현재 오염분쟁 발생 시 문제 해결에 많은 시행착오와 시간이 소요되고 있으며, 판별결과 또한 정성분석에 따른 주관적 분석이 많은 실정이다. 국내 토양환경보전법에는 오염대책기준 이상에서 토지이용 및 시설물 설치를 제한하고 있으며, 정화책임에 있어 다수의 오염책임자를 인정하고 전문가 자문(토양정화자문 위원회)을 받아 정화명령을 할 수 있도록 되어있다. 이에 ㅇ토양 내 오염물에 대한 과학적인 오염원 판별 및 기여도 산정이 절실히 요구되고 있다. 따라서, 관련 연구를 찾기 힘든 토양 내 오염원(...
현재 오염분쟁 발생 시 문제 해결에 많은 시행착오와 시간이 소요되고 있으며, 판별결과 또한 정성분석에 따른 주관적 분석이 많은 실정이다. 국내 토양환경보전법에는 오염대책기준 이상에서 토지이용 및 시설물 설치를 제한하고 있으며, 정화책임에 있어 다수의 오염책임자를 인정하고 전문가 자문(토양정화자문 위원회)을 받아 정화명령을 할 수 있도록 되어있다. 이에 ㅇ토양 내 오염물에 대한 과학적인 오염원 판별 및 기여도 산정이 절실히 요구되고 있다. 따라서, 관련 연구를 찾기 힘든 토양 내 오염원(비소 및 Pb, Cu, Zn) 판별 및 기여도 도출을 위한 과학적이고 체계적 절차를 제시하고자 하였다. 오염분쟁 현장에서 확보가능한 분석대상물은 오염원, 해당 오염원의 하부토양, 주변토양(비오염)이 있으며, 이들 3가지 분석 대상물을 재현하는 실험으로 컬럼실험 시 상부에 오염원(광산주변A, 사격장C, 제련소 퇴적물E, 광산광미G)과 하부에 비오염토양(하부F)을 각각 적재하고 컬럼상부로 투입수(10 mm/hr)를 최대 4달간 주입하였다. 실험 이후 각 토양 특성파악을 위하여 연속추출법을 통한 결합형태 분석, 광물학적(XRD, XRF, XAFS) 및 동위원소비 분석을 각각 실시하였다. 컬럼실험 후 상부토양 A(비소)과 E(아연) 내 결합형태 변화는 미미하였으며, 이때 하부토양(F)에서는 오염물이 검출되지 않았다. 토양C(납, 구리)컬럼에서 상부토양 내 납과 구리는 최대 4.1%와 15.0%가 용출되었으며, 결합형태 중 잔류태(5단계)가 감소되고, 교환가능(1단계)와 탄산염(2단계) 결합은 증가되었다. 하부토양에서 납 농도는 41에서 최대 545mg/kg로 급격히 증가되었으며, 결합형태비는 납과 구리 모두 상부토양(C)과 유사하게 나타났다. 광미G(납, 구리, 아연) 컬럼에서 상부토양 내 납, 구리, 아연은 각각 최대 11.5%, 18.3%, 20.3% 용출되었으며, 결합형태 중 잔류태(5단계)는 감소되었으나 결합 1~4단계 농도 변화는 미미하였다. 이때 컬럼 하부토양은 실험 후에 오염물질 농도가 증가되고, 결합형태비가 구리와 납은 광미(G)와 다른 비율을 나타냈으며, 아연은 오염토양과 유사하게 나타났다. 결과적으로 결합형태비를 통한 사격장오염토양과 그 하부토양은 비율이 유사하여 오염원 판별이 가능하였으나, 광미와 그 하부토양의 결합형태비는 서로 다르게 나타나 판별에 적용하기 힘들었다. 동위원소(Pb) 분석으로 사격장오염토양과 광미의 동위원소비가 각각의 실험(오염)후 하부토양과 유사하게 나타나 판별이 가능하였다. 결합형태비를 주성분 분석(PCA)에 적용하여 하부토양에서 인자별 상관계수가 0.728이상으로 나타나 오염원 판별이 가능하였다. 또한, 하부토양 내 납의 결합형태비와 동위원소비를 PMF모델에 각각 적용 시 상부토양에 의한 오염 기여도가 >70%와 >95%로 산정되었다. 본 연구를 통해 비교적 저농도 오염(납 농도가 각각 545 및 1,124 mg/kg)된 하부토양에서 오염원 판별 및 기여도 산정 방법을 제시하였다. 여기에 오염분쟁 시 체계적인 판별절차 및 모델링을 통한 기여도산정 방법을 오염원 판별절차 다이어그램을 통해 제시하였다. 또한, 모델링 활용이 가능한 것으로 보아 향후 다수오염원 적용 및 토양판별 알고리즘/software 개발 등으로의 연구 범위 확장이 용이 할 것으로 판단된다.
