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문명 금은광산 주변 논토양에서 As 및 중금속의 토양과 벼작물의 상관성 평가
Correlation of Arsenic and Heavy Metals in Paddy Soils and Rice Crops around the Munmyung Au-Ag Mines 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.48 no.4, 2015년, pp.337 - 349  

권지철 (서울대학교 농생명과학공동기기원(NICEM)) ,  박현정 (서울대학교 농생명과학공동기기원(NICEM)) ,  정명채 (세종대학교 에너지자원공학과)

초록
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이 연구는 휴광된 문명광산 주변의 토양과 식물의 유기적 관계규명을 위해 토양시료를 왕수, 1 M $MgCl_2$, 0.01 M $CaCl_2$ 및 0.05 M EDTA 등 다양한 추출제로 전처리하여 As 및 중금속을 분석하였다. 화학분해 방법에 따른 함량은 왕수 > 0.01 M $CaCl_2$ > 1 M $MgCl_2$ > 0.05 M EDTA 순으로 나타났으며 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였다(p<0.01). 원소별 생물학적 농축계수(BAC)는 Cd, Cu 및 Zn 함량이 As와 Pb에 비해 상대적으로 높은 결과를 얻었다. 이 연구에서 식물농도에 영향을 주는 물리화학적 특성을 이용하여 단계별 다중선형회귀분석을 수행하였으며, 그 결과는 As 및 중금속의 농도 예측에 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 농가의 1일 평균 쌀소비량인 287 g을 적용하여 세계보건기구의 미량원소 1일 섭취 최대허용량과 비교한 결과 Cd와 As에서 각각 73.7%, 51.8%의 높은 섭취량을 보였다. 그러므로 현재까지 발현되지는 않았지만 광산주변 거주자들이 지역에서 재배된 쌀을 장기간 섭취할 경우 As 및 중금속 농축에 의한 건강의 악영향이 발생될 수 있으므로 적절한 처리가 요구된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study has focused on investigation of correlation for As and heavy metals in paddy soil and rice crops sampled in the vicinity of the abandoned Munmyung Au-Ag mine. Soil samples extracted by various methods including aqua regia, 1 M $MgCl_2$, 0.01 M $CaCl_2$ and 0.05 M EDT...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 이 연구에서는 문명 금-은광산 주변 농경지토양과 식물의 유기적 관계 규명을 위해 단일 용출제인 1 M MgCl2(Tessier et al., 1979), 0.01 M CaCl2(Van Ranst et al., 1999) 및 유기용제인 EDTA(Quevauviller et al., 1997) 등으로 토양을 추출하여 토양과 식물간의 상관관계를 효과적으로 규명하고자 하였다. 또한 토양 용출에 주요한 인자를 확인하기 위해 대표적인 토양특성인 pH, 양이온치환용량(CEC, cationexchange capacity: meq/100g), 유기물함량(OM, orgaincmatter: %)과 토양의 왕수분해를 변수로 다중회귀분석을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
토양의 중금속 오염의 원인은 무엇인가? 토양의 중금속 오염은 광산개발을 포함한 산업활동, 화학비료 및 농약, 산업폐수, 하수슬러지와 같은 중금속이 풍부한 물질들을 농업에 부적절하게 사용한 인류활동의 결과로서 수십 년간 전 세계적으로 농업생산에 심각한 문제가 되었다(Ramadan and Al-Ashkar, 2007;Kuo et al., 2006).
국내 생물유효도 평가 방법의 문제점은? 농경지토양의 경우 토양 특성, 금속의 화학종 및 식물 종류, 특히 토양과 식물의 반응은 토양 내에 함유된 금속의 생물유효도(bioavailability)에 의해 결정되며(Ehlkenand Kirchner, 2002), 간단하고 사용이 용이한 다양한 추출방법 등이 생물유효도 평가에 자주 사용된다. 하지만 국내의 경우 원소의 총량에 따른 농도에 기반을 두고 토양과 식물의 상호관계를 규명하는데 다소 어려움 있다. 물론 총량 방법은 금속의 다양한 화학종 또는 고체상이 다르고 복잡하기 때문에 위해성 평가에는 좋은 방법으로 알려져 있지만, 생물유효도를 평가함에 있어 한계점이 있다(Chen et al.
조사결과 국내 휴·폐광산 주변 농경지 토양에는 어떤 문제점이 있었는가? ,2009). 대표적으로 국내에 산재되어 있는 휴·폐광산에 대한 정밀조사 결과, 광산폐기물 및 광산 주변에 있는 농경지 토양의 80% 이상이 As 또는 중금속으로오염된 것으로 조사되었다(KMOE, 2005; 2007;2013). 이렇게 오염된 농경지 토양은 농작물에 영향을 미쳐 이를 섭취한 주민의 건강에 심각한 문제를 발생시킬 수 있다(Jung and Jung, 2006).
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참고문헌 (59)

  1. Adriano, D.C. (1986) Trace Elements in the Terrestrial Environment. Springer-Verlag, New York. 

  2. Adriano, D.C. (2001) Trace Elements in Terrestrial Environments Biogeochemistry, Bioavailability and Risks of Metals. Springer-Verlag, New York. 

