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문제 정의
- 이러한 측면에서 산업활동에 의해 배출되는 오염 물질의 유입으로 인한 주변지역의 토양오염이나 토양에 의한 오염물질의 제거기작을 이해하기 위해서 토양에 함유된 중금속의 용출 특성을 구명하는 연구가 필요할 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 옥동천 상류지역의 폐탄광의 폐재와 상동광업소에서 산출된 광미를 대상으로 광산 폐재에 함유된 중금속의 존재 형태에 따른 이동성과 pH의 변화에 의한 반응시간별 중금속의 용출 특성을 비교하여 검토하였다.
- 토양 중에 함유된 중금속이 강우에 의해 용출되는 정도를 알아보기 위해, 증류수를 사용하여 토양시료에 대한 용출실험을 수행하였다. 본 연구에서는 pH 3.0와 pH 5.6에서 각각 수행하였으며, pH 30은 페탄광에서 배출된 산성광산배수와 산성비 등에 의한 중금속의 용출 거동을 평가하기 위한 것이다.
- 본 연구는 광산 폐기물에 대한 이화학적 특성 및 중금속의 존재 형태를 조사하고, 그에 따른 중금속의 이동 가능성을 규명하였으며, 광폐재에 대한 pH와 반응시간에 따른 용출실험을 통해 중금속의 용출 특성을 파악하기 위해 수 행되었다.
제안 방법
- 시료의 대표성을 높이기 위해 2 m 간격의 정방향 격자를 짜서 10개의 부분 시료를 채취하여 혼합한 전체의 시료가 1 kg 이상 되도록 하였으며, 자연건조시킨 후 막자사발을 이용하여 분쇄한 다음 2 mm체로 체질한 후, 이들을 축분하여 64 μm 이하의 입경을 갖는 시료를 화학분석용으로 하였다.
- 토양의 입도 분석은 2 mm로 체질한 시료를 사용하여 sieve and pipet법에 따라 실시하였으며, 토양의 조직분류는 Shepard의 방법5을 따랐다. 부식화도는 질소와 강열 감량의 비로 결정하였으며, 20 이하는 oligohumic, 20~25는mesohumic, 25 이상은 polyhumic으로 하였다。.
- 45 pm glass fiber filteiS. 감압여과한 후상등액을 ICP(Perkin Elmer XL 3100, USAAAS(Atomic Absorption Spectrometry :varian Techtron AA-6)로 즉정하였다.
- 오염물질의 이동 가능성 평가는 중금속의 이동 가능한 부분인 adsorbed, carbonate, reducible, organic fraction의 각각의 평균 함량비의 합으로 평가하였다.
- 토양 중에 함유된 중금속의 용출 특성을 검토하기 위한 용출 실험은 국내용 출시험법의 용출 조건(고액비=10)을 고려하여 시료 5 g을 증류수 50 ml와 혼합하여 pH, 용출 시간 등을 변화시키면서 수행하였다.
- 토양 중에 함유된 중금속이 강우에 의해 용출되는 정도를 알아보기 위해, 증류수를 사용하여 토양시료에 대한 용출실험을 수행하였다. 본 연구에서는 pH 3.
- 토양 중에 존재하는 중금속의 시간에 따른 용출거동을 알아보기 위해 0.5 h, lh, 2h, 4h, 8h, 12 h, 24 h, 48 h,72 h 동안 9단계로 구분하여 수행하였다.
- 분석용 시료 1 g을 50 ml 삼각플라스크에 취한 후 추출액 10 mJ를 가하였다. 추출액의 pH는 이온강도를 0.01 M 로 조절한 증류수를 사용하여 각각 pH 3.0, 5.6으로 조절하였다. 또한 반응 시간에 따른 중금속 용출량을 알아보기 위하여 0.
- 6으로 조절하였다. 또한 반응 시간에 따른 중금속 용출량을 알아보기 위하여 0.5, 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48, 72시간 동안 25℃160rpm에서 진탕시켰다. 진탕시킨 용액은 0.
