본 연구는 폐금속광산인 복수광산 주변토양을 대상으로 X선형광분석법, X선회절분석법 및 휴대용 분광계를 이용하여 토양 내 광물조성을 확인하고 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴 등의 중금속오염 정도에 따른 분광특성을 고찰하였다. 그 결과 대조군 시료를 제외한 모든 시료에서 토양오염대책기준을 초과하였다. X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다. 또한 흡광깊이에 따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 점토광물의 흡광특성인 2312 nm와 2380 nm에서 점토광물에 의한 중금속흡착에 따라 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다. 이는 분광학적 특성이 중금속의 오염도와 상당한 상관성이 있음을 지시한다.
본 연구는 폐금속광산인 복수광산 주변토양을 대상으로 X선형광분석법, X선회절분석법 및 휴대용 분광계를 이용하여 토양 내 광물조성을 확인하고 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴 등의 중금속오염 정도에 따른 분광특성을 고찰하였다. 그 결과 대조군 시료를 제외한 모든 시료에서 토양오염대책기준을 초과하였다. X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다. 또한 흡광깊이에 따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 점토광물의 흡광특성인 2312 nm와 2380 nm에서 점토광물에 의한 중금속흡착에 따라 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다. 이는 분광학적 특성이 중금속의 오염도와 상당한 상관성이 있음을 지시한다.
This study investigated spectral characteristics of heavy metal contaminated soil samples in the vicinity of abandoned Boksu mine. Heavy metal concentrations including arsenic, lead, zinc, copper and cadmium were analyzed by XRF analysis. As a result, all of the soil samples excluding control sample...
This study investigated spectral characteristics of heavy metal contaminated soil samples in the vicinity of abandoned Boksu mine. Heavy metal concentrations including arsenic, lead, zinc, copper and cadmium were analyzed by XRF analysis. As a result, all of the soil samples excluding control sample were over-contaminated based on the counter measure standard. The XRD results revealed that quartz, kaolinite and smectite were detected for all of the soil samples and heavy metals in soil were adsorbed on clay minerals such as kaolinite and smectite. The spectral analyses confirmed that spectral reflectance of near-infrared and shorter portion of shortwave-infrared spectrum decreases as heavy metal concentration increases. Moreover, absorption depths at 2312 nm and 2380 nm, the absorption features of clay minerals, decreases with higher heavy metal concentration indicating adsorption of heavy metal ions with clay minerals. It indicates that spectral features and heavy metal contamination of soil samples have high correlations.
This study investigated spectral characteristics of heavy metal contaminated soil samples in the vicinity of abandoned Boksu mine. Heavy metal concentrations including arsenic, lead, zinc, copper and cadmium were analyzed by XRF analysis. As a result, all of the soil samples excluding control sample were over-contaminated based on the counter measure standard. The XRD results revealed that quartz, kaolinite and smectite were detected for all of the soil samples and heavy metals in soil were adsorbed on clay minerals such as kaolinite and smectite. The spectral analyses confirmed that spectral reflectance of near-infrared and shorter portion of shortwave-infrared spectrum decreases as heavy metal concentration increases. Moreover, absorption depths at 2312 nm and 2380 nm, the absorption features of clay minerals, decreases with higher heavy metal concentration indicating adsorption of heavy metal ions with clay minerals. It indicates that spectral features and heavy metal contamination of soil samples have high correlations.
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문제 정의
따라서 본 연구는 중금속으로 오염된 토양의 분광학적 특성을 파악하기 위하여 2007년 환경부의 ‘폐금속광산 오염실태 정밀조사’에서 토양 내 중금속함량이 전반적으로 높고, 중금속 오염 확산이 우려된다고 보고된 복수 광산을 대상으로 오염토양의 분광학적 특성을 분석하였다.
본 연구는 토양의 중금속 오염도에 따른 분광특성을 파악하기 위하여, X선형광분석을 통해 중금속 원소에 따른 토양의 오염도를 확인하였다. 특히 분광학적 특성 분석에 있어, 분광분석이 이루어지는 표면의 오염도가 분광특성을 크게 좌우하므로, 본 연구에서는 높은 정량한계를 갖는 대신 측정이용이하고, 분광분석 표면의 오염측정이 가능한 휴대용 XRF를 활용하였다.
