본 연구대상 지역은 구)장항제련소 반경 1.5 km 이내의 60~70년된 소나무가 생육하고 있는 지역이며, 장기간 제련소 운영 과정에서 발생된 오염 물질의 대기 중 확산으로 인해 중금속으로 오염된 지역이다. 대상 지역의 오염물질은 비소를 포함하여 납, 카드뮴, 구리, ...
본 연구대상 지역은 구)장항제련소 반경 1.5 km 이내의 60~70년된 소나무가 생육하고 있는 지역이며, 장기간 제련소 운영 과정에서 발생된 오염 물질의 대기 중 확산으로 인해 중금속으로 오염된 지역이다. 대상 지역의 오염물질은 비소를 포함하여 납, 카드뮴, 구리, 아연, 니켈이며, 오염 농도는 토양오염 우려기준을 초과하였으며, 비소와 납의 경우 최고농도가 각각 454.3 mg/kg, 1,376.4 mg/kg으로 비소는 “1지역” 토양오염우려기준(비소 : 25 mg/kg, 납 : 200 mg/kg)의 약 18배, 납은 약 7배를 초과하였다. 대상 지역은 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」에 따른 지목(1지역)별 토양오염 우려기준을 초과하여, 오염 토양 정화가 필요한 지역이다. 구)장항제련소 반경 1.5 km 이내 지역 중 연구 대상 지역을 제외한 지역에는 중금속으로 오염된 토양을 굴착하여 토양세척법으로 오염물질의 농도를 저감하는 직접 정화방법이 진행 중이며, 대상 지역은 중금속으로 오염된 토양으로 인해 사람에게 미치는 위해성을 저감함과 동시에 생태계를 보존하기 위해 직접정화가 아닌 위해성에 근거한 정화(Risk based Remediation) key word : 위해도, 위해성에 근거한 정화(Risk based remediation), 위해도 저감조치, 사후관리 생물학적이용성, 위해도 소통 를 적용하였다. 위해성에 근거한 정화(Risk based Remediation)는 오염물질의 농도를 우려기준 이하로 저감하는 직접 정화방법과 달리 우선 오염 부지에 대한 위해성 평가(risk assessmnet)를 실시하여, 목표 위해도(Target risk value)를 초과 할 경우 위해성이 있다고 판단하여 위해도를 저감하는 조치(Risk reduction measure)를 시행한다. 이후 사후관리(Post Construction)를 통해 부지를 관리하는 정화 방법이다.
연구대상 부지는 삼림욕장과 장암숲인 2개의 평가 단위로 구분하여 위해성을 평가한 결과, 산림욕장과 장암숲의 비소의 총 초과발암위해도(TCR : Total excess carcinogenic risk)가 각각 1.30E-05, 1.96E-05으로 목표 발암위해도(1.0E-05)를 1.30~1.96배 초과하여 위해도 저감조치를 수행하였다. 토양오염위해성평가지침에서 허용 가능한 초과발암위해도는 10-5~10-6 으로 허용범위 내에서 목표 발암위해도를 결정할 수 있으며, 대상 부지는 위해성평가 계획서 검토 단계에서 대상 부지의 토지 이용도가 여가지역(100days/year)으로 수용체의 노출빈도가 주거지역에 비해 낮으며, 지하수의 오염이 확인되지 않았으며, 이해당사자간의 충분한 협의를 통해 목표 발암위해도를 10-5으로 결정하였다.
비소의 위해성은 전 함량 농도보다는 생물학적이용성이 중요한 인자이며, 전함량 농도가 동일하더라도 생물학적이용성이 높을 경우 위해도가 더 높게 나타난다. 따라서, 연구대상 부지의 특이적인 생물학적이용성을 반영하여 위해도를 산정하였다.
대상 부지에 적용한 위해도 저감조치는 생물학적이용성(Bioavailiability)과 오염 물질의 농도를 저감하기 위해 철산화물을 이용한 안정화, 식물정화(Phytoremediation) 와 토양세척법을 적용하였다. 또한 인간에게 미치는 노출 경로를 차단하기 위해 식물을 이용한 피복, 마사토 포장, 아스팔트 포장을 적용하였으며, 수용체의 접근을 차단하기 위해 펜스를 설치하였다.
