함량에 대한 0.1 N-HCl 침출성의 비율로 본 중금속의 유효도는 표토 $(0{\sim}20\;cm)$에서 매우 높았고 토심이 깊어질수록 낮아지는 경향이였다. 그러나 토양 pH가 다른 지역보다 상대적으로 낮은 옥천광산 지역에서는 Cd, Cu 및 Pb의 침출성 비율이 토심 1 m까지 전층위에서 높게 나타났다. 이상의 결과에서 토양내 중금속의 수직분포와 이동특성에 있어 토양 pH가 중요한 요인으로 판단되며, pH가 낮은 중금속 오염지의 경우 용탈로 인한 지하이동 및 지하수 오염문제에 대하여 앞으로의 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.606-615
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• 2010

This study aims to identify the characteristics of soil in Mongolia, one of the major Asian dust sources that influence the Korean Peninsula. Soil particle size was analyzed and the result shows that sand (57.5~97.3%) was identified prominently in most regions, followed by silt (2.5~34.7%) and clay (0.0~7.8%). Soil pH of the covered regions were in the range 7.1~10.1, either weak alkaline or strong alkaline. Analysis of ion species in the soil samples exhibited that $Na^+$ ($91.9\;mg\;kg^{-1}$), $Cl^-$ ($65.9\;mg\;kg^{-1}$), and $Ca^{2+}$ ($53.5\;mg\;kg^{-1}$) were detected more in the soil than other species such as ${SO_4}^{2-}$ ($19.2\;mg\;kg^{-1}$), ${NO_3}^-$ ($46.6\;mg\;kg^{-1}$), ${NH_4}^+$ ($3.9\;mg\;kg^{-1}$), $K^+$ ($22.0\;mg\;kg^{-1}$), and $Mg^{2+}$ ($10.2\;mg\;kg^{-1}$). As for heavy metal content in the soil, concentrations of soil-borne metals including Fe, Al, Ca, Mg, and K tended to be high, while metals that come from manmade sources Pb, Cd, Cr, V, and Ni were remarkably low. The concentration of organic carbon (OC) was relatively high at $15.9\;{\mu}g\;mg^{-1}$, while elemental carbon (EC), directly released in the process of fossil fuel combustion, was not detected at all or found in very small amounts. The result indicates that pollution from manmade sources scarcely occurred. The analysis results from this study may contribute to improving modeling accuracy by providing input data for Asian dust prediction models, and be used as base data for determining the process of physiochemical transformation of Asian dust during long-range transport.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.471-482
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• 2008

이 연구는 충남 연기군 원성리에 소재하고 있는 안티몬공장에서 산업폐기물로 발생된 안티몬 폐기물을 매립지의 토양수, 인접하천수, 인근마을 지하수에서 안티몬을 포함한 일부 중금속에 의한 오염특성을 밝히고자 수행되었다. 하지만 현재 매립지는 수년전에 폐기물은 수거하여 다른 지역으로 옮긴 후 복토된 상태이다. 본 연구를 위하여 조사지역에서 지하수, 하천수, 토양수 총 35점을 채취하였고 대조마을에서 2점의 지하수를 채취하였다. 연구결과 매립지 농지의 토양수에는 안티몬의 농도가 대조마을 지하수보다 훨씬 높은 $48.75{\sim}74.81\;ppb$의 범위를 보여, 이는 주요 선진국 음용수 수질 기준치를 최고 수 십 배 상회한다. 매립지와 접한 하천수 3지점, 마을지하수의 1곳, 안티몬공장내 지하수 1점에서도 안티몬의 농도가 비교적 높게 검출되었다. 철, 망간 등의 중금속이 토양수 및 하천수에서 최고 6.5 ppm, 7.3 ppm으로 매우 높은 값을 보인다. 그러나 그 외 중금속은 일부 토양수, 하천수, 지하수에서 대조마을 지하수보다 높은 값을 보이지만 수질기준치에 비해 상당히 낮은 같을 보인다. 모든 물 시료의 화학적 유형은 Ca-$HCO_3$ 유형에서 Ca-($Cl+SO_4+NO_3$) 유형까지 넓게 분포한다. 토양수가 Ca - $SO_4$의 유형을 보이는 것은 안티몬이 매립되었던 폐기물의 환산화물의 함유에 기인하는 것으로 보인다. 일부지하수는 칼륨과 질산염 성분의 높은 값을 보여 비료와 생활오염물질에 의한 오염을 보인다. 결론적으로 폐기물을 매립지의 복토층 아래 토양내 아직도 상당량 안티몬 등 중금속이 존재하며, 이들이 인근 하천 및 지하수를 오염시키고 농작물까지 영향을 미칠 수 있으므로 적절한 방재 대책을 세워야 할 것이다. 본 연구는 국내 안티몬 폐기물에 의한 수질오염사례에 대한 최초의 연구결과로 환경부에서도 국가적 수질관리 차원에서 안티몬에 대한 대책을 세워야 할 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권2호
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• pp.159-164
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• 2021

토양 중 중금속은 자유이온, 유기산-중금속 복합체를 포함한 다양한 화학종으로 존재한다. 이 중 중금속 자유이온 비율은 식물체의 중금속 흡수와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체 존재 비율이 식물의 납, 카드뮴 흡수에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순환식 양액재배 장치에서 28일간 키운 상추를 48시간 동안 납과 카드뮴 용액에 침지시키는 실험을 진행하였다. 침지 전 시트르산, 옥살산, 아세트산, 휴믹산을 이용해 납과 카드뮴 용액의 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체의 비율이 100:0, 90:10, 70:30, 60:40이 되도록 조절하였다. 침지 후 상추 뿌리와 잎의 납, 카드뮴 농도를 분석한 결과, 용액 중 중금속 자유이온의 비율과 식물이 흡수한 납, 카드뮴 농도는 상관관계를 보이지 않았다. 반면에 처리한 유기산의 종류와 중금속 종류에 따른 차이가 더 큰 것으로 나타났다. 시트르산은 납 흡수는 증가시켰지만 카드뮴 흡수는 감소시켰다. 시트르산은 다른 유기산보다 상추의 납 흡수율을 높였는데 이는 시트르산이 분자량이 크기 때문에 중금속 이온과 복합체를 형성할 수 있는 용량이 더 크기 때문인 것으로 보인다. 그러므로 본 연구 결과는 식물에 의한 중금속 흡수가 단순히 자유이온의 양에 따라 달라지기 보다는 존재하는 유기산의 분자량에 의한 결합용량 차이가 중금속 종류에 따라 달리 작용하여 결정된다는 것을 보여준다.