- 5, 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48, 72시간 동안 25℃160rpm에서 진탕시켰다. 진탕시킨 용액은 0.45 ㎛막 여 과지로 감압여과시킨 후 상등액에 있는 용출된 중금속을 유도결합 플라즈마(ICP)로 분석하였다. 분석 결과를 Kinetic model에 적용하여 반응 속도계수를 도출하였다.
대상 데이터
- 본 연구지역의 지질은 거의 대부분 소위 선캠브리아기의 태백산편암복합체로 알려진 광역변성 암으로 되어 있고, 이를 부정합으로 피복한 캠브로-오오도비스기의 조선 누층 군과 관입한 선캠브리아기의 화성암도 포함한다. 또한 지역적 특성을 보면 강원도 영월군 상동읍을 관통하여 흐르는 옥동천상류에 위치한 곳으로 폐탄광과 중석 광산에서 발생된 폐재가 산재되어 있다.
- 또한 지역적 특성을 보면 강원도 영월군 상동읍을 관통하여 흐르는 옥동천상류에 위치한 곳으로 폐탄광과 중석 광산에서 발생된 폐재가 산재되어 있다. 연구지역의 폐탄광에서 발 생된 폐석 시료는 옥동천 상류지역의 명진 폐탄광에서 발생된 폐재로 주변지역에 광범위하게 위치하고 있으며, 금속광산의 폐재는 상동광업소에서 선광시 산출된 광미로 폐갱구에서 배출되는 산성광산 배수와 강우에 의해 옥동천 본류로 유입되고 있다.
- 재료인 광산 폐재는 명진 탄광에서 석탄선별 작업 후 폐기된 폐석과 상동광업소에서 선광작업 과정에서 발생된 광미를 표층(0~15 cm)에서 채취하였다.
데이터처리
- 45 ㎛막 여 과지로 감압여과시킨 후 상등액에 있는 용출된 중금속을 유도결합 플라즈마(ICP)로 분석하였다. 분석 결과를 Kinetic model에 적용하여 반응 속도계수를 도출하였다. 적용된 모델은 “Power function”이었다.
이론/모형
- 강열 감량은 풍건한 시료를 550。0에서 2시간 동안 가열한 후 가열하기 전과 의 무게차로 결정하였다. 유기질소 함량은 Kjeldahl법에 의해 측정하였다. 토양의 입도 분석은 2 mm로 체질한 시료를 사용하여 sieve and pipet법에 따라 실시하였으며, 토양의 조직분류는 Shepard의 방법5을 따랐다.
- 유기질소 함량은 Kjeldahl법에 의해 측정하였다. 토양의 입도 분석은 2 mm로 체질한 시료를 사용하여 sieve and pipet법에 따라 실시하였으며, 토양의 조직분류는 Shepard의 방법5을 따랐다. 부식화도는 질소와 강열 감량의 비로 결정하였으며, 20 이하는 oligohumic, 20~25는mesohumic, 25 이상은 polyhumic으로 하였다。.
- 중금속의 존재 형태는 Tbssier 등의 방법'에 따라 adsorbedmetal, carbonate metal, reducible metal, organic metal,residual metal 등 5가지 형태로 추출하였다.
성능/효과
- Table 1은 채취한 시료의 이화학적 특성을 나타낸 것이다. 상동지역 폐탄광의 폐재와 상동광업소에서 발생된 광미의 pH는 각 3.3과 5.8으로 나타나, 석탄폐재가 광미보다 강한 산성을 보였다.
- 3 cmol(+) kgT의 범위였다. 토성은 Clay loam과 Sand clay loam이었으며 , 대체로 광미보다는 석탄의 폐재가 모래는 적고, 미사와 점토의 양은 많은 것으로 조사되었다. 특히, 석탄의 폐재의 경우 미사나 점토의 함량이 더 높은 것으로 나타났는데, 이는 강우와 바람에 의해 이동 가능성이 더 높을 것으로 판단되며, 이로 인해 폐탄광지역의 토양이나 하천이 유실된 폐재에 의해 오염될 수 있을 것으로 예측할 수 있었다.