  3. Alloway, B.J., Jackson, A.P. and Morgan, H. (1990) The accumulation of cadmium by vegetables grown on soils contaminated from a variety of sources. Sci. Tot. Environ, v.91, p.223-236. 

  4. Bhattacharya, P., Samal, A.C., Majumdar, J. and Santra, S.C. (2010) Arsenic contamination in rice, wheat, pulses and vegetables: a study in an arsenic affected area of West Bengal, India. Water Air Soil Pollut, v.213, p.3-13. 

  5. Brooks, R.R. (1983) Biological Methods of Prospection gor Minerals. John Wiley and Sons, New York. 

  6. Burgos, P., Madejon, E., Perez-de-Mora, A. and Cabrera, F. (2006) Spatial variability of the chemical characteristics of a trace-element-contaminated soil before and after remediation. Geoderma, v.130, p.157-175. 

  7. Chen, B., Shan, X.Q. and Qian, J. (1996) Bioavailability index for quantitative evaluation of plant availability of extractable soil trace elements. Plant Soil, v.186, p. 275-283. 

  8. Costa, M. (2000) Chromium and nickel. In: Zalups, R.K., Koropatnick, J. (Eds.), Molecular Biology and Toxicology of Metals. Taylor and Francis, Great Britain, p.113-114. 

  9. Ehlken, S. and Kirchner, G. (2002) Environmental processes affection plant root uptake of radioactiove trace elements and variability of transfer factor data. A review. J. of Environ. Radioactivity, v.58, p.97-112. 

  10. FAO (1994) Summary of evaluations performed by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JE-CFA). ILSI, Geneva. 

  11. FAO/WHO (1972) Evaluation of certain food additives and the contaminants mercury, lead and cadmium. Sixteenth report of the Joint FAO/WHO expert committee on food additives. FAO nutrition meeting report series No.51. 

  12. Feng, M.H., Shan, X.Q., Zhang, S. and Wen, B. (2005) A comparison of the rhizosphere-based method with DTPA, EDTA, $CaCl_2$ and $NaNO_3$ extraction methods for prediction of bioavailability of metals in soil to barley. Environ. Pollution, v.137, p.231-240. 

  13. Filgueiras, A.V., Lavilla, I. and Bendicho, C. (2002) Chemical sequential extraction for metal partitioning in environmental solid samples. J. of Environmental Monitoring, v.4, no.6, p.823-857. 

  14. Hong, C.O., Gutierrez, J., Yun, S.W., Lee, Y.B. and Yu, C. (2009) Heavy metal contamination of arable soil and corn plant in the vicinity of a zinc smelting factory and stabilization by liming. Arch. Environ. Contam. Toxicol, v.56, p.190-200. 

  15. Johann, M.R.A., Fung, L.A.H., Grant, C.N., Dennis, H.T. and Lalor, G.C. (2012) Dietary intake of minerals and trace elements in rice on the Jamaican market. Food Composition and Analysis, v.26, p.111-121. 

  16. Jung, M.C. and Thornton, I. (1997) Environmental contamination and seasonal variation of metals in soils, plants and waters in the paddy fields around a Pb-Zn mine in Korea. Sci. Tot. Environ., v.198, p.105-121. 

  17. Jung, M.C. (2001) Heavy metal contamination of soils and waters in and around the Imcheon Au-Ag mine, Korea. Geochemistry, v.16, p.1369-1375. 

  18. Jung, M.C., Thornton, I. and Chon, H.T. (2002) Arsenic, Sb and Bi contamination of soils, plants, waters and sediments in the vicinity of the Dalsung Cu-W mine in Korea. Sci. Tot. Environ., v.295, p.81-89. 

  19. Jung, M.C. (2003) Background levels and daily intake of As, Cd, Cu, Pb and Zn in white rice produced in Korea. Econ. Environ. Geol., v.36, no.5, p.357-363. 

  20. Jung, M.C., Yun, S.T., Lee, J.S. and Lee, J.U. (2005) Baseline study on essential and trace lements in polished rice from South Korea. Environ. Geochem. Health, v.27, p.455-464. 

