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문제 정의
- 따라서 본 연구는 금속 폐광산 하류지역 논토양에 대한 중금속 오염형태를 조사하여 오염 농경지 복원과 합리적 이용에 필요한 기초 자료로 얻고자 수행하였다.
제안 방법
- 5B 여과지로 여과하여 유도결합플라스마 발광광도기 (Perkin Elmer 3300)을 이용하여 각 성분을 측정하였다. 고형물의 입자표면과 이차광물에 흡착된 중금속을 용출해 낼 수 있고 독일과 네덜란드에서 중금속 분석 시 전처리 방법으로 이용되고 있는 왕수로 침출시켜 0.1N HCl법과 동일하게 분석하였다. 토양의 화학성은 토양화학분석법 (NIAST.
- 그리고 제 2차 소류지인 마흘지를 통과해 관개하는 경작 논 토양을 SIII으로 분류하여 채취하였다. 오염관개수가 토양오염에 미치는 영향을 구명코자 최상류 휴경논 (SI)을 토양의 색에 따라 구분 82 cm까지 토심별로 8개의 시료를 채취하였고, 백안지를 통과해 관개했던 논 (SII)을 토색에 따라 약 40 cm까지 4점씩 채취하였다.
- 채취한 토양시료는 음건하여 고무망치로 분쇄한 후 2 mm 폴리에틸렌체를 통과시킨 다음, 비닐봉투에 보관 분석시료로 하였다. 분석은 우리나라 토양오염공정시험법 (Ministry of Environment. 1999)에 준해 0.1N HCl용액에 조제된 토양 10 g을 100 ml 삼각플라스크에 취하여 유해금속측정용 시약으로 조제된 0.1N HCl 용액 50 ml를 가하고, 30℃ 항온하에서 진폭 10 cm의 진탕기에서 분당 100회로 1시간 진탕한 후 No. 5B 여과지로 여과하여 유도결합플라스마 발광광도기 (Perkin Elmer 3300)을 이용하여 각 성분을 측정하였다. 고형물의 입자표면과 이차광물에 흡착된 중금속을 용출해 낼 수 있고 독일과 네덜란드에서 중금속 분석 시 전처리 방법으로 이용되고 있는 왕수로 침출시켜 0.
- 그리고 제 2차 소류지인 마흘지를 통과해 관개하는 경작 논 토양을 SIII으로 분류하여 채취하였다. 오염관개수가 토양오염에 미치는 영향을 구명코자 최상류 휴경논 (SI)을 토양의 색에 따라 구분 82 cm까지 토심별로 8개의 시료를 채취하였고, 백안지를 통과해 관개했던 논 (SII)을 토색에 따라 약 40 cm까지 4점씩 채취하였다.
- 채취한 토양시료는 음건하여 고무망치로 분쇄한 후 2 mm 폴리에틸렌체를 통과시킨 다음, 비닐봉투에 보관 분석시료로 하였다. 분석은 우리나라 토양오염공정시험법 (Ministry of Environment.
대상 데이터
- 본 연구의 조사지역은 Fig. 1에서 보는 바와 같이 우리나라 동남부 경상남도 밀양시 무안면 마흘리에 위치한 구운동(양구동)광산으로 종남산 (해발 663.5m)의 줄기로 북방 약 2.5 km에 위치한 지역이다. 지질은 안산암 (安山岩)이고 광맥은 안산암질암의 함유화광 (含硫化鑛) 석영맥 (石英脈)에 의해 이루어졌으며, 방연광 (方鉛鑛) 섬아연광 (閃亞鉛鑛)과 황동광 (黃銅鑛), 황철광 (黃鐵鑛) 등의 유화광물 (硫化鑛物)과 함께 산출되었다.
- 주 채광 금속은 금, 은, 동, 납, 아연이었으며, 1919년 일본인 原口要三郞이 개광(開鑛)하여 채광하였으나 광복 후 채산성 때문에 폐광상태로 방치되고 있었다. 조사지역은 폐금속 광산 주변지역 토양오염 방지시설사업의 일환으로 1996년 광미퇴적지의 매립과 개울 중앙의 광구를 시멘트로 밀봉하였으며, 소류지 퇴적물의 준설 및 유해 중금속으로 오염된 농경지에 대한 토양 개선사업이 시행된 곳이었다.