- 토성은 Clay loam과 Sand clay loam이었으며 , 대체로 광미보다는 석탄의 폐재가 모래는 적고, 미사와 점토의 양은 많은 것으로 조사되었다. 특히, 석탄의 폐재의 경우 미사나 점토의 함량이 더 높은 것으로 나타났는데, 이는 강우와 바람에 의해 이동 가능성이 더 높을 것으로 판단되며, 이로 인해 폐탄광지역의 토양이나 하천이 유실된 폐재에 의해 오염될 수 있을 것으로 예측할 수 있었다. 석탄폐재와 광미의 유기물 함량은 15.
- 9~1.3 ㎎/㎏, reducible fraction0! 1.7-2.1 ㎎/㎏, oiganic fraction °] 3.7-2.0 ㎎/㎏, residual fraction0] 12.5-15.5 ㎎/㎏으로 나타나, 현재의 자연환경에서 이동 가능한 카드뮴의 존재 형태는 석탄 폐석의 경우 adsorbed inaction과 carbonate fractione로 총량의 약 21.2%로 4.8 ㎎/㎏의 카드뮴이 이동될 수 있을 것으로 예측되며, 총량 중 residual fraction0] 차지하는 비율은 약 55.1%였다.
- 광미의 경우 이동 가능한 존재 형태는 부식화도가 oUgohumic 상태로 선광작업시 사용된 기포제와 부유제인 fatty acids 나올레인산과 같은 유기물의 분해가 계속될 것으로 예상되어 adsorbed fraction과 carbonate fraction, organic fraction으로 총량의 약 23.2%로 5.3 ㎎/㎏의 카드뮴이 광미로부터 주변의 환경으로 이동할 것으로 예상되며, 총량 중 residual fraction0] 차지 하는 비율은 약 67.6%로 나타났다. 따라서 석탄폐석이나 광미 중 이동이 용이한 존재가 다량 함유되어 있어 폐탄광지역이나 광재댐에서 발생되는 유출수에 의해서도 다량의 카드뮴이 하 천 생태계나 주변 환경을 오염시킬 수 있기 때문에 원천적인 대책이 필요하다.
- 폐석과 광미에 함유된 구리의 존재 형태는 adsorbed fraction0] 23.0-1.2 ㎎/㎏, carbonate fraction이 35.4- 30.3 ㎎/㎏, reducible fraction0] 205.4-63.8 ㎎/㎏, organic fraction0] 540.1-434.1 ㎎/㎏, residual fraction0] 1317.2-654.7 ㎎/㎏으로 나타나, 현재의 자연환경에서 이동 가능한 구리의 존재 형태는 석탄 폐석의 경우 adsorbed fraction 과 carbonate fractione로 총량의 약 2.8%로 58.4 ㎎/㎏ 의 이동될 수 있을 것으로 예측되며, 총량 중 residual fractiorP] 차지하는 비율은 약 62.1 %로 니타났다(Table 2).
- 0 ㎎/㎏의 토양 중구리의 천연부존량과 비교할 때 두 지역이 구리에 의해 심각하게 오염된 것으로 사료되었다. 또한 자연계로 이동 가능성이 있을 것으로 예상되는 농도도 각각의 시료에서 천연 부존량을 상회하는 값으로 나타났으며 특히 광미의 경우 많게는 250배 정도 높은 값으로 나타나 광미가 자연환경에 노출되었을 경우 이동성이 매우 클 것으로 사료된다.
- 폐석과 광미에 함유된 니켈의 존재 형태는 adsorbed fraction0] 11.1-14.5 ㎎/㎏, carbonate fraction0] 13.2- 13.4 ㎎/㎏, reducible fraction0] 44.8-43.8 ㎎/㎏, organic fraction0] 104.1-170.4 ㎎/㎏, residual fraction이 375.5-185.3 ㎎/㎏으로 나타나, 현재의 자연환경에서 이동 가능한 구리의 존재 형태는 석탄 폐석의 경우 adsorbed fraction 과 carbonate fractione로 총량의 약 4.4%로 24.3 ㎎/㎏의 이동될 수 있을 것으로 예측되며, 총량 중 residual fractione] 차지하는 비율은 약 68.4%로 나타났다(Table 2).