본 연구는 폐금속광산인 복수광산 주변토양을 대상으로 X선형광분석과 X선회절분석을 통해 토양 내 중금속 오염정도와 광물조성을 파악하고, 휴대용 분광계를 이용하여 토양 내 중금속 오염정도에 따른 분광특성을 고찰하였다. 복수광산 내 토양에서 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴의 오염정도를 평가해본 결과, Site 1과 Site 2은 모든 토양오염대책기준을 초과하였으며, Site 3는 카드뮴을 제외한 원소에서 토양오염대책기준을 초과하였고 오염지수 분석결과 Site 2 > Site 1 > Site 3 > Site 4의 순으로 오염정도가 감소하였다.
본 연구에서는 상대적으로 적은 비용으로 간편 하고 빠르게 분석이 가능한 휴대용분광계를 사용하여(Jeong et al., 2016), 중금속오염에 따라 토양에서 나타나는 분광학적 특성을 분석하였다. 분석은 3-6 nm의 분광해상도, 350-2500 nm의 파장을 갖는 ASD사(Analytical spectral Devies, Inc.
제안 방법
X선의 가속전압은 40 kV, 전류는 30 mA로 작동되었으며, Cu-Kα파장(1.5406 Å) 을 사용하여 0.02°의 간격으로 3-60°까지 분당 40° 로 측정하여 X선회절곡선을 취득하였다.
또한 입자로 야기되는 분석상의 오류를 감소하기 위해 10 메쉬 표준체와 100 메쉬 표준체로 체거름하여 토양이 아닌 입자를 분별하고 입자를 균질화하였으며(Shefsky, 1997; USEPA, 2007; ME, 2016) 체거름된 토양시료를 대상으로 X선형광분석과 분광분석이 실시되었다. 각 지역을 대표하는 시료에 대해, 분말의 토양시료를 제작하였으며 이를 대상으로 X선회절분석을 실시하였다.
또한 Site 1, 2, 3의 주 오염물질은 비소, 납, 아연, 구리로 판단된다. 각 토양시료의 광물은 석영, 석회암, 백운암, 금운모, 고령토, 스멕타이트, 투각섬석 및 활석으로 확인되었다. 특히 모든 시료에서 석영, 고령토와 스멕타이트 군 광물이 검출된 바 중금속은 점토광물에 흡착되어 존재한다고 판단된다.
광물조성을 확인하기 위해 지질자원연구원의 Rigaku사 Ultima IV XRD를 사용하여 X선회절분석을 실시하였다. X선의 가속전압은 40 kV, 전류는 30 mA로 작동되었으며, Cu-Kα파장(1.
따라서 ROH의 특성이 반영되는 파장의 흡광깊이를 중금속 오염도와 비교하였다(Table 2, Fig. 4b, 4c). 그 결과, 2206 nm 부근의 흡광특성의 경우 흡광깊이의 분포와 토양의 중금속 오염도 경향에 있어 불일치하였다.
특히 분광학적 특성 분석에 있어, 분광분석이 이루어지는 표면의 오염도가 분광특성을 크게 좌우하므로, 본 연구에서는 높은 정량한계를 갖는 대신 측정이용이하고, 분광분석 표면의 오염측정이 가능한 휴대용 XRF를 활용하였다. 또한 X선회절분석을 통해 오염토양과 비오염토양의 광물조성을 동정하였으며 분광분석결과와 비교하였다. 최종적으로 토양의 중금속 오염도 및 광물조성의 영향을 종합하여 토양 중 중금속 오염도에 따른 분광학적 특성을 분석하였다(Fig.
, 2014), Hull-quotient 보정방법은 반사도 곡선 내 나타나는 흡수특성을 극대화시키는 방법으로써 특정 파장대 영역 내에서 서로 다른 대상들이 가지고 있는 흡광 특성의 위치, 깊이 등을 비교분석하는데 매우 유용하게 이용되는 보정기법이다(Kokaly and Clark, 1999). 또한 각각의 파장대역에서 토양 중금속 오염정도에 따른 분광학적 특성을 파악하기 위해 각 시료별 분광반사도의 분포차이를 분석하였으며, Hull-quotient 보정방법이 적용된 분광정보에서 오염도에 따른 흡광깊이의 변화를 분석하였다.