현재 오염분쟁 발생 시 문제 해결에 많은 시행착오와 시간이 소요되고 있으며, 판별결과 또한 정성분석에 따른 주관적 분석이 많은 실정이다. 국내 토양환경보전법에는 오염대책기준 이상에서 토지이용 및 시설물 설치를 제한하고 있으며, 정화책임에 있어 다수의 오염책임자를 인정하고 전문가 자문(토양정화자문 위원회)을 받아 정화명령을 할 수 있도록 되어있다. 이에 ㅇ토양 내 오염물에 대한 과학적인 오염원 판별 및 기여도 산정이 절실히 요구되고 있다. 따라서, 관련 연구를 찾기 힘든 토양 내 오염원(비소 및 Pb, Cu, Zn) 판별 및 기여도 도출을 위한 과학적이고 체계적 절차를 제시하고자 하였다. 오염분쟁 현장에서 확보가능한 분석대상물은 오염원, 해당 오염원의 하부토양, 주변토양(비오염)이 있으며, 이들 3가지 분석 대상물을 재현하는 실험으로 컬럼실험 시 상부에 오염원(광산주변A, 사격장C, 제련소 퇴적물E, 광산광미G)과 하부에 비오염토양(하부F)을 각각 적재하고 컬럼상부로 투입수(10 mm/hr)를 최대 4달간 주입하였다. 실험 이후 각 토양 특성파악을 위하여 연속추출법을 통한 결합형태 분석, 광물학적(XRD, XRF, XAFS) 및 동위원소비 분석을 각각 실시하였다. 컬럼실험 후 상부토양 A(비소)과 E(아연) 내 결합형태 변화는 미미하였으며, 이때 하부토양(F)에서는 오염물이 검출되지 않았다. 토양C(납, 구리)컬럼에서 상부토양 내 납과 구리는 최대 4.1%와 15.0%가 용출되었으며, 결합형태 중 잔류태(5단계)가 감소되고, 교환가능(1단계)와 탄산염(2단계) 결합은 증가되었다. 하부토양에서 납 농도는 41에서 최대 545mg/kg로 급격히 증가되었으며, 결합형태비는 납과 구리 모두 상부토양(C)과 유사하게 나타났다. 광미G(납, 구리, 아연) 컬럼에서 상부토양 내 납, 구리, 아연은 각각 최대 11.5%, 18.3%, 20.3% 용출되었으며, 결합형태 중 잔류태(5단계)는 감소되었으나 결합 1~4단계 농도 변화는 미미하였다. 이때 컬럼 하부토양은 실험 후에 오염물질 농도가 증가되고, 결합형태비가 구리와 납은 광미(G)와 다른 비율을 나타냈으며, 아연은 오염토양과 유사하게 나타났다. 결과적으로 결합형태비를 통한 사격장오염토양과 그 하부토양은 비율이 유사하여 오염원 판별이 가능하였으나, 광미와 그 하부토양의 결합형태비는 서로 다르게 나타나 판별에 적용하기 힘들었다. 동위원소(Pb) 분석으로 사격장오염토양과 광미의 동위원소비가 각각의 실험(오염)후 하부토양과 유사하게 나타나 판별이 가능하였다. 결합형태비를 주성분 분석(PCA)에 적용하여 하부토양에서 인자별 상관계수가 0.728이상으로 나타나 오염원 판별이 가능하였다. 또한, 하부토양 내 납의 결합형태비와 동위원소비를 PMF모델에 각각 적용 시 상부토양에 의한 오염 기여도가 >70%와 >95%로 산정되었다. 본 연구를 통해 비교적 저농도 오염(납 농도가 각각 545 및 1,124 mg/kg)된 하부토양에서 오염원 판별 및 기여도 산정 방법을 제시하였다. 여기에 오염분쟁 시 체계적인 판별절차 및 모델링을 통한 기여도산정 방법을 오염원 판별절차 다이어그램을 통해 제시하였다. 또한, 모델링 활용이 가능한 것으로 보아 향후 다수오염원 적용 및 토양판별 알고리즘/software 개발 등으로의 연구 범위 확장이 용이 할 것으로 판단된다.
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