- 광미의 경우 이동 가능한 존재 형태는 adsorbed fraction 과 carbonate fraction, organic fraction으로 총량의 약 46.4%로 198.3 ㎎/㎏의 니켈이광미로 부터 주변의 환경으로 이동할 것으로 예상되며, 총량 중 residual fraction이 차지하는 비율은 약 43.4%로 나타났다.
- 폐석과 광미에 함유된 납 의 존재 형태는 adsorbed fraction이 2.4~2.6 ㎎/㎏, carbonate fraction0] 2.6-4.9 ㎎/㎏, reducible fraction0] 40.2-57.3 ㎎/㎏, organic fraction0] 37.6-131.6 ㎎/㎏, residual fraction0] 489.2-364.0 mg/kg으로 나타나, 현재의 자연환경에서 이동 가능한 납 의 존재 형태는 석탄 폐석의 경우 adsorbed fraction 과 carbonate fraction으로 총량의 약 0.8%로 5.0 ㎎/㎏ 의 이동될 수 있을 것으로 예측되며, 총량 중 residual fractiorP] 차지하는 비율은 약 85.5%로 나타났다(Table 2).
- 광미의 경우 이동 가능한 존재 형태는 adsorbed fraction 과 carbonate fraction, organic fraction으로 종량의 약 24.9%로 139.1 ㎎/㎏의 납이 광미로부터 주변의 환경으로 이동할 것으로 예상되며, 총량 중 residual fraction0] 차지하는 비율은 약 65.0%로 나타났다. 위에 나타난 결과를 토양환경보전법 9)에 제시된 대책 기준(가 지역)인 300㎎/㎏고} Pais와 Jones, J")가 보고한 3-189 ㎎/㎏, Rose 등(2)이 보고한 17 ㎎/㎏, Bear")와 Levinson⑸이 보고한 2~200 ㎎/㎏의 토양 중납의 천연 부존량과 비교할 때 두 지역에서 총량은 기준치 이상의 값을 나타내 석탄 폐재와 광미가 산재해 있는 지역이 오염된 것으로 사료되었으며, 자연계로 이동 가능성이 있을 것으로 예상되는 농도도 각각의 시료에서 천연 부존량 보다 낮은 값을 나타나 자연환경에 노출되었을 경우 이동성이 낮아 주변 환경에 미치는 영향이 다른 중금속보다는 적을 것으로 사료되며, 납의 총량 중 residual fraction이 차지하는 비율은 대부분의 시료에서 70% 이상으로 조사되어 자연상태에서 납의 이동성은 작을 것으로 판단되나 잠재적인 오염원으로 사료되기 때문에 유실이나 풍화에 대한 대책이 필요하다.
- 0%로 나타났다. 위에 나타난 결과를 토양환경보전법 9)에 제시된 대책 기준(가 지역)인 300㎎/㎏고} Pais와 Jones, J")가 보고한 3-189 ㎎/㎏, Rose 등(2)이 보고한 17 ㎎/㎏, Bear")와 Levinson⑸이 보고한 2~200 ㎎/㎏의 토양 중납의 천연 부존량과 비교할 때 두 지역에서 총량은 기준치 이상의 값을 나타내 석탄 폐재와 광미가 산재해 있는 지역이 오염된 것으로 사료되었으며, 자연계로 이동 가능성이 있을 것으로 예상되는 농도도 각각의 시료에서 천연 부존량 보다 낮은 값을 나타나 자연환경에 노출되었을 경우 이동성이 낮아 주변 환경에 미치는 영향이 다른 중금속보다는 적을 것으로 사료되며, 납의 총량 중 residual fraction이 차지하는 비율은 대부분의 시료에서 70% 이상으로 조사되어 자연상태에서 납의 이동성은 작을 것으로 판단되나 잠재적인 오염원으로 사료되기 때문에 유실이나 풍화에 대한 대책이 필요하다.