, 2009). 또한 산술평균 값으로 획득한 토양시료들의 분광정보는 각 지역의 대표성을 부여하기 위해, 장소에 따른 시료 개수를 기준으로 평균을 계산하여 최종적으로 폐석장 1과 2, 선광장, 대조군을 대표하는 분광곡선을 획득하였다.
실험실로 운반된 시료는 분석 시 습도의 영향을 제거하기 위해 통풍이 잘되고 직사광선이 닿지 않는 실온에서 풍건시켰다. 또한 입자로 야기되는 분석상의 오류를 감소하기 위해 10 메쉬 표준체와 100 메쉬 표준체로 체거름하여 토양이 아닌 입자를 분별하고 입자를 균질화하였으며(Shefsky, 1997; USEPA, 2007; ME, 2016) 체거름된 토양시료를 대상으로 X선형광분석과 분광분석이 실시되었다. 각 지역을 대표하는 시료에 대해, 분말의 토양시료를 제작하였으며 이를 대상으로 X선회절분석을 실시하였다.
복수광산 주변 토양시료 중 각 지역을 대표하는 시료를 선정하여 X선회절분석을 실시한 결과(Fig. 3), 토양 시료의 광물조성은 석영, 석회암, 백운암, 금운모, 고령토, 스멕타이트, 투각섬석 그리고 활석으로 동정하였다(Table 3). 특히 Site 1의 시료에서 활석이 특징적으로 검출되었으며, 각 지역별 검출 되지 않은 광물은 Site 1의 경우 투각섬석, Site 2의 경우 돌로마이트, Site 4의 경우 석회암과 금운모로 확인되었다.
분석은 3-6 nm의 분광해상도, 350-2500 nm의 파장을 갖는 ASD사(Analytical spectral Devies, Inc., USA)의 Labspec 5100 휴대용 분광기를 사용하여 실시되었다.
오염된 토양시료와 비교군 토양시료에 대해 분광특성을 분석하였다(Fig. 4). 모든 시료는 가시광선대역에서 415 nm과 480 nm에서 흡광특성이 관찰되었으며, 근적외선 대역인 900 nm 부근에서 또한 흡광특성이 다시 나타났다.
따라서 본 연구는 중금속으로 오염된 토양의 분광학적 특성을 파악하기 위하여 2007년 환경부의 ‘폐금속광산 오염실태 정밀조사’에서 토양 내 중금속함량이 전반적으로 높고, 중금속 오염 확산이 우려된다고 보고된 복수 광산을 대상으로 오염토양의 분광학적 특성을 분석하였다. 이를 위해 오염된 토양과 비교 시료에 대해 X선형광분석과 X선회절분석을 통해 토양의 오염도와 광물조성을 분석하였고, 오염도에 따른 분광학적 특성을 측정하였다.
또한 X선회절분석을 통해 오염토양과 비오염토양의 광물조성을 동정하였으며 분광분석결과와 비교하였다. 최종적으로 토양의 중금속 오염도 및 광물조성의 영향을 종합하여 토양 중 중금속 오염도에 따른 분광학적 특성을 분석하였다(Fig. 2).
본 연구는 토양의 중금속 오염도에 따른 분광특성을 파악하기 위하여, X선형광분석을 통해 중금속 원소에 따른 토양의 오염도를 확인하였다. 특히 분광학적 특성 분석에 있어, 분광분석이 이루어지는 표면의 오염도가 분광특성을 크게 좌우하므로, 본 연구에서는 높은 정량한계를 갖는 대신 측정이용이하고, 분광분석 표면의 오염측정이 가능한 휴대용 XRF를 활용하였다. 또한 X선회절분석을 통해 오염토양과 비오염토양의 광물조성을 동정하였으며 분광분석결과와 비교하였다.
대상 데이터
각 지역별 토양시료는 유기물층을 제거하고 0-15 m 깊이에서 약 300 g 이상 채취하였고, 폴리 에틸렌 봉투에 담아 실험실로 운반하였다. 실험실로 운반된 시료는 분석 시 습도의 영향을 제거하기 위해 통풍이 잘되고 직사광선이 닿지 않는 실온에서 풍건시켰다.
복수광산은 충청북도 제천시 수산면 지곡리에 소재하며 지리좌표 상 북위 36° 57ʹ 23ʺ, 동경 128° 11ʹ 59ʺ에 해당한다.