생물학적이용성을 저감하기 위한 위해도저감조치는 비소와 철산화물의 결합특성을 이용하여 안정된 착화합물을 형성하고 비소의 이동성을 제어하는 방법으로, 비소로 오염된 토양의 섭취로 인한 위해도를 저감하기 위해 적용하였다. 또한 대상 부지의 안정화제 선정 조건은 철산화물 안정화 후 인체의 위장조건을 모사한 pH 1.5에서 안정된 착화합물이 용출되어 나오지 않아야 하며, 나노 영가철의 발열 사례가 있어 발열로 인한 소나무 생육 피해가 없어야 하며, pH가 상승할 경우 소나무의 생육 저하 우려가 있어 이러한 조건을 만족하는 안정화제에 대한 현장적용성 시험을 실시한 후 대상부지에 최종 적용하였다. 또한 과학적인 개념의 위해성평가 후 위해도 관리가 월활하게 이루어 질 수 있도록 지역사회의 이해관계자들과 정보와 의견을 상호 교환하는 위해도소통(Risk communication)을 실시하였다.
최종적으로 대상 부지에 위해도 저감조치를 적용한 후 모니터링을 실시하고 모니터링값을 이용하여 위해도를 산정한 결과 산림욕장과 장암숲의 비소의 총 초과발암위해도가 각각 3.05E-06, 9.60E-07이며, 목표 발암 위해도(10-5) 이하로 위해도 저감조치가 적정하게 이루어진 것을 확인하였다.
국내 토양환경보전법에 사후관리에 대한 세부방법이 규정되어 있지 않아대상 부지의 모니터링 결과를 고찰함으로써 향후 대상 부지의 특성, 현재/미래의 토지 이용을 고려한 사후모니터링 항목·주기, 유지관리를 포함한 사후관리를 계획하였다.
본 연구대상 지역은 구)장항제련소 반경 1.5 km 이내의 60~70년된 소나무가 생육하고 있는 지역이며, 장기간 제련소 운영 과정에서 발생된 오염 물질의 대기 중 확산으로 인해 중금속으로 오염된 지역이다. 대상 지역의 오염물질은 비소를 포함하여 납, 카드뮴, 구리, 아연, 니켈이며, 오염 농도는 토양오염 우려기준을 초과하였으며, 비소와 납의 경우 최고농도가 각각 454.3 mg/kg, 1,376.4 mg/kg으로 비소는 “1지역” 토양오염우려기준(비소 : 25 mg/kg, 납 : 200 mg/kg)의 약 18배, 납은 약 7배를 초과하였다. 대상 지역은 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」에 따른 지목(1지역)별 토양오염 우려기준을 초과하여, 오염 토양 정화가 필요한 지역이다. 구)장항제련소 반경 1.5 km 이내 지역 중 연구 대상 지역을 제외한 지역에는 중금속으로 오염된 토양을 굴착하여 토양세척법으로 오염물질의 농도를 저감하는 직접 정화방법이 진행 중이며, 대상 지역은 중금속으로 오염된 토양으로 인해 사람에게 미치는 위해성을 저감함과 동시에 생태계를 보존하기 위해 직접정화가 아닌 위해성에 근거한 정화(Risk based Remediation) key word : 위해도, 위해성에 근거한 정화(Risk based remediation), 위해도 저감조치, 사후관리 생물학적이용성, 위해도 소통 를 적용하였다. 위해성에 근거한 정화(Risk based Remediation)는 오염물질의 농도를 우려기준 이하로 저감하는 직접 정화방법과 달리 우선 오염 부지에 대한 위해성 평가(risk assessmnet)를 실시하여, 목표 위해도(Target risk value)를 초과 할 경우 위해성이 있다고 판단하여 위해도를 저감하는 조치(Risk reduction measure)를 시행한다. 이후 사후관리(Post Construction)를 통해 부지를 관리하는 정화 방법이다.