- 폐석과 광미에 함유된 아연의 존재 형태는 adsorbed fraction이 18.7~12.6 ㎎/㎏, carbonate fraction0] 68.7-29.4 ㎎/㎏, reducible fraction이 191.3~241.8 ㎎/㎏, organic fraction0] 545.3-484.6 ㎎/㎏, residual fraction이 1457.2-1466.2 ㎎/㎏으로 나타나, 현재의 자연환경에서 이동 가능한 아연의 존재 형태는 석탄폐석의 경우 adsorbed fraction과 carbonate fraction으로 총량의 약 3.8%로 87.4 ㎎/㎏의 이동될 수 있을 것으로 예측되며, 총량 중 residual fraction0] 차지하는 비율은 약 63.9%로 나타났다(Table 2).
- 광미의 경우 이동 가능한 존재 형태는 adsorbed fraction 과 carbonate fraction, organic fraction으로 총량의 약 23.6%로 526.6㎎/㎏의 아연이 주변의 환경으로 이동할 것으로 예상되며, 총량 중 residual fraction이 차지하는 비율은 약 65.6%로 나타났다. 위에 나타난 결과를 Kloke14) 가 제시한 토양오염가준인 300 ㎎/㎏과 Rose 등이 보고한 36 ㎎/㎏, Bear")와 L* evinson' 이 보고한 50 ㎎/㎏과 20 ㎎/㎏의 토양 중 아연의 천연 부존량과 비교할 때 두 지역에서 총량은 기준치 이상의 값을 나타내 석탄 폐재와 광미가 산재해 있는 지역이 오염된 것으로 사료되었으며, 자연계로 이동 가능성이 있을 것으로 예상되는 농도도 석탄폐재보다는 광미에서 오염기준치를 상회하는 값으로 나타나 광미가 자연환경에 노출되었을 경우 이동성이 매우 클 것으로 사료된다.
- 6%로 나타났다. 위에 나타난 결과를 Kloke14) 가 제시한 토양오염가준인 300 ㎎/㎏과 Rose 등이 보고한 36 ㎎/㎏, Bear")와 L* evinson' 이 보고한 50 ㎎/㎏과 20 ㎎/㎏의 토양 중 아연의 천연 부존량과 비교할 때 두 지역에서 총량은 기준치 이상의 값을 나타내 석탄 폐재와 광미가 산재해 있는 지역이 오염된 것으로 사료되었으며, 자연계로 이동 가능성이 있을 것으로 예상되는 농도도 석탄폐재보다는 광미에서 오염기준치를 상회하는 값으로 나타나 광미가 자연환경에 노출되었을 경우 이동성이 매우 클 것으로 사료된다.
- 석탄폐재와 광미를 비교하여 보면 대부분의 광미에서 이동성이 높을 것으로 예상되는 adsorbed fraction0] 높게 나타났다. carbonate와 organic fraction의 경우 광미보다는 석탄폐재에서 높은 값으로 나타났으며, residual fractione 대부분의 중금속이 석탄 폐재에서 높은 값을 보였다.
- 석탄폐재와 광미를 비교하여 보면 대부분의 광미에서 이동성이 높을 것으로 예상되는 adsorbed fraction0] 높게 나타났다. carbonate와 organic fraction의 경우 광미보다는 석탄폐재에서 높은 값으로 나타났으며, residual fractione 대부분의 중금속이 석탄 폐재에서 높은 값을 보였다.
- 이것은 추출용액의 이온강도가 낮아 pH의 완충능을 상실한 것으로 생각된다. 그 결과 중금속의 농도는 pH의 영향을 받지 않은 것으로 나타났다. Fig.
- 초기 반응인 30분까지 용출량은 급속히 증가하며, 그 이후 반응 시간에 따른 용출량은 Zn을 제외한 전중금 속에서 초기 농도와 비슷한 값으로 나타나 전기간 동안 평형을 이루었다. Pg Ni는 초기에 높은 용출 농도를 보였으며, 광미보다는 폐석에서 Pb, Zn, Ni의 용출량이 높게 나타났다.
