[논문]대구지역 총 부유분진중 중금속

이찬형

대구지역 총 부유분진중 중금속
Trace Metals of Ambient TSP in Daegu Area 원문보기

韓國環境衛生學會誌 = Korean journal of environmental health society, v.29 no.1 = no.72, 2003년, pp.67 - 73

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This study was carried out to characterize the behavior and sources of particulate trace metal in Daegu city. TSP (Total Suspended Particulate matter) was collected by filters on High Volume Air Sampler from the four areal (reference, residential, commercial, industrial area). The moult were analyzed by AAS after preliminary treatment. The average centration trend of trace metals contained in TSP was shown as follows : Fe > Cu > Pb > Mn > Ni > Cr > Cd. The trace metals showed the highest concentration in the industrial area. This study showed the seasonal variation of trace metals. Fe and Mn showed high concentration in spring, whereas Cr, Ni, Cd and Pb showed high concentration in winter. Also this study showed the regional variation of trace metals. The order of the average concentration of trace metals was : industrial > commercial > residential > reference area. Using Mn as a reference element, the enrichment factor analysis were used for identifying the trace element contributors. The enrichment factors of Cr, Fe >10 were enriched and had a significant fraction which was contributed by anthropogenic sources.

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문제 정의

s 대구지역에서는 최진수"가 1992년에 주거지역을 대상으로, 최성우 8가 1999년에 발 생원 특성이 다를 것으로 예상되는 지역별로 포집하여 평균한 사례가 있다. 이번 연구에서는 대구시의 지역별로 대기중금속 분포의 월별 추이를 조사하고, 지각농축 계수법으로 부유 분진의 발생원을 파악하고자 하였다.

제안 방법

분석 방법은 지각물질의 원소 조성 과 대기 중의 원소 조성을 비교하여 발생원이 자연적 발 생원인지 인위적 발생원인지를 파악하는 방법으로, 지각 중에 비교적 균일하고 다량으로 함유되어있는 Si, Al, Mn을 기준원소로 이용하고 있다. 이번 연구에서는 Mn을 기준원소로 선정하여 Taylor와 M* cLennan" 0] 발표한 지표토양 권역의 원소 성분표에 의해 농축계수를 산출하였다.
4. 해당 지역의 지각성분을 조사하고 그 성분표에 따라 농축계수를 산정. 해석하는 것이 대기중금속 발생원 파악에 중요하다고 사료된다.
대구지역 대기중금속을 파악하고자 대조, 주거, 상업, 공업지역의 4개 지역으로 나누어 월별로 부유 분진을 포 집하고 AAS로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
대기 중 중금속 성분의 발생원을 농축계수를 이용하여 조사하였다. 농축계수는 Rahn”»등에 의해 제안된 개념으로 대기 중 부유 분진의 발생원과 원소 조성의 특성을 파악하는데 중요하다.
채취지점은 주거지역이지만 대구에서 비교적 청정한 지역인 보건환경연구원 옥상(Site A)을 대조지역으로 하고, 주거 지역으로 성명초등학교 옥상(Site B), 상업지역으로 수창초등학교 옥상(Site C), 공업지역으로 서대구공단 내 대원기계공업(주)의 옥상(Site D)을 선정하였다. 포집은 매월 둘째 주부터 시작하여 강우 일은 제외하고 1일당 2。 시간 이상씩 5일 실시하였다. 분석 시 강우에 의한 영항 을 줄이기 위해 강우부터 강우■후 2일까지의 자료는 제외하고 분석하여 자료 수는 지점별 42개, 총 자료 수는 168개이다.
1). 실험 방법의 정확성을 기하기 위해 NIST SRM 1648 Urban Particulate Matter를 표준물질로 하여 실제 시료와 동일한 방법으로 회수율 실험을 실 시하였다(Table 1). Cre NIST의 측정 방법이 원자흡광광도계를 사용하지 않으므로, Fee lamp의 문제로 회수율이 낮게 나타나 제외하였으나 그 외 항목의 경우 본 실험 방법의 회수율은 전반적으로 양호한 것으로 나타났다.
초음파 처리 후 5종 A 여과지로 시료 용액을 여과한 후 증류수로 최종액량이 lOOm/가 되도록 여과지를 헹구어준다. 이렇게 전처리한 시료를 원자흡광광도계 (Varian Spectra A 220 Model)로 분석하였다 (Fig. 1). 실험 방법의 정확성을 기하기 위해 NIST SRM 1648 Urban Particulate Matter를 표준물질로 하여 실제 시료와 동일한 방법으로 회수율 실험을 실 시하였다(Table 1).
이번 연구의 Cr£ 1999년 연구"의 지각성분표로 농축계수를 산정하면 309로 나타나 인위적 발생원에 의한 영향으로 해석된다. 지각성분표의 원소 조성에 따라 해석이 달라질 가능성이 존재하고, 지각성분표가 해당 지역의 지각을 나타내는 것은 아니며 지역별로 지각성분이 상이하므로, 해당 지역의 지각성분을 조사하고 그 성분표에 의해 농축계수를 산정. 해석하는 것이 해당 지역의 대기중금속 발생원 파악에 중요하다고 사료된다.

