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문제 정의
- 본 연구는 경북 군위군 고로면 석산리에 위치한 폐아연광산에서부터 폐광산과 연결된 주하천을 따라 연장 약 12 km 되는 하천 하류의 저수댐 건설 예정지역까지 주변 오염농경지 토양과 하천 퇴적토(약 950, 000 m2 면적)에 대하셔 토양정밀조사 지침에 의한 정밀조사를 실시하여 폐광산 주변 중금속 오염분포 특성과 정확한 오염 규모를 규명함으로써 고로 폐광산 주변 오염 토양 복원 대책을 수립하기 위한 자료를 제공하고자 하였다. 총 표토 시료수 545개, 심토시료수 192개를 포함하여 총 741개 시료를 채취하여 중금속 오염조사를 실시하였으며, 한 폐광산에 대하여 복원을 전제로 하여 이루어진 국내 최초의 대규모 토양정 밀조사라는데 큰 의미가 있다.
- 본 연구에서 실시된 고로 폐광산 지역의 농경지 토양 및 하천 퇴적토에 대한 토양 정밀조사는, 그 규모에 있어서 토양 정밀조사 지침에 따라 이루어진 국내 최초의 대규모 토양 정밀조사라는 점과, 세밀한 정밀 조 사 결과에 따라 오염토양 복원 대상 규모를 명확하게 제시하였다는 데 큰 의미가 있다. 토양 정밀조사 결과 구리, 카드뮴, 납항목은 모든 지점에서 토양오염 우려 기준 농도 이하를 나타내었으나, 비소는 표토의 경우 토양오염우려 기준 이상의 농도를 나타내는 지점이 70지점으로 전체 표토 조사지점의 13.
제안 방법
- 1, 2, 3, 4에 나타내었다. 댐 건설시 수몰되는 지역과 수몰되지 않는 지역을 구분하여 오염도를 평가함으로써, 정밀조사 결과를 댐 건설과 연계된 오염토양 복원사업 설계에 직접 이용할 수 있도록 하였다. 납, 구리, 카드뮴의 경우, 모든 시료에서 토양오염우려 기준인 100mg/kg, 50 mg/kg, 1.
- 오염토양을 복원하기 위한 복원 목표를 토양오염우 려기준 농도 이상, 우려기준의 40% 농도 이상, 배경치 농도 이상으로 구분하여 설정하는 경우에 대하여 오염 토양 복원 면적과 물량을 산출하였다. 토양오염우려기 준 농도 이상의 경우 총 복원 면적과 물량은 264, 000m2, 79, 200m3 이였으며, 우려기준의 40% 농도 이상 의 경우 복원 면적과 물량은 779, 000 mz, 233, 700 m3, 배경치 농도 이상의 복원 목표 설정의 경우에는 각각 969, 200 m2, 290, 760 m3 이였다.
- 이와 같이 세 가지 복원 목표에 의해 복원 공정이 진행되는 경우, 각각의 복원 목표에 대한 복원면적을 산출하기 위하여, 비소에 대한 조사지점별 농도를 기준으로 Table 5에서 분류한 오염둥급에 의하여 하천 퇴적토 및 농경지 토양조사 면적에 대한 오염지도를 작성하였다. Fig.
- 조사지역의 오염 정도를 구체적으로 파악하기 위하 여 하천 퇴적토와 농경지 토양시료의 비소 항목에 대한 오염 등급을 토양 정밀조사 지침에 의하여 4등급으로 구분하여 나타내었으며, 1등급의 경우에는 주변 지 역 비소 배경농도를 기준으로 세분하여 나타내었다. 표 5는 조사 시료의 비소 항목에 대한 오염 등급별 시료수 및 비율을 나타낸다.
- 조사지역의 지역적인 오염분포를 파악하기 위하여, 폐광산으로부터 댐 예정지까지 농경지 토양과 하천 퇴적토의 비소 농도를 거리에 따라 나타내었다. Fig.
- 폐광산 주변 토양과 하천 수질에 대한 기존의 조사 결과를 바탕으로, 중금속 중에서 비소, 카드뮴, 구리, 납을 조사 대상 중금속으로 선정하였다. 토양 정밀조사 지침에 따라 1, 500 m2 면적당 표토(0~10cm 깊이) 1개의 조사밀도를 유지하였으며, 심토(10~ 30 cm 깊이)는 표토 3개 지점당 1개씩 채취하였다. 심토 이상되는 깊이에 대한 중금속 농도는 정밀 조 사 이전에 50cm 이상(대부분 1m 깊이) 되는 토양 연속 시료를 약 16지점에서 채취하여 분석한 결과 두 개를 제외한 모든 시료에서 토양오염 우려 기준 이하를 나타내었으며, 또한 기존의 개황조사 결과(이민희 등, 2003)도 이와 비슷하였음으로, 폐광산 주변 농경지 오염토양의 대부분은 표토와 심토깊이에 제한되어있는 것으로 나타났다.
