도로변 토양은 자동차 배출가스, 타이어의 마찰 그리고 브레이크 패드의 마모 등에서 발생된 각종 중금속류에 오염되어 있으며, 교통량 증가는 도로변 토양에 축적된 중금속의 양과 상관성이 있을 것으로 예상된다.
본 연구에서는 교통량이 많은 서울시의 간선도로를 중심으로 도로변 토양 및 도로퇴적물 등에 축적된 중금속 오염도의 분포 특성을 조사하였다.
조사 대상은 경부고속도로, 올림픽도로, 동부간선도로 그리고 서부간선도로이었으며, 양방향으로 도로변 토양 3지점과 도로퇴적물 각 1지점을 선정하였다. 도로변 토양은 깊이별(상층부, 중층부, 심층부)로 구분하여, 중금속의 용출 및 함량분석을 실시하였다. 또한 오염지수(Pollution ...
도로변 토양은 자동차 배출가스, 타이어의 마찰 그리고 브레이크 패드의 마모 등에서 발생된 각종 중금속류에 오염되어 있으며, 교통량 증가는 도로변 토양에 축적된 중금속의 양과 상관성이 있을 것으로 예상된다.
본 연구에서는 교통량이 많은 서울시의 간선도로를 중심으로 도로변 토양 및 도로퇴적물 등에 축적된 중금속 오염도의 분포 특성을 조사하였다.
조사 대상은 경부고속도로, 올림픽도로, 동부간선도로 그리고 서부간선도로이었으며, 양방향으로 도로변 토양 3지점과 도로퇴적물 각 1지점을 선정하였다. 도로변 토양은 깊이별(상층부, 중층부, 심층부)로 구분하여, 중금속의 용출 및 함량분석을 실시하였다. 또한 오염지수(Pollution Index)를 이용하여 각 도로의 오염도를 평가하고 교통량과 중금속 오염의 상관성을 조사하였으며, 중금속 항목별 상관관계를 분석하였다.
도로변 토양과 퇴적물의 수소이온농도(pH)는 약알칼리성이었고 배경토양은 6.3±0.47로 나타났다. 중금속 용출시험 결과 비소, 카드뮴, 수은은 불검출이거나 검출한계 이하로 나타났다. 니켈을 제외한 전 항목에서 서부간선도로의 농도가 가장 높았으며, 도로퇴적물이 도로변 토양보다 용출 농도가 낮았다. 함량시험 결과는 올림픽도로가 가장 높았으나 토양오염우려기준(3지역)을 초과하지는 않았다.
중금속의 용출비율은 도로변 토양이 도로퇴적물에 비해 높게 나타났으며, 토양입자의 크기가 작은 점토와 미사의 비율이 높을수록 용출비율은 증가하였다. 오염지수(PI) 적용 결과 올림픽 > 동부 > 서부 > 경부 순으로 오염도가 높았으며, Runoff(우수 흘러듦)의 영향을 받는 도로변 토양이 배수구(Dike) 설치지점 토양보다 오염지수가 약 1.2배 높았다.
서부간선도로의 교통량이 가장 적음에도 오염지수가 큰 원인은 평균속도가 낮아 차량 정체에 따른 오염물질 배출이 증가하였기 때문으로 사료된다.
토양 깊이가 깊어질수록 구리와 아연의 용출농도는 낮아지는 경향을 보였고, 납, 크롬, 니켈, 철, 알루미늄은 증가하는 경향을 보였다. 함량시험 결과 철과 알루미늄을 제외한 다른 중금속은 표층토의 농도가 가장 높았고 깊이가 깊어질수록 농도가 낮아지는 경향을 보였다.
구리-아연, 구리-크롬, 철-알루미늄은 용출과 함량분석 모두에서 유의한 상관성(p<0.05)을 보였고, 함량분석 결과 구리, 납, 아연, 크롬 간에 유의한 상관성을 보여 배출원이 유사함을 판단할 수 있었다.