  21. Jung, M.C. and Jung, M.Y. (2006) Evaluation and management method of environmental contamination from abandoned metal mines in Korea. J. of the Korean Society for Geosystem Engineering, v.43, no.5, p.383-394. 

  22. Jung, M.C. (2008) Heavy metal concentrations in soils and factors affecting metal uptake by plants in the vicinity of a Korean Cu-W mine. Sensors, v.8, p.2413-2423. 

  23. Kim, K.W. and Thornton, I. (1993) Influence of Ordovician uraniferous black shales on the trace element concentration of soils and food crops, Korea. Applied Geochem Suppl., v.2, p. 249-255. 

  24. KMOE(Korea Ministry of Environment). (2005) Detailed survey for soil and water contamination in abandoned metal mines in Korea, Korea Ministry of Environment, Sejong-city, South Korea. 

  25. KMOE(Korea Ministry of Environment). (2007) Detailed survey for soil and water contamination in abandoned metal mines in Korea, Korea Ministry of Environment, Sejong-city, South Korea. 

  26. KMOE(Korea Ministry of Environment). (2013) Soil monitoring system and soil pollution survey in 2012, Korea Ministry of Environment, Sejong-city, South Korea. 

  27. Ko, M.S., Park, H.S. and Lee, J.U. (2009) Bioleaching of heavy metals from tailings in abandoned Au-Ag mines using sulfur-oxidizing bacterium Acidithiobacillus thiooxidans. J. Kor. Sco. Geosystem Eng, v.46-2, p.239-251. 

  28. Kuo, S., Lai, M.S. and Lin, C.W. (2006) Influence of solution acidity and $CaCl_2$ concentration on the removal of heavy metals from metal-contaminated rice soils. Environ. Pollution, v.144, p.918-925. 

  29. Kwon, J.C., Jeong, S.H., Jung, M.C. and Kim, T.S. (2013a) Seasonal variation and correlation between soil and crop plant of arsenic and heavy metal concentrations in paddy fields around the Yeongdae Au-Ag mine, Korea. J. KSMER, v.50, no.2, p.212-226. 

  30. Kwon, J.C., Jung, M.C. and Kang, M.H. (2013b) Contents and seasonal variations of arsenic in paddy soils and rice crops around the abandoned metal mines. Econ. Environ. Geol, v.64, p.329-338. 

  31. Kwon, J.C., Jung, M.C. and Lee, M.G. (2014) Characteristics of arsenic and heavy metal leaching for paddy soils around abandoned metal mines. J. KSMER, v.51, no.3, p.395-403. 

  32. Lee, C.G., Chon, H.T. and Jung, M.C. (2000) Arsenic and heavy metal contamination and their seasonal variation in the paddy field around the Daduk Au-Pb-Zn mine in Korea. J. of the Korean Society for Geosystem Engineering, v.37, no.1, p.53-66. 

  33. Lee, J.C., Lee, S.W., Chon, H.T. and Kim, K.W. (2008) Evaluation of human exposure to arsenic due to rice ingestion in the vicinity abandonedn Myungbong Au-Ag mine site, Korea. J. of Geochmical Exploration, v.96, p.231-235. 

  34. Li, J.X., Yang, X.E., He, Z.L., Jilani, G., Sun, C.Y. and Chen, S.M. (2007) Fractionation of lead in paddy soils and its bioavailability to rice plants. Geoderma, v.141, p.174-180. 

  35. Liu, H., Probst, A. and Liao, B. (2005) Metal contamination of soils and crops affected by the Chenzhou lead/zinc mine spill(Hunan, China). Sci. Tot. Environ. v.339, p.153-166. 

  36. Marin, A.R., Masscheleyn, P.H. and Patrick, W.H. (1993) Soil redox-pH stability of arsenic species and its influence on arsenic uptake by rice. Plant Soil, v.152, p.245-253. 

  37. McCauley, A., Jones, C. and Jacobsen, J. (2009) Soil pH AND Organic Matter. utrient management modules 8, #4449-8. MontanaState University Extenxion Service, Bozeman, Montana, p.1-12. 

  38. Meers, E., Du Laing, G., Unamuno, V., Ruttens, A., Vangronsveld, J., Samson, R., Tack, F.M.G. and Verloo, M.G. (2007) Comparison of Cd extractability from soils and sediments by commonly used single extraction protocols. Geoderma, v.141, p.247-259. 

  39. Mondal, D. and Polya, D.A. (2008) Rice is a major exposure route for arsenic in Chakdaha block, Nadia district, West Bengal, India: a probabilistic risk assessment. Appl Geochem, v.23, p. 2987-2998. 

  40. Muhlbachova, G., Simon, T. and Pechova, M. (2005) The availability of Cd, Pb and Zn and their relationships with soil pH and microbial biomass in soils amended by natural clinoptilolite. Plant, Soil and Environment, v.51, p.26-33. 