- 해서는 비소전용 전처리장치를 부착한 원자흡광분광기(AAS: Wrian Spectra 300)로 분석하였다.
대상 데이터
- 하천 퇴적토는 총 126개의 표토 시료와 38개의 심토를 채취하였으며, 농경지 토양은 총 382개의 표토와 135개의 심토를 채취하였다. 대조군 토양 시료는 표토 33개, 심토 15개를 채취하였으며, 댐 하류구 간에서도 총 4개 지점에서 1m 깊이까지 연속 시료를 채취하였다. 본 연구에서 총표토 시료수는 548개, 심 토 시료수는 192개, 연속 시료 4개 등, 총 741개 시료를 채취하여 중금속 오염조사를 실시하였으며, 시 료 채취지점은 Fig.
- 본 연구 대상지역 내 주 오염 원인 고로폐광산은 경상북도 군위군 고로면 석산리 산 27-1번지에 위치하고 있으며, 1964년에서 1972년 사이 주로 아연을 채광하였고 이에 따른 폐석 및 광미 발생량은 약 23000 ton 으로 추정되고 있다 (한국수자원공사, 2002). 폐광갱구로부터 약 500 m 하부에서 제련소 및 광미침전 소를 운영하였으며, 대부분의 광미를 그대로 산적하여 방치하던 중, 1999년 군위군에서 콘크리트 옹벽을 치고, 남아있던 광미 및 폐광석을 뒷채움의 형태로 현장 매립하였다.
- 대조군 토양 시료는 표토 33개, 심토 15개를 채취하였으며, 댐 하류구 간에서도 총 4개 지점에서 1m 깊이까지 연속 시료를 채취하였다. 본 연구에서 총표토 시료수는 548개, 심 토 시료수는 192개, 연속 시료 4개 등, 총 741개 시료를 채취하여 중금속 오염조사를 실시하였으며, 시 료 채취지점은 Fig. 2에 나타내었다.
- 4m로서 매립층과 암반 경계 부 근처에 형성되어 있다. 연구 대상 지역은 석산리 폐광산에서부터 댐 건설 예정지(하천 하류 12 km 지점)까지의 하천 퇴적토와 하천의 홍수범람 가능 지역에 해당되는 주변 농경지 토양으로서, 행정구역상 경상북도 군위군 고로면 화북리, 학성리, 양지리, 인곡리 및 석산리 지역으로 현재 위천의 상류 유역에 위치하고 있으며, 부근에 해발고도 500-900 m 내외의 옥녀봉, 방가산, 화산 등의 산지로 둘러싸인 계곡지형으로 해발 고도 100〜 200 m 내외에 위치하고 있다. 폐광산과 댐 예정지까지의 연구지역을 댐 건설 시 저수지에 의해 수몰되는 예상 수몰지역과 비수몰 지역으로 나누어 Fig.
- 폐광산 주변 토양과 하천 수질에 대한 기존의 조사 결과를 바탕으로, 중금속 중에서 비소, 카드뮴, 구리, 납을 조사 대상 중금속으로 선정하였다. 토양 정밀조사 지침에 따라 1, 500 m2 면적당 표토(0~10cm 깊이) 1개의 조사밀도를 유지하였으며, 심토(10~ 30 cm 깊이)는 표토 3개 지점당 1개씩 채취하였다.
- 폐광산에서부터 댐 건설 예정지까지 하천 전 구간에 대하여 하천 퇴적토를 1500 m2 면적(대부분 30m x50m)당 1개의 조사밀도를 유지하여 표토 시료를 채취하였으며, 표토 3개당 1개의 심토를 채취하였다. 농경지 토양은 하천 주변 지역에서 홍수에 의한 하천 범람의 가능성이 있는 전 지역에 대하여, 하천 퇴적토와 동일한 조사 밀도를 유지하여 표토와 심토를 채취하였다.
- 농경지 토양은 하천 주변 지역에서 홍수에 의한 하천 범람의 가능성이 있는 전 지역에 대하여, 하천 퇴적토와 동일한 조사 밀도를 유지하여 표토와 심토를 채취하였다. 하천 퇴적토는 총 126개의 표토 시료와 38개의 심토를 채취하였으며, 농경지 토양은 총 382개의 표토와 135개의 심토를 채취하였다. 대조군 토양 시료는 표토 33개, 심토 15개를 채취하였으며, 댐 하류구 간에서도 총 4개 지점에서 1m 깊이까지 연속 시료를 채취하였다.