도로변 토양은 자동차 배출가스, 타이어의 마찰 그리고 브레이크 패드의 마모 등에서 발생된 각종 중금속류에 오염되어 있으며, 교통량 증가는 도로변 토양에 축적된 중금속의 양과 상관성이 있을 것으로 예상된다.
본 연구에서는 교통량이 많은 서울시의 간선도로를 중심으로 도로변 토양 및 도로퇴적물 등에 축적된 중금속 오염도의 분포 특성을 조사하였다.
조사 대상은 경부고속도로, 올림픽도로, 동부간선도로 그리고 서부간선도로이었으며, 양방향으로 도로변 토양 3지점과 도로퇴적물 각 1지점을 선정하였다. 도로변 토양은 깊이별(상층부, 중층부, 심층부)로 구분하여, 중금속의 용출 및 함량분석을 실시하였다. 또한 오염지수(Pollution Index)를 이용하여 각 도로의 오염도를 평가하고 교통량과 중금속 오염의 상관성을 조사하였으며, 중금속 항목별 상관관계를 분석하였다.
도로변 토양과 퇴적물의 수소이온농도(pH)는 약알칼리성이었고 배경토양은 6.3±0.47로 나타났다. 중금속 용출시험 결과 비소, 카드뮴, 수은은 불검출이거나 검출한계 이하로 나타났다. 니켈을 제외한 전 항목에서 서부간선도로의 농도가 가장 높았으며, 도로퇴적물이 도로변 토양보다 용출 농도가 낮았다. 함량시험 결과는 올림픽도로가 가장 높았으나 토양오염우려기준(3지역)을 초과하지는 않았다.
중금속의 용출비율은 도로변 토양이 도로퇴적물에 비해 높게 나타났으며, 토양입자의 크기가 작은 점토와 미사의 비율이 높을수록 용출비율은 증가하였다. 오염지수(PI) 적용 결과 올림픽 > 동부 > 서부 > 경부 순으로 오염도가 높았으며, Runoff(우수 흘러듦)의 영향을 받는 도로변 토양이 배수구(Dike) 설치지점 토양보다 오염지수가 약 1.2배 높았다.
서부간선도로의 교통량이 가장 적음에도 오염지수가 큰 원인은 평균속도가 낮아 차량 정체에 따른 오염물질 배출이 증가하였기 때문으로 사료된다.
토양 깊이가 깊어질수록 구리와 아연의 용출농도는 낮아지는 경향을 보였고, 납, 크롬, 니켈, 철, 알루미늄은 증가하는 경향을 보였다. 함량시험 결과 철과 알루미늄을 제외한 다른 중금속은 표층토의 농도가 가장 높았고 깊이가 깊어질수록 농도가 낮아지는 경향을 보였다.
구리-아연, 구리-크롬, 철-알루미늄은 용출과 함량분석 모두에서 유의한 상관성(p<0.05)을 보였고, 함량분석 결과 구리, 납, 아연, 크롬 간에 유의한 상관성을 보여 배출원이 유사함을 판단할 수 있었다.
The characteristics of heavy metals with soil and sediment of roadside in Seoul
Roadside soils and sediments have been contaminated with various heavy metals generated from car emissions, tire friction and fraying brake pads, and it is expected that increasing traffic is correlated with the amoun...
The characteristics of heavy metals with soil and sediment of roadside in Seoul
Roadside soils and sediments have been contaminated with various heavy metals generated from car emissions, tire friction and fraying brake pads, and it is expected that increasing traffic is correlated with the amount of heavy metals accumulated in soils. Therefore, this study was conducted to investigate the distribution characteristics of heavy metals accumulated in the soils and sediments along highways in Seoul.