연구대상 부지는 삼림욕장과 장암숲인 2개의 평가 단위로 구분하여 위해성을 평가한 결과, 산림욕장과 장암숲의 비소의 총 초과발암위해도(TCR : Total excess carcinogenic risk)가 각각 1.30E-05, 1.96E-05으로 목표 발암위해도(1.0E-05)를 1.30~1.96배 초과하여 위해도 저감조치를 수행하였다. 토양오염위해성평가지침에서 허용 가능한 초과발암위해도는 10-5~10-6 으로 허용범위 내에서 목표 발암위해도를 결정할 수 있으며, 대상 부지는 위해성평가 계획서 검토 단계에서 대상 부지의 토지 이용도가 여가지역(100days/year)으로 수용체의 노출빈도가 주거지역에 비해 낮으며, 지하수의 오염이 확인되지 않았으며, 이해당사자간의 충분한 협의를 통해 목표 발암위해도를 10-5으로 결정하였다.
비소의 위해성은 전 함량 농도보다는 생물학적이용성이 중요한 인자이며, 전함량 농도가 동일하더라도 생물학적이용성이 높을 경우 위해도가 더 높게 나타난다. 따라서, 연구대상 부지의 특이적인 생물학적이용성을 반영하여 위해도를 산정하였다.
대상 부지에 적용한 위해도 저감조치는 생물학적이용성(Bioavailiability)과 오염 물질의 농도를 저감하기 위해 철산화물을 이용한 안정화, 식물정화(Phytoremediation) 와 토양세척법을 적용하였다. 또한 인간에게 미치는 노출 경로를 차단하기 위해 식물을 이용한 피복, 마사토 포장, 아스팔트 포장을 적용하였으며, 수용체의 접근을 차단하기 위해 펜스를 설치하였다.
생물학적이용성을 저감하기 위한 위해도저감조치는 비소와 철산화물의 결합특성을 이용하여 안정된 착화합물을 형성하고 비소의 이동성을 제어하는 방법으로, 비소로 오염된 토양의 섭취로 인한 위해도를 저감하기 위해 적용하였다. 또한 대상 부지의 안정화제 선정 조건은 철산화물 안정화 후 인체의 위장조건을 모사한 pH 1.5에서 안정된 착화합물이 용출되어 나오지 않아야 하며, 나노 영가철의 발열 사례가 있어 발열로 인한 소나무 생육 피해가 없어야 하며, pH가 상승할 경우 소나무의 생육 저하 우려가 있어 이러한 조건을 만족하는 안정화제에 대한 현장적용성 시험을 실시한 후 대상부지에 최종 적용하였다. 또한 과학적인 개념의 위해성평가 후 위해도 관리가 월활하게 이루어 질 수 있도록 지역사회의 이해관계자들과 정보와 의견을 상호 교환하는 위해도소통(Risk communication)을 실시하였다.
최종적으로 대상 부지에 위해도 저감조치를 적용한 후 모니터링을 실시하고 모니터링값을 이용하여 위해도를 산정한 결과 산림욕장과 장암숲의 비소의 총 초과발암위해도가 각각 3.05E-06, 9.60E-07이며, 목표 발암 위해도(10-5) 이하로 위해도 저감조치가 적정하게 이루어진 것을 확인하였다.
국내 토양환경보전법에 사후관리에 대한 세부방법이 규정되어 있지 않아대상 부지의 모니터링 결과를 고찰함으로써 향후 대상 부지의 특성, 현재/미래의 토지 이용을 고려한 사후모니터링 항목·주기, 유지관리를 포함한 사후관리를 계획하였다.
The research area of this study is located in a radius of 1.5 km from the former Janghang Smelter with pine trees of 60~70 years old growing and developing there. The area is contaminated with heavy metals due to the airborne spread of contaminants arising from the operation process of the smelter f...
The research area of this study is located in a radius of 1.5 km from the former Janghang Smelter with pine trees of 60~70 years old growing and developing there. The area is contaminated with heavy metals due to the airborne spread of contaminants arising from the operation process of the smelter for many years. The research area contains many different contaminants including lead, cadmium, copper, zinc, and nickel as well as arsenic. The concentration of contaminants in the area exceeds the risk criteria of soil contamination. The maximum concentration of arsenic and lead is 454.3 mg/kg and 1,376.4 mg/kg, respectively. The maximum concentration of arsenic and lead is approximately 18 and 7 times the risk criteria of soil contamination in "Area 1," respectively (arsenic: 25 mg/kg, lead: 200 mg/kg). The research area is above the risk criteria of soil contamination by the land category (Area 1) according to Act on the Establishment and Management of Spatial Information, needing soil remediation for its contaminated soil.