이론/모형
- 하천 퇴적토 및 농경지 토양시료는 토양 공정시험법 (환경부, 2003a)에 의하여 전처리를 실시한 후, 토양오염분석기 관인 한국수자원공사 수돗물 종합검사센 타에 의뢰하여 분석을 실시하였다. 카드뮴, 구리, 납에 대해서는 ICP/MS(Perkin Elmer Elan 6000)로, 비소에 대
성능/효과
- 우리나라 토양오염지역의 관리 및 복원체계는 토양 오염 조사 체계에 따라 실시된 토양오염 정밀조사와, 조사결과 토양오염 우려기준을 초과하는 경우 토양오염방지조치를 실시하고 토양오염대책기준을 초과하는 경우에는 토양보전대책지역으로 지정되어 토양오염복 원 사업을 실시하는 이원화 체계로 되어있다 (환경부, 2003b). 그러나 본 연구지역의 경우 토양의 비소 농도가 토양오염 우려 기준 이하의 낮은 농도라도 댐 건설 후 생성되는 저수지 특성상, 비소가 댐담수 이후에 형성되는 저수지 바닥으로부터 용출되어 지속적인 수계에 영향을 줄 수 있으므로, 저수지 수질의 안전성을 확보하고 깨끗한 물 공급을 원하는 지역 수요자의 기대에 부응하는 측면에서 토양오염우려 기준 농도 이 흐]', 우려기준치의 40% 농도(확인 기준치)이하, 최상의 경우 주변 배경농도치 이하로 낮추어 복원하는 계획을 검토하여, 오염 면적/물량 및 복원비용을 산정하여 비교한 후 최종 복원 목표 및 복원대책을 수립하는 것이 바람직하다고 판단되었다.
- 7배 정도 증가하는 것으로 나타나 복원 목표치 설정 시 우려기준 농도의 40%와 배경농도의 차이에 따른 복원물량의 차이는 적은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구지역의 경우 비소 오염 토양의 복원 목표를 댐 건설 후 저수지 수질의 안전성 확보 차원에서 배경치 농도 이하로 복원하는 것이 가장 바람직할 것으로 판단되었다.
- 1%에 해당된다. 또한 댐 건설 후 수몰지내 토양오염 우려기준 이상 오염 면적은 전체 수몰면적(2.27 km2) 의 3.9% 정도이며, 토양오염 우려기준의 40% 이상 되는 오염 면적과 배경농도 이상지역은 각각 전체 수몰면적의 12.0%, 14.3%에 해당되었다. 정밀조사 결과로부터 토양 복원심도를 표토와 심토를 포함한 0.
- 5 mg/kg 보다 훨씬 낮은 값을 나타내었다. 비소의 경우 농경지 토양표토/심토의 평균 비소 농도 모두 토양오염우려 기 준 농도 이하(6mg/kg)를 나타내었으나, 하천 퇴적토는 표토의 경우 평균 비소 농도가 토양오염 우려 기준을 초과하였으며, 특히 폐광산과 가까운 비수몰 지역의 경우에는 표토/심토에 대하여 평균 농도가 우려기준을 초과하였으며 , 특히 폐광산과 가까운 비수몰지역의 경우 에는 표토/심토에 대하여 평균 농도가 우려기준을 초 과하여 비소 오염이 심각한 것으로 나타났다. 폐광산 주변 배경치비소 농도는 표토는 1.
- 토양 정밀조사 지침에 따라 1, 500 m2 면적당 표토(0~10cm 깊이) 1개의 조사밀도를 유지하였으며, 심토(10~ 30 cm 깊이)는 표토 3개 지점당 1개씩 채취하였다. 심토 이상되는 깊이에 대한 중금속 농도는 정밀 조 사 이전에 50cm 이상(대부분 1m 깊이) 되는 토양 연속 시료를 약 16지점에서 채취하여 분석한 결과 두 개를 제외한 모든 시료에서 토양오염 우려 기준 이하를 나타내었으며, 또한 기존의 개황조사 결과(이민희 등, 2003)도 이와 비슷하였음으로, 폐광산 주변 농경지 오염토양의 대부분은 표토와 심토깊이에 제한되어있는 것으로 나타났다.
- 표토의 경우 토양오염우려 기 준 이상(3등급)의 농도를 나타내는 시료가 11-21% 정도이며, 토양오염대책 기준(15 mg/kg)을 초과(4등급)하는 시료도 6-7% 이여서 정밀조사 지역의 상당한 부분이 비소로 오염되어 있었다. 심토는 하천 퇴적토가 농경지 토양에 비해 오염도가 더 높았으나 표토보다 낮게 나타났으며, 토양오염대책 기준을 초과하는 시료는 농경지 토양과 하천 퇴적토 전체에 대하여 1개 뿐으로 오염이 주로 표토에 집중되어 있음을 알 수 있 었다.