복수광산은 충청북도 제천시 수산면 지곡리에 소재하며 지리좌표 상 북위 36° 57ʹ 23ʺ, 동경 128° 11ʹ 59ʺ에 해당한다. 연구지역의 지질은 고생대 오르도비스기의 퇴적암류와 이를 관입한 중생대 백악기의 화강암류, 그리고 제4기 충적층으로 구성된다(Fig. 1).
토양시료는 2007년 환경부의 ‘폐금속광산 토양오염실태 정밀조사’ 보고서에 의거하여 광해의 원인인 광산 주변에 적치된 폐석장(Site 1, Site 3)과 폐시설이 남아있는 선광장(Site 2), 그리고 폐석장및 선광장과 이격거리가 약 160 m이며, 광산활동및 폐광석의 영향을 받지 않았다고 판단되는 지역 (Site 4)에서 채취하였다(Table 1).
데이터처리
분광촬영은 X선형광분석으로부터 중금속 수치를 확인한 토양시료의 동일지점을 대상으로 시료 표면에 직접 접촉하여 분광정보를 획득하는 lightprobe방식으로 이루어졌으며, 노이즈 값을 최소화하고 한 시료의 균질성을 향상시키기 위해 시료의한 지점에서 10회 측정한 반사도 값들의 산술평균 값을 산정하였다(Ren et al., 2009). 또한 산술평균 값으로 획득한 토양시료들의 분광정보는 각 지역의 대표성을 부여하기 위해, 장소에 따른 시료 개수를 기준으로 평균을 계산하여 최종적으로 폐석장 1과 2, 선광장, 대조군을 대표하는 분광곡선을 획득하였다.
이론/모형
2. Schematic flow chart for the methods conducted in this study.
, 2013) 분석은 X선의 에너지 손실을 최소화하기 위해 기기와 토양시료를 밀착하여 비소, 납, 아연, 구리 및 카드뮴을 대상으로 60초 동안 진행되었다 (Shefsky, 1997). 더불어 각 시료들의 오염정도를 수치화하기 위해, 환경부의 2지역 토양오염 우려기준에 적용되는 식을 사용하여 오염지수(Pollution Index, PI)를 계산하였다(Jung et al., 2005).
, 2015; Lee and Choi, 2016). 본 연구는 중금속 함량에 따른 상대적인 오염정도를 파악하기 위해 Olympus사의 DELTA 휴대용 XRF를 사용하였으며, 분석은 USEPA에서 지정한 Method 6200(USEPA, 2007)에 준하여 실내에서 실시하였다. 해당 기기는 40 kV의 Ta-Au의 X선 튜브와 실리콘표류검출기 (silicon drift detector)를 갖고 있으며 측정원소는 2cm의 구경을 통해 165 eV 이하의 해상도로 측정된다.
분광특성분석은 The spectral Geologist 7.5 (TSG 7.5)와 ENVI 4.8 소프트웨어를 활용하였으며, United Stated Geological Survey (USGS) 분광라이브러리(Clark et al., 2007)와 Jet Propulsion Laboratory (JPL)의 Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) 분광라이브러리(Baldridge et al., 2009)를 활용하여 광물조성을 확인하였다. 또한 혼합된 광물조성으로 나타나는 시료의 분광학적 특성을 고려하여, 반사도 분광곡선과 Hull-quotient 보정처리 된 분광곡선을 적절히 비교하여 세밀한 분광특성분석을 실시하였다(Kerr et al.
성능/효과
4b, 4c). 그 결과, 2206 nm 부근의 흡광특성의 경우 흡광깊이의 분포와 토양의 중금속 오염도 경향에 있어 불일치하였다. 그러나 2312 nm와 2380 nm 부근의 흡광깊이는 Site 4, Site 3, Site 1, Site 2 순으로 감소하여 납을 제외한 모든 중금속의 오염지수 결과와 일치하였다.
따라서 복수광산 주변 토양의 중금속오염도는 Site 2 > Site 1 > Site 3 > Site 4 순으로 낮아짐을 확인하였다.
4). 모든 시료는 가시광선대역에서 415 nm과 480 nm에서 흡광특성이 관찰되었으며, 근적외선 대역인 900 nm 부근에서 또한 흡광특성이 다시 나타났다. 특히 900 nm에서 흡광특성은 Site 1과 3에서 강하게 나타났다, 이러한 흡광특성은 토양 내에 철(Fe2+, Fe3+)을 함유한 광물의 영향으로 사료된다(Sherman and Waite, 1985; Choe et al.