The area spanning around the former Janghang Smelter within a radius of 1.5km except for the research area is undergoing direct soil remediation involving the excavation of soil contaminated with heavy metals and the reduced concentration of contaminants through soil washing. Risk-based remediation1) is applied to the research area instead of direct soil remediation in order to reduce the risk for human beings due to the soil contaminated with heavy metals and at the same time preserve the ecosystem.
Unlike direct soil remediation, which lowers the concentration of contaminants under the risk criteria, risk-based remediation conducts a risk assessment for the contaminated lot and takes a risk reduction measure by considering it to have a risk when the lot is higher than the target risk value. Then post-construction management follows to manage the lot.
The research lot consists of two units of assessment: the woods bathing section and the Jangam Forest. The results of risk assessment on those units show that the total excess carcinogenic risk(TCR) of arsenic in the woods bathing section and the Jangam Forest was 1.30E-05 and 1.96E-05, respectively, which are 1.30~1.96 times the target carcinogenic risk(1.0E-05). Based on the results, risk reduction measures were implemented.
In light of excess carcinogenic risk of 10-5~10-6 acceptable in Guidelines for Soil Contamination Risk Assessment in Korea, target carcinogenic risk can be determined within the acceptable range. The research lot was lower than residential area in exposure frequency of receptors as Leisure Area (100days/year) in terms of the land availability of the lot at the review phase for risk assessment plans and had no groundwater contamination. The target carcinogenic risk was determined to be 10-5 through sufficient consultations between stakeholders.
Bioavailability is a more important factor in determining the risk of arsenic than total content concentration. Even when total content concentration is the same, higher bioavailability leads to higher risk. The study thus reflected the unique bioavailability of the research lot to estimate its risk.
Risk reduction measures applied to the research lot included bioavailability, stabilization with iron oxides to lower the concentration of contaminants, phyto-remediation, and soil washing. Also applied to the lot were covering with plants, granite soil pavement, and asphalt pavement to block the exposure path affecting human beings. Fences were set up to block the access of receptors. The risk reduction measures to reduce the bioavailability, which are a method to form the stable complex compound and control the mobility of arsenic by use of coupling characteristics of arsenic and iron oxide, was applied to reduce the risk due to intake of soil contaminated by arsenic. Furthermore, the criteria of selection of stabilizers for the target area are as follows: 1) no stable complex compound should be leached in pH 1.5 intimating the camouflage condition of human body and 2) there should be no damage to pine-growing due to heat considering the case of heat in nano zero-valent iron. Since growth of pines could be negatively affected in case of pH increase, the stabilizer was finally applied to the target lot only after conducting the test of site applicability on the stabilizer satisfying these conditions.
The risk management process after risk assessment involved the selection of risk reduction measures unique to the lot and their application to the field. In addition, risk communication took place which involved exchanges of information and opinions with stakeholders in the community to ensure smooth risk management after risk assessment in a scientific concept.
After applying the risk reduction measures to the research lot and monitoring the results, the investigator calculated the risk values with the monitoring values and found that the TCR of arsenic in the woods bathing section and the Jangam Forest was 3.05E-06 and 9.60E-07, respectively, which were under the target carcinogenic risk. These findings confirm that the risk reduction measures applied to the research lot were proper.
Post-construction management plans were made including the item and cycle of monitoring and the O&M by examining the monitoring results of the research lot and taking into consideration the expected characteristics of the lot in the future and the current and future land uses of the lot, due to no detailed methods provided for in relation to post-construction management in Soil Environment Conservation Act in Korea.