  41. National Statistical Office, (2015) Survey the furniture sector in 2014 Grain consumption per capita. Statistics Korea, Dae-Jeon. 

  42. Novozamsky, I., Lexmond, T.Y. and Houba, V.J.G. (1993) A single extraction procedure of soil for evaluation of uptake of some heavy metals by plants. International J. Environmental Analytical Chemistry, v.51, p.47-58. 

  43. Pedro, T., Joan, B., Ferran, R., Jaume, B., Lluis, L., Luis, T. and Bernardo, S. (2011) Concentration and distribution of twelve metals in Central Catalonia surface soils. J. Geochemical Exploration, v.109, p.92-103. 

  44. Qian, Y., Chen, C., Zhang, Q., Li, Y., Chen, Z. and Li, M. (2010) Concentrations of cadmium, lead, mercury and arsenic in Chinese market milled rice and associated population health risk. Food Control. v.21, p.1757-1763. 

  45. Quevauviller, P., Rauret, R., Rubio, G., Lopezsanchez, J.F., Ure, A.M., Bacon, J.R. and Muntau, H. (1997) Certified reference materials for the quality control of EDTA-and acetic acid-extractable contents of trace elements in sewage sludge amended soils(CRMa483 and 484). Anal. Chem., v.357, p.611-618. 

  46. Raghunath, R., Tripathi, R.M. Suseela, B., Bhalke, S., Shukla, V.K. and Puranik, V.D. (2006) Dietary intake of metals by Mumbai adult population. Sci. Total Environ, v.356, p.62-68. 

  47. Ramadan, M.A.E. and Al-Ashkar, E.A. (2007) The effect of different fertilizers on the heavy metals in soil and tomato plant. J. of Basic and Applied Sciences, v.1, p.300-306. 

  48. Rauret, G., Lopez-Sanchez, J.F., Sahuquillo, A., Rubio, R., Davidson, C., Ure, A. and Queqauviller, Ph. (1999) Improvement of the BCR three-step sequential extraction procedure prior th the certification of new sediment and soil reference materials. J. Environ. Monit. v.1, p.57-61. 

  49. Su, Y.Z. and Yang, R. (2008) Background concentrations of elements in surface soils and their changes as affected by agriculture use in the desert-oasis ecotone in the middle of Heihe River Basin, North-west China. J. Geochemical Exploration, v.98, p.57-64. 

  50. Tessier, A., Campbell, P.G.C. and Bisson, M. (1979) Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal. Chem., v.51, p. 844-851. 

  51. Tripathi, R.M., Suchismita, M., Raghunath, R., Sastry, V.N. and Krishnamoorthy, T.M. (2000) Daily intake of manganese by the adult population of Mumbai. Sci Total Environ, v.208, p.43-50. 

  52. Ure, A.M. (1995) Methods of analysis for heavy metals in soils. Blackie and Son, Glasgow. p. 58-102. 

  53. Van Ranst, E., Verloo, M., Demeyer, A. and Pauwels, J.M. (1999) Manual for the soil chemistry and fertility laboratory: analytical methods for soils and plants equipment, and management of consumables. International Training Centre for Post-Graduate Soil Scientists, Universiteit Gent, Gent, Belgium. 

  54. WHO. (1993) Guidelines for drinking-water quality, 2nd edition, v.1. Recommendations, HO, Geneva, p.188. 

  55. WHO. (2011) Safety evaluation of certain food additives and contaminants. 

  56. Zeng, F., Mao, Y., Cheng, W., Wu, F. and Zhang, G. (2008) Genotypic and environmental ariation in chromium, cadmium and lead concentrations in rice. Environ. Pollution, v.153, p.309-314. 

  57. Zeng, F., Ail, S., Zhang, H., Ouyang, Y., Qiu, B., Wu, F. and Zhang, G. (2011) The influence of pH and organic matter content in paddy soil on heavy metal availability and their uptake by rice plants. Environ. Pollution, v.159, p.84-91. 

  58. Zhang, Z.W., Subida, R.D., Agetano, M.G., Nakatsuka, H., Inoguchi, N., Watanabe, T., Shimbo, S., Higashikawa, K. and Ikeda, M. (1998) Non-occupational exposure of adult women in Manila, the Philippines, to lead and cadmium. Sci. Total Environ, v.215, p.157-165. 

  59. Zhao, K.L., Liu, X.M., Xu, J.M. and Selim, H.M. (2010) Heavy metal contaminations in a oil-rice system: identification of spatial dependence in relation to soil properties of paddy ields. J. of Hazardous Materials, v.181, p.778-787. 

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