반면 근적외선 영역에 해당하는 700-1300 nm은 중금속 오염정도가 증가함에 따라 반사도가 감소 됨을 확인하였다(Table 2, Fig. 4a). 납을 제외한 모든 중금속의 경우, 가장 오염도가 높은 Site 2에서 근적외선 영역 전반적으로 가장 낮은 반사도를 반사도를 보여, 근적외선 영역에서는 반사도를 이용하여 납의 오염을 감지하는데 어려움이 있을 것으로 사료된다.
복수광산 내 토양에서 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴의 오염정도를 평가해본 결과, Site 1과 Site 2은 모든 토양오염대책기준을 초과하였으며, Site 3는 카드뮴을 제외한 원소에서 토양오염대책기준을 초과하였고 오염지수 분석결과 Site 2 > Site 1 > Site 3 > Site 4의 순으로 오염정도가 감소하였다.
본 연구지역 내 반사도와 Hull곡선을 가시광선근적외선-단파적외선영역으로 세분하여 오염도에 따른 반사도와 흡광특성을 분석한 결과(Fig. 4), 가시광선의 반사도는 530 nm와 670 nm를 기준으로 상이한 분포를 보인다(Fig. 4a). 530 nm를 기준으로 단파장 영역은 Site 1 < Site 4 < Site 2 < Site 3의 순으로, 530-670 nm 영역은 Site 2 < Site 1 < Site 4 < Site 3의 순으로 반사도가 다르게 나타났다.
특히 모든 시료에서 석영, 고령토와 스멕타이트 군 광물이 검출된 바 중금속은 점토광물에 흡착되어 존재한다고 판단된다. 분광곡선에서 반사도 곡선과 HULL곡선에서 대조군시료의 분광 곡선을 분석해본 결과, 단파적외선 대역 내 고령토과 스멕타이트 군인 점토광물의 흡수특성이 두드러지게 나타났다. 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역에서는 반사도가 감소하는 경향을 보인다.
산출해본 결과, Site 1은 56, Site 2는 240, Site 3은 36, Site 4는 0.53으로 Site 4지역은 1을 초과하지 않은 것으로 보아 비오염지역으로 판단되며, Site 1-3은 오염지역으로 사료된다. 따라서 복수광산 주변 토양의 중금속오염도는 Site 2 > Site 1 > Site 3 > Site 4 순으로 낮아짐을 확인하였다.
토양오염지수를 활용하여 각 장소별 오염지수를 산출해본 결과, Site 1은 56, Site 2는 240, Site 3은 36, Site 4는 0.53으로 Site 4지역은 1을 초과하지 않은 것으로 보아 비오염지역으로 판단되며, Site 1-3은 오염지역으로 사료된다.
2007년 환경부의 ‘폐금속광산 토양오염실태 정밀조사’에 따르면, 복수광산에서 4개의 갱구와 폐 (광)석, 폐시설 등이 확인되었으며 이들을 중심으로 하류수계방향으로 채취된 총 62개의 토양 시료에서 13개의 시료가 토양오염우려기준을, 7개의 시료가 토양오염대책기준을 초과하였다. 토양환경 기준을 초과한 지역에서 비소, 카드뮴, 구리, 납, 아연 및 니켈이 검출되었으며 중금속이 검출된 지역은 하류수계 방향에 따라 발생됨을 확인하였다. 이는 복수광산의 토양오염이 하상퇴적물에 의해 발생되었으며 강이 호수로 유입됨에 따라 중금속오염이 확산될 우려가 있다고 보고되었다(ME, 2007).