- 1~2에서 유도된 회귀방정식과 반응속도상수(b) 그리고 결정 계수(r2)를 Table 3에 나타내었다. 각 중금속의 반응속도는 폐석에서 0.0010~0.3849, 광미에서는 0.0009~ 0.0251의 범위로 나타났으며, 각 중금속 간에는 큰 차이가 있었다. 중금속의 반응 속도는 폐석에서는 Zn>Cu>Ni >Cd>Pb, 광미에서는 Ni>Zn>Pb>Cu>Cd의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났다.
- 0251의 범위로 나타났으며, 각 중금속 간에는 큰 차이가 있었다. 중금속의 반응 속도는 폐석에서는 Zn>Cu>Ni >Cd>Pb, 광미에서는 Ni>Zn>Pb>Cu>Cd의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났다. 폐석의 경우 회귀방정식에서 기울기(b)가 (-) 값은 시간(t)에 따른 용출량이 감소하는 것을 의미한다.
- 났으며, 각 중금속 간에 큰 차이가 있었다. 중금속의 반응 속도는 폐석에서는 Zn>Pb>Cu>Ni >Cd, 광미에서는 Zn>Cd>Cu>Ni>Pb의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났다.
- 1 ㎎/㎏의 범위로 나타났다. 초기 반응인 30분까지 용출량은 급속히 증가하며, 그 이후 반응 시간에 따른 용출량은 H2SO4를 이용한 용출액과는 달리 전중금 속에서 초기의 용출 농도가 높게 나타난 반면 중기와 말기에서는 용출 농도가 감소하는 경향을 보였다.
- 6, 7, 8, 9에서 유도된 회귀방정식과 반응속도상수(b) 그리고 결정 계수(r2)를 Table 5와 6에 나타내었다. 각 중금속의 반응 속도는 pH 3.0의 상태에서 폐석에서 0.0005-0.0946, 광미에서 0.0020~0.1011의 범위로 나타났으며, pH 5.6에서는 폐석이 0.0002~0.1127, 광미는 0.0041~0.5348으로 나타나 중금속에 따라 큰 차이가 있었다. 중금속의 반응 속도는 pH 3.
- 5348으로 나타나 중금속에 따라 큰 차이가 있었다. 중금속의 반응 속도는 pH 3.0일 때 폐석에서 Zn>Cd>Cu>Ni>Pb, 광미에서는 Ni>Cu>Cd>Zn>Pb의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났고, pH 5.6일 때 폐석에서 Cd>Ni>Zn>Cu>Pb, 광미에서 Ni>Zn>Cu>Cd> Pb의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났다.
- 1.연구시료의 이화학적 특성에서는 광미보다는 석탄폐재가 강한 산성을 나타냈다.
- 3. 조사지역 내 시료의 존재 형태는 납의 경우 불용성 형태가 주를 이루었으나, 카드뮴이나 구리는 이동성이 큰 adsorbed fraction과 carbonate fraction의 비율이 10% 내외로 강우나 바람에 의해서 쉽게 하천이나 주변 토양으로 이동될 수 있을 것으로 판단되었다.
- 4. 석탄 폐석에 존재하는 중금속의 존재 형태를 살펴본 결과 자연상태에서 용출이 용이한 존재 형태는 adsorbed, carbonate fraction으로 나타났고, 광미의 경우 유기물의 부식 정도가 oligohumic인 상태인 점으로 미루어 adsorbed, carbonate 및 organic fraction0] 이동 가능성이 있는 부분으로 판단됐다 따라서 석탄 폐석보다는 광미에서 이동이 가능한 부분 비율이 높게 나타나 광미에 의한 토양 및 하천오염이 클 것으로 사료된다.
- 5. 석탄 폐석과 광미에서 H2SO4를 pH 3.0으로 조절된 용액에서 중금속의 반응 속도는 폐석에서 Zn>Cu>Ni>Cd >Pb, 광미는 Ni>Zn>Pb>Cu>Cd의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났으며, pH 5.6에서 중금속의 반응 속도는 폐석에서는 Zn>Pb>Cu>Ni>Cd, 광미에서는 Zn >Cd>Cu>Ni>Pb의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났다.