대상 데이터

분석 시 강우에 의한 영항 을 줄이기 위해 강우부터 강우■후 2일까지의 자료는 제외하고 분석하여 자료 수는 지점별 42개, 총 자료 수는 168개이다. 포집 장비로는 TSP용 High Valume Air Sampler(ThermoAnderson GS 2310 Model)을 사용하였고, 포집 유량은 0.8시.2m3/min로 조정하여 glass fiber filter(Whatman EPM 2000, 8"X 10")에 포집하였다.
대구시를 성격이 다른 4개 지역으로 나누어 2001년 3월부터 2002년 2월까지 월별로 포집하였다. 채취지점은 주거지역이지만 대구에서 비교적 청정한 지역인 보건환경연구원 옥상(Site A)을 대조지역으로 하고, 주거 지역으로 성명초등학교 옥상(Site B), 상업지역으로 수창초등학교 옥상(Site C), 공업지역으로 서대구공단 내 대원기계공업(주)의 옥상(Site D)을 선정하였다.
포집은 매월 둘째 주부터 시작하여 강우 일은 제외하고 1일당 2。 시간 이상씩 5일 실시하였다. 분석 시 강우에 의한 영항 을 줄이기 위해 강우부터 강우■후 2일까지의 자료는 제외하고 분석하여 자료 수는 지점별 42개, 총 자료 수는 168개이다. 포집 장비로는 TSP용 High Valume Air Sampler(ThermoAnderson GS 2310 Model)을 사용하였고, 포집 유량은 0.
대구시를 성격이 다른 4개 지역으로 나누어 2001년 3월부터 2002년 2월까지 월별로 포집하였다. 채취지점은 주거지역이지만 대구에서 비교적 청정한 지역인 보건환경연구원 옥상(Site A)을 대조지역으로 하고, 주거 지역으로 성명초등학교 옥상(Site B), 상업지역으로 수창초등학교 옥상(Site C), 공업지역으로 서대구공단 내 대원기계공업(주)의 옥상(Site D)을 선정하였다. 포집은 매월 둘째 주부터 시작하여 강우 일은 제외하고 1일당 2。 시간 이상씩 5일 실시하였다.

성능/효과

1. 도시 평균농도는 Fe > Cu > Pb > Mn > Ni > Cr > Cd 순이며, 지역별로는 전반적으로 공업지역 > 상업지역 > 주거지역 > 배경 지역의 순서이며, Cr과 Pbe 상업지역이 공업지역보다 다소 높게 나타난다.
2. 계절별로는 Fe, Mn이 봄철에 가장 높은 농도를 보이며, Cr, Ni, Cd, Pb는 겨울철에 농도가 증가하였다. Cu는 상업지역에서 여름철과 겨울철에 높은 농도를 나타낸다.
실험 방법의 정확성을 기하기 위해 NIST SRM 1648 Urban Particulate Matter를 표준물질로 하여 실제 시료와 동일한 방법으로 회수율 실험을 실 시하였다(Table 1). Cre NIST의 측정 방법이 원자흡광광도계를 사용하지 않으므로, Fee lamp의 문제로 회수율이 낮게 나타나 제외하였으나 그 외 항목의 경우 본 실험 방법의 회수율은 전반적으로 양호한 것으로 나타났다.
Ni는 니켈도금과 전기재료 제작에 많이 사용되는 금속으로 섬유공장, 도금공장, 전기재료 제작공장 등이 입주해 있는 서대구공단인 Site。지점의 농도가 높은 것으로 사료된다. 계절별로는 Fe, Mn이 봄철에 가장 높은 농도를 보이며, Cr, Ni, Cd, Pb는 겨울철에 농도가 증가하였다. Cu는 상업지역에서 여름철과 겨울철에 높은 농도를 나타낸다.

참고문헌 (12)

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김형철 : 황사시와 평상시에 제주지역 부유분진의 조성 비교. 제주대학교 석사학위논문, 51-52, 1995
손동헌, 신혜숙, 정성윤, 정원태 : ICP법에 의한 도시 대기중 중금속 농도 측정. 한국대기보전학회지, 9(3), 222-229, 1993
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원문보기 상세보기
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Taylor, S. R. and McLennan, S. M. : The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Blackwell Sci., Cambridge, Mass, 46-47, 1985
Rojas. C. M., Artaxo, P. and VanGrieke. R : Aerosols in Santiago De Chile - a study using receptor modeling with XRF and single particle analysis. Atmos. Environ., 24B, 227-241, 1990

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