The research area of this study is located in a radius of 1.5 km from the former Janghang Smelter with pine trees of 60~70 years old growing and developing there. The area is contaminated with heavy metals due to the airborne spread of contaminants arising from the operation process of the smelter for many years. The research area contains many different contaminants including lead, cadmium, copper, zinc, and nickel as well as arsenic. The concentration of contaminants in the area exceeds the risk criteria of soil contamination. The maximum concentration of arsenic and lead is 454.3 mg/kg and 1,376.4 mg/kg, respectively. The maximum concentration of arsenic and lead is approximately 18 and 7 times the risk criteria of soil contamination in "Area 1," respectively (arsenic: 25 mg/kg, lead: 200 mg/kg). The research area is above the risk criteria of soil contamination by the land category (Area 1) according to Act on the Establishment and Management of Spatial Information, needing soil remediation for its contaminated soil.
The area spanning around the former Janghang Smelter within a radius of 1.5km except for the research area is undergoing direct soil remediation involving the excavation of soil contaminated with heavy metals and the reduced concentration of contaminants through soil washing. Risk-based remediation1) is applied to the research area instead of direct soil remediation in order to reduce the risk for human beings due to the soil contaminated with heavy metals and at the same time preserve the ecosystem.
Unlike direct soil remediation, which lowers the concentration of contaminants under the risk criteria, risk-based remediation conducts a risk assessment for the contaminated lot and takes a risk reduction measure by considering it to have a risk when the lot is higher than the target risk value. Then post-construction management follows to manage the lot.
The research lot consists of two units of assessment: the woods bathing section and the Jangam Forest. The results of risk assessment on those units show that the total excess carcinogenic risk(TCR) of arsenic in the woods bathing section and the Jangam Forest was 1.30E-05 and 1.96E-05, respectively, which are 1.30~1.96 times the target carcinogenic risk(1.0E-05). Based on the results, risk reduction measures were implemented.
In light of excess carcinogenic risk of 10-5~10-6 acceptable in Guidelines for Soil Contamination Risk Assessment in Korea, target carcinogenic risk can be determined within the acceptable range. The research lot was lower than residential area in exposure frequency of receptors as Leisure Area (100days/year) in terms of the land availability of the lot at the review phase for risk assessment plans and had no groundwater contamination. The target carcinogenic risk was determined to be 10-5 through sufficient consultations between stakeholders.
Bioavailability is a more important factor in determining the risk of arsenic than total content concentration. Even when total content concentration is the same, higher bioavailability leads to higher risk. The study thus reflected the unique bioavailability of the research lot to estimate its risk.
Risk reduction measures applied to the research lot included bioavailability, stabilization with iron oxides to lower the concentration of contaminants, phyto-remediation, and soil washing. Also applied to the lot were covering with plants, granite soil pavement, and asphalt pavement to block the exposure path affecting human beings. Fences were set up to block the access of receptors. The risk reduction measures to reduce the bioavailability, which are a method to form the stable complex compound and control the mobility of arsenic by use of coupling characteristics of arsenic and iron oxide, was applied to reduce the risk due to intake of soil contaminated by arsenic. Furthermore, the criteria of selection of stabilizers for the target area are as follows: 1) no stable complex compound should be leached in pH 1.5 intimating the camouflage condition of human body and 2) there should be no damage to pine-growing due to heat considering the case of heat in nano zero-valent iron. Since growth of pines could be negatively affected in case of pH increase, the stabilizer was finally applied to the target lot only after conducting the test of site applicability on the stabilizer satisfying these conditions.
The risk management process after risk assessment involved the selection of risk reduction measures unique to the lot and their application to the field. In addition, risk communication took place which involved exchanges of information and opinions with stakeholders in the community to ensure smooth risk management after risk assessment in a scientific concept.
After applying the risk reduction measures to the research lot and monitoring the results, the investigator calculated the risk values with the monitoring values and found that the TCR of arsenic in the woods bathing section and the Jangam Forest was 3.05E-06 and 9.60E-07, respectively, which were under the target carcinogenic risk. These findings confirm that the risk reduction measures applied to the research lot were proper.
Post-construction management plans were made including the item and cycle of monitoring and the O&M by examining the monitoring results of the research lot and taking into consideration the expected characteristics of the lot in the future and the current and future land uses of the lot, due to no detailed methods provided for in relation to post-construction management in Soil Environment Conservation Act in Korea.
AI-Helper
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