- 6. HC1을 pH 3.0과 5.6으로 조절된 용액에서의 중금속의 반응 속도는 pH 3.0일 때 펴}석에서 Zn>Cd>Cu>Ni> Pb, 광미에서는 Ni>Cu>Cd>Zn>Pb의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났고, pH 5.6일 때 폐석에서 Cd >Ni>Zn>Cu>Pb, 광미에서 Ni>Zn>Cu>Cd>Pb의 순으로 용출이 빨리 일어나는 것으로 나타났다.
- 7. pH와 반응시간에 따른 용출 실험 결과 pH는 중금속의 농도에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이는 용출액의 이온강도에 의한 영향으로 사료된다.
- 8.각 중금속의 반응 속도상수를 비교한 결과 석탄폐석이 다소 높은 결과를 나타냈으며, 각 중금속에 따라 용출 속도에서 큰 차이를 나타냈다. 따라서 광산 폐기물에 존재하는 중금속은 폐기물 종류, 중금속의 종류 및 실험방법에 따라 용출 특성이 각기 다르게 나타날 것으로 판단되며, 자연환경조건에 따라서도 용출 정도가 다를 것으로 사료된다.
- 각 중금속의 반응 속도상수를 비교한 결과 석탄폐석이 다소 높은 결과를 나타냈으며, 각 중금속에 따라 용출 속도에서 큰 차이를 나타냈다. 따라서 광산 폐기물에 존재하는 중금속은 폐기물 종류, 중금속의 종류 및 실험방법에 따라 용출 특성이 각기 다르게 나타날 것으로 판단되며, 자연환경조건에 따라서도 용출 정도가 다를 것으로 사료된다.
- 2.석 탄 폐석 및 광미의 중금속 함량은 전 지역에서 토양 및 지각의 평균 함유량을 초과하여 중금속으로 오염되어 있으며, 특히 Cu가 두 시료에서 가장 높은 농도를 보였다.
후속연구
- 이러한 중금속의 이동으로 인한 토양과 하천 및 지하수 오염은 광산 폐재에 함유된 중금속 원소들의 분포와 매립지 주변지역의 물리, 화학적 변화에 민감한 반응을 보 이므로 이들 원소 성분들의 용출 및 거동에 관한 지식이 없으면 정확한 접근이 불가능하다. 용출 및 거동에 관한 연구는 광산활동에 의한 광산폐기물 거동에 적용이 가능 하고 특히 광미를 매립 또는 광재댐에 의해 격리하였을 경우 하천으로의 이동, 지하수로의 유출, 지역 토양의 오 염 가능성을 예측하는데 중요한 정보를 제공할 것으로 판단된다. 이러한 측면에서 산업활동에 의해 배출되는 오염 물질의 유입으로 인한 주변지역의 토양오염이나 토양에 의한 오염물질의 제거기작을 이해하기 위해서 토양에 함유된 중금속의 용출 특성을 구명하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 용출 및 거동에 관한 연구는 광산활동에 의한 광산폐기물 거동에 적용이 가능 하고 특히 광미를 매립 또는 광재댐에 의해 격리하였을 경우 하천으로의 이동, 지하수로의 유출, 지역 토양의 오 염 가능성을 예측하는데 중요한 정보를 제공할 것으로 판단된다. 이러한 측면에서 산업활동에 의해 배출되는 오염 물질의 유입으로 인한 주변지역의 토양오염이나 토양에 의한 오염물질의 제거기작을 이해하기 위해서 토양에 함유된 중금속의 용출 특성을 구명하는 연구가 필요할 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 옥동천 상류지역의 폐탄광의 폐재와 상동광업소에서 산출된 광미를 대상으로 광산 폐재에 함유된 중금속의 존재 형태에 따른 이동성과 pH의 변화에 의한 반응시간별 중금속의 용출 특성을 비교하여 검토하였다.
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