3), 토양 시료의 광물조성은 석영, 석회암, 백운암, 금운모, 고령토, 스멕타이트, 투각섬석 그리고 활석으로 동정하였다(Table 3). 특히 Site 1의 시료에서 활석이 특징적으로 검출되었으며, 각 지역별 검출 되지 않은 광물은 Site 1의 경우 투각섬석, Site 2의 경우 돌로마이트, Site 4의 경우 석회암과 금운모로 확인되었다. 그러나 이를 제외한 광물조성은 유사하게 나타났으며 특히 모든 토양시료에는 석영과 점토광물인 고령토 및 스멕타이트 군의 광물
, 2012). 특히 흡광특성이 뚜렷하게 관찰된 Site 4를 대상으로 분광라이브러리와 비교해본 결과 (Fig. 4c), 1900-1925 nm에서 관찰되는 흡광특성은 스멕타이트 군에서 나타나는 비대칭의 흡수특성으로 판단된다. 또한 1350-1450 nm와 2200 nm 에서는 ‘doublet’형태의 독특한 곡선이 나타났는데, 이는 고령토에서 나타나는 고유의 분광특성과 유사하며, 1350-1450 nm는 OH, 2200 nm는 Al-OH 로 기인된 흡광특성으로 사료된다(Bishop et al.
3), 토양 시료의 광물조성은 석영, 석회암, 백운암, 금운모, 고령토, 스멕타이트, 투각섬석 그리고 활석으로 동정하였다(Table 3). 특히 Site 1의 시료에서 활석이 특징적으로 검출되었으며, 각 지역별 검출 되지 않은 광물은 Site 1의 경우 투각섬석, Site 2의 경우 돌로마이트, Site 4의 경우 석회암과 금운모로 확인되었다. 그러나 이를 제외한 광물조성은 유사하게 나타났으며 특히 모든 토양시료에는 석영과 점토광물인 고령토 및 스멕타이트 군의 광물
단파적외선의 경우 1900 nm보다 단파장의 영역에서는 근적외선영역의 반사도와 오염도 분포와 유사하게 오염도가 증가함에 따라 반사도가 감소하는 경향을 보이나, 장파장의 영역에서는 이를 반영하는 데 무리가 있어 보인다. 흡광깊이에따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 2312 nm와 2380 nm의 흡광특성이 점토광물에 의한 중금속흡착을 반영하여 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다. 이는 분광학적 특성이 중금속의 오염도와 상당한 상관성이 있음을 지시한다.
후속연구
이는 분광학적 특성을 이용한 중금속의 오염분포를 파악하는 데 상당한 상관 성이 있음을 지시한다. 본 연구를 기반으로 하여보다 많은 오염지역의 분광학적 특성을 원소별 오염정도와 비교한다면 보다 신뢰도 높은 상관관계를 정의할 수 있을 것으로 사료된다.
이는 분광학적 특성을 이용한 중금속의 오염분포를 파악하는 데 상당한 상관 성이 있음을 지시한다. 본 연구를 기반으로 하여보다 많은 오염지역의 분광학적 특성을 원소별 오염정도와 비교한다면 보다 신뢰도 높은 상관관계를 정의할 수 있을 것으로 사료된다.
납을 제외한 모든 중금속의 경우, 가장 오염도가 높은 Site 2에서 근적외선 영역 전반적으로 가장 낮은 반사도를 반사도를 보여, 근적외선 영역에서는 반사도를 이용하여 납의 오염을 감지하는데 어려움이 있을 것으로 사료된다. 특히 모든 중금속 원소 중 아연의 오염정도가 근적외선 영역인 800 nm와 1300 nm 의 반사도가 가장 높은 상관관계를 보여 해당 반사 도는 토양 중금속 오염정도와 아연의 오염정도의 유용한 지시자가 될 수 있을 것으로 사료된다. 이는 도시지역 주변 납, 망간, 구리, 아연, 카드뮴으로 오염된 토양에서 800 nm와 1300 nm의 반사도가 중금속 함량과 반비례한다는 연구결과와 일치 함을 확인할 수 있다(Pandit et al.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
복수광산 주변 토양을 대상으로 X선회절분석 결과 어떠했는가?
그 결과 대조군 시료를 제외한 모든 시료에서 토양오염대책기준을 초과하였다. X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다.
복수광산 주변 토양을 대상으로 분광분석을 통해 무엇을 확인하였는가?
X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다. 또한 흡광깊이에 따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 점토광물의 흡광특성인 2312 nm와 2380 nm에서 점토광물에 의한 중금속흡착에 따라 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다.
토양오염분석법 중 X선형광분석법의 장단점은 무엇인가?
, 2015). 반면 X선형광분석법은 높은 정량한계를 갖는 단점이 있는 반면, 광범위한 지역을 분석하고 오염지역을 선별하는 데 시간 및 경제적인 비용을 절감할수 있는 장점을 갖는다(Kim et al., 2015).
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