Specifically, roadside soils and sediments along the Gyeongbu, Olympic, Dongbu and Seobu highways were investigated. Roadside soils were collected at three points in both directions along each highway, and sediments were collected at one point in each highway. The samples collected along the roadsides were separated by depth (upper-layer, interlayer and deep-layer), after which the heavy metals were analyzed based on the leaching concentration and total contents. The degree of contamination along each highway was then assessed using the pollution index (PI). The correlation between traffic volumes and heavy metals contamination was investigated.
The pH of roadside soils and sediments was slightly alkaline, while that of the background soil was 6.3±0.47. As, Cd and Hg were not detected or below the limit of detection by leaching test. The concentrations of heavy metals by leaching test along the Seobu Highway were highest, and the concentrations of sediments by leaching test were lower than those of roadside soils. The total contents of heavy metals along the Olympic Highway were highest, but they did not exceed the standard of soil pollution(3rd region).
The leaching rates of roadside soils were higher than those of sediments, and soils with a higher weight percentage of silt and clay showed increased leaching rates of soils. The pollution index (PI) occurred in the following order : Olympic > Donghu > Seobu > Gyongbu. The PI of the roadside soils affected by runoff was about 1.2 times higher than that of dike installation point soils. The higher PI of Seobu highway was likely due to an increase in the emission of pollutants owing to the lower vehicle speed.
The concentrations of Cu and Zn by leaching test tended to decrease with soil depth, while those of Pb, Cr, Ni, Fe and Al tended to increase. The total contents of heavy metals except for Fe and Al were highest in the upper layer, and tended to decrease as the soil depth increased.
A significant correlation (p<0.05) was observed between Cu and Zn, Cu and Cr, and Fe and Al with respect to both leaching and total contents analysis. Because Cu, Pb, Zn and Cr were significantly correlated (p<0.05), they likely had similar sources.
The characteristics of heavy metals with soil and sediment of roadside in Seoul
Roadside soils and sediments have been contaminated with various heavy metals generated from car emissions, tire friction and fraying brake pads, and it is expected that increasing traffic is correlated with the amount of heavy metals accumulated in soils. Therefore, this study was conducted to investigate the distribution characteristics of heavy metals accumulated in the soils and sediments along highways in Seoul.
Specifically, roadside soils and sediments along the Gyeongbu, Olympic, Dongbu and Seobu highways were investigated. Roadside soils were collected at three points in both directions along each highway, and sediments were collected at one point in each highway. The samples collected along the roadsides were separated by depth (upper-layer, interlayer and deep-layer), after which the heavy metals were analyzed based on the leaching concentration and total contents. The degree of contamination along each highway was then assessed using the pollution index (PI). The correlation between traffic volumes and heavy metals contamination was investigated.
The pH of roadside soils and sediments was slightly alkaline, while that of the background soil was 6.3±0.47. As, Cd and Hg were not detected or below the limit of detection by leaching test. The concentrations of heavy metals by leaching test along the Seobu Highway were highest, and the concentrations of sediments by leaching test were lower than those of roadside soils. The total contents of heavy metals along the Olympic Highway were highest, but they did not exceed the standard of soil pollution(3rd region).
The leaching rates of roadside soils were higher than those of sediments, and soils with a higher weight percentage of silt and clay showed increased leaching rates of soils. The pollution index (PI) occurred in the following order : Olympic > Donghu > Seobu > Gyongbu. The PI of the roadside soils affected by runoff was about 1.2 times higher than that of dike installation point soils. The higher PI of Seobu highway was likely due to an increase in the emission of pollutants owing to the lower vehicle speed.
The concentrations of Cu and Zn by leaching test tended to decrease with soil depth, while those of Pb, Cr, Ni, Fe and Al tended to increase. The total contents of heavy metals except for Fe and Al were highest in the upper layer, and tended to decrease as the soil depth increased.
A significant correlation (p<0.05) was observed between Cu and Zn, Cu and Cr, and Fe and Al with respect to both leaching and total contents analysis. Because Cu, Pb, Zn and Cr were significantly correlated (p<0.05), they likely had similar sources.
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