- 5 km에 위치한 지역이다. 지질은 안산암 (安山岩)이고 광맥은 안산암질암의 함유화광 (含硫化鑛) 석영맥 (石英脈)에 의해 이루어졌으며, 방연광 (方鉛鑛) 섬아연광 (閃亞鉛鑛)과 황동광 (黃銅鑛), 황철광 (黃鐵鑛) 등의 유화광물 (硫化鑛物)과 함께 산출되었다. 주 채광 금속은 금, 은, 동, 납, 아연이었으며, 1919년 일본인 原口要三郞이 개광(開鑛)하여 채광하였으나 광복 후 채산성 때문에 폐광상태로 방치되고 있었다.
- 1과 같다. 토양시료는 광미 야적지 유출수를 직접 관개해 영농을 했던 최상류 지역 휴경논 토양을 SI로 하고, 본 수계의 제 1차 소류지인 백안지를 통과해 관개했던 마흘지 상류의 담수 휴경논 토양을 SII로 하였다.
이론/모형
- 1N HCl법과 동일하게 분석하였다. 토양의 화학성은 토양화학분석법 (NIAST. 1988)에 준해, pH는 초자전극법으로, 유기물함량은 Tyurin법으로, 유효인산은 1-amino 2-naphtol 4-sulfonic 산에 의한 몰리부덴 청법에 따라 비색 정량하였고, 치환성 양이온은 1N-초산암모니움으로 침출한 다음 유도결합플라즈마 발광광도계 (Perkin Elmer 3300)로 분석하였다.
성능/효과
- 본 조사지역의 광구 및 광미 적치장에서 거리별 퇴적토양의 표토 중금속 함량은 Table 3과 같다. 광미 적치장에서 거리가 멀어질수록 구리와 납은 감소하는 반면, 카드뮴과 니켈은 증가하는 경향을 보였다. 즉 최상류 지역 토양 (SI)의 경우 구리, 납, 크롬의 함량이 각각 97.
- , 2008)보다 높았다. 광산폐수의 직접적인 영향을 받는 지표수를 관개수로 이용하는 SI에서 매우 높은 중금속 함량이 나타났음을 알 수 있으며, 1차 소류지 (백안지: R1)을 통과한 SII지점의 중금속함량은 SI지점에 비해 약50%수준이었다. 2차 소류지 (마흘지: R2)를 통과한 SIII에서 일반 논토양의 중금속 평균함량과 비슷한 수준으로 나타났다.
- 유기물의 함량은 표토의 경우 20 g kg-1으로 다소 높은 경향이었으나 심토에는 12-18 g kg-1으로 토층 간 뚜렷한 차이가 없었는데, 이는 토양의 퇴적시 주변 환경의 영향으로 생각된다. 아울러 유효인산의 경우는 표토에서는 85 mg kg-1으로 우리나라 농경지 평균함량과도 유사한 결과를 보였는데 이는 휴경지라도 다량의 식물체 분해 산물이 인산의 공급원으로 작용했기 때문으로 생각되며 13 cm 이하 토심에서는 6-13 mg kg-1으로 매우 낮은 함량이었다. 칼리의 함량도 전층을 통해서 0.
- 광미 적치장에서 거리가 멀어질수록 구리와 납은 감소하는 반면, 카드뮴과 니켈은 증가하는 경향을 보였다. 즉 최상류 지역 토양 (SI)의 경우 구리, 납, 크롬의 함량이 각각 97.0, 197.0, 0.28 mg kg-1으로 높은 반면 카드늄의 경우는 백안지 상류 논토양 (SII)에서 3.1-3.4 mg kg-1으로 최상류지 토양에 비해 높았다. 그리고 경지정리 등의 오염토양복원사업이 진행되어 현재 경작지로 이용되고 있는 토양 즉, SIII의 경우 구리 카드뮴, 납, 니켈 및 크롬이 각각 25.
- 표토의 토색이 다른 두 토양의 화학성을 비교해 본 결과 유기물을 제외하고는 암갈색토가 갈색토보다 화학성이 낮은 경향이었고, pH는 0-6 cm에서 암갈색토 및 갈색토가 5.19 및 5.96으로 SI보다 높게 나타난 반면 6-21 cm 및 6-17 cm에서는 4.87 및 5.08로 매우강한 산성 및 강한 산성으로 최상류 논토양 (SI)의 표토 0-13 cm와 비슷한 경향이었다. 표토 0-6 cm에서 pH가 높은 것은 담수 기간 동안 pH가 높은 마흘지 수원의 영향을 받은 것으로 생각된다.
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