- 본 연구는 경북 군위군 고로면 석산리에 위치한 폐아연광산에서부터 폐광산과 연결된 주하천을 따라 연장 약 12 km 되는 하천 하류의 저수댐 건설 예정지역까지 주변 오염농경지 토양과 하천 퇴적토(약 950, 000 m2 면적)에 대하셔 토양정밀조사 지침에 의한 정밀조사를 실시하여 폐광산 주변 중금속 오염분포 특성과 정확한 오염 규모를 규명함으로써 고로 폐광산 주변 오염 토양 복원 대책을 수립하기 위한 자료를 제공하고자 하였다. 총 표토 시료수 545개, 심토시료수 192개를 포함하여 총 741개 시료를 채취하여 중금속 오염조사를 실시하였으며, 한 폐광산에 대하여 복원을 전제로 하여 이루어진 국내 최초의 대규모 토양정 밀조사라는데 큰 의미가 있다.
- 본 연구에서 실시된 고로 폐광산 지역의 농경지 토양 및 하천 퇴적토에 대한 토양 정밀조사는, 그 규모에 있어서 토양 정밀조사 지침에 따라 이루어진 국내 최초의 대규모 토양 정밀조사라는 점과, 세밀한 정밀 조 사 결과에 따라 오염토양 복원 대상 규모를 명확하게 제시하였다는 데 큰 의미가 있다. 토양 정밀조사 결과 구리, 카드뮴, 납항목은 모든 지점에서 토양오염 우려 기준 농도 이하를 나타내었으나, 비소는 표토의 경우 토양오염우려 기준 이상의 농도를 나타내는 지점이 70지점으로 전체 표토 조사지점의 13.8%를 차지하였으며, 심토의 경우 토양오염우려 기준 이상 농도를 나타내는 지점이 17지점으로 전체 심토 조사지점의 약 9.8% 정도이었으며, 토양오염대책 기준을 초과하는 지점은 1지점으로 전체 심토 조사지점의 약 0.6%를 나타내고 있어 비소 오염이 주로 30cm 이내에 집중되어 있는 것으로 나타났다.
- 복원 토양 물량은 하천 퇴적토와 농경지 토양을 합하여, 복원 목표를 토양오염 우려기준, 우려기준 40%, 배경치 농도로 하였을 경우 각각 79, 200 m% 233, 700 m3, 290, 7600?으로 산정되었다. 토양오염 우려기준 농도의 40%를 복원 목표로 하는 경우와 배경치 농도를 복원 목표로 하는 경우, 복원물량은 우려기준 농도를 복원목표로 하는 경우의 3.0배와 3.7배 정도 증가하는 것으로 나타나 복원 목표치 설정 시 우려기준 농도의 40%와 배경농도의 차이에 따른 복원물량의 차이는 적은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구지역의 경우 비소 오염 토양의 복원 목표를 댐 건설 후 저수지 수질의 안전성 확보 차원에서 배경치 농도 이하로 복원하는 것이 가장 바람직할 것으로 판단되었다.
- 비소의 경우 농경지 토양표토/심토의 평균 비소 농도 모두 토양오염우려 기 준 농도 이하(6mg/kg)를 나타내었으나, 하천 퇴적토는 표토의 경우 평균 비소 농도가 토양오염 우려 기준을 초과하였으며, 특히 폐광산과 가까운 비수몰 지역의 경우에는 표토/심토에 대하여 평균 농도가 우려기준을 초과하였으며 , 특히 폐광산과 가까운 비수몰지역의 경우 에는 표토/심토에 대하여 평균 농도가 우려기준을 초 과하여 비소 오염이 심각한 것으로 나타났다. 폐광산 주변 배경치비소 농도는 표토는 1.23mgkg, 심토는 0.78 mg/kg 으로, 다른 지역의 토양보다 상대적으로 높게 나타났는데 그 원인은 이 지역의 암상 및 광화대와 연관이 있는 것으로 판단된다.
- 5와 6은 하천 퇴적토와 농경지 표토의 오염지도를 나타낸다. 하천 퇴적토는 폐광산에서부터 수몰 지역 상부 구간에서 높은 비소 농도를 나타냈으며, 농경지 토양은 폐광산에서 석산교 구간과 수몰지상부에서 동곡2교 구간에서 높은 비소 농도를 나타내어, 토양 오염 복원 사업 시 이들 구간에서 오염복원이 철저하게 이루어져야 할 것으로 판단되었다.
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