공단 인근 농경지에 중금속 농도의 상태를 파악하기 위하여 전국에 60개 공단 인근 농경지에서 1,200점(표토, 심토 각각 600점)의 토양시료를 채취하여 전함량 농도를 분석하였다. 토양 중금속 농도는 Pb, Ni, As 가 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 것을 제외하고는 기준이하 수준이었다. 공단 인근 농경지에 표토와 심토 중에 중금속 농도의 평균치는 유사한 수준이었다.
공단 인근 농경지에 중금속 농도의 상태를 파악하기 위하여 전국에 60개 공단 인근 농경지에서 1,200점(표토, 심토 각각 600점)의 토양시료를 채취하여 전함량 농도를 분석하였다. 토양 중금속 농도는 Pb, Ni, As 가 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 것을 제외하고는 기준이하 수준이었다. 공단 인근 농경지에 표토와 심토 중에 중금속 농도의 평균치는 유사한 수준이었다.
BACKGROUND: Agricultural soils are vulnerable from contamination of heavy metal derived from industrial waste. Monitoring on heavy metals on agricultural soils around industrial complexes and evaluation on distributional state on the concentrations of heavy metals in soil have been carried out for p...
BACKGROUND: Agricultural soils are vulnerable from contamination of heavy metal derived from industrial waste. Monitoring on heavy metals on agricultural soils around industrial complexes and evaluation on distributional state on the concentrations of heavy metals in soil have been carried out for problem assessment on soil condition. METHODS AND RESULTS: Soil samples of 1,200, were collected from sixty site of industrial complexes located Gyounggi, Chungbuk, Cheonbuk, and Gyoungnam provinces. Total concentration of Cu, Pb, Zn, Ni, and As were analyzed. Heavy metal concentrations in most soil samples were below warning criteria, except 1 site of Pb, Ni, and As, separately. The comparison of mean values of heavy metal concentrations between soils around industrial complexes and paddy soils, showed similar levels of heavy metals, except Pb. The concentrations of lots of heavy metals were distributed between from warning criteria to one fifth level of warning criteria. However, in the case of Cu and Pb, more than 30% were distributed below one twenties level of warning criteria. These results were very similar with the distribution state of heavy metals in upland soils. The concentrations of heavy metals in surface soil and subsoil were similar among the heavy metals in soils around industrial complexes. CONCLUSION: The concentrations of heavy metals in soils around industrial complexes were distributed close to warning criteria. Long term and continous monitoring and evaluation on heavy metals in agricultural soils are required for food safety and sustainable soil management.
BACKGROUND: Agricultural soils are vulnerable from contamination of heavy metal derived from industrial waste. Monitoring on heavy metals on agricultural soils around industrial complexes and evaluation on distributional state on the concentrations of heavy metals in soil have been carried out for problem assessment on soil condition. METHODS AND RESULTS: Soil samples of 1,200, were collected from sixty site of industrial complexes located Gyounggi, Chungbuk, Cheonbuk, and Gyoungnam provinces. Total concentration of Cu, Pb, Zn, Ni, and As were analyzed. Heavy metal concentrations in most soil samples were below warning criteria, except 1 site of Pb, Ni, and As, separately. The comparison of mean values of heavy metal concentrations between soils around industrial complexes and paddy soils, showed similar levels of heavy metals, except Pb. The concentrations of lots of heavy metals were distributed between from warning criteria to one fifth level of warning criteria. However, in the case of Cu and Pb, more than 30% were distributed below one twenties level of warning criteria. These results were very similar with the distribution state of heavy metals in upland soils. The concentrations of heavy metals in surface soil and subsoil were similar among the heavy metals in soils around industrial complexes. CONCLUSION: The concentrations of heavy metals in soils around industrial complexes were distributed close to warning criteria. Long term and continous monitoring and evaluation on heavy metals in agricultural soils are required for food safety and sustainable soil management.
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문제 정의
산업단지에서 발생하는 오염원 중 유기성 물질은 시간이 경과함에 따라 생물학적이나 화학적 과정을 통하여 농도와 량이 줄어들지만 중금속은 유입과정을 반복하면서 토양에 축적되기 때문에 토양관리에 있어서 중요한 오염물질로 평가될 수 있다. 본 연구는 공업단지 인근에 농경지 토양 중 중금속 함량을 비교 분석하기 위하여 2017년 경기, 충북, 전북, 경북에 위치한 공업단지 60개 지역(각 지역별 15개 공단)에 인근 농경지 600지점(표토, 심토)에 대한 토양 중금속 조사결과이다.
제안 방법
공단 인근 농경지에 중금속 농도의 상태를 파악하기 위하여 전국에 60개 공단 인근 농경지에서 1,200점(표토, 심토 각각 600점)의 토양시료를 채취하여 전함량 농도를 분석하였다. 토양 중금속 농도는 Pb, Ni, As 가 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 것을 제외하고는 기준이하 수준이었다.
토양오염 우려기준과 대책기준을 초과한 농경지 필지에 대하여는 농산물 안전성 검사를 정책건의 하였다. 공단의 영향에 의한 토양 중금속 함량의 변동을 간접적으로 진단해 보기 위하여 조사된 공단 인근 농경지 전체 토양시료의 중금속 함량 평균값과 공단의 영향이 상대적으로 미약하거나 없는 우리나라 일반농경지 논토양(시료수 2,110개)에 중금속 함량 평균값(Table 3)을 비교해 보았다. Cu는 일반농경지 논토양에서 보다 공단인근 농경지에서 10.
대상 데이터
경기, 충북, 전북, 경북 지역에서 지역별로 각 15개씩 총 60개 공단(Table 1)을 선정하였다. 공단 선정은 공단의 특성과 지형 및 농경지 분포 등을 감안하여 실시하였다.
공단 선정은 공단의 특성과 지형 및 농경지 분포 등을 감안하여 실시하였다. 중금속 분석을 위한 토양시료 채취는 조사 대상 공단마다 공단의 영향권 이내 (공단외곽으로 부터 떨어진 거리 1 km 이내)에 있는 농경지에서 10개 필지 농경지를 선정하고 표토(0~15 cm)와 심토(15~30 cm)의 토양을 채취하였다. 총 1,200개 토양시료(60개 공단, 공단마다 10개 토양시료, 표토와 심토)를 채취하였다.
중금속 분석을 위한 토양시료 채취는 조사 대상 공단마다 공단의 영향권 이내 (공단외곽으로 부터 떨어진 거리 1 km 이내)에 있는 농경지에서 10개 필지 농경지를 선정하고 표토(0~15 cm)와 심토(15~30 cm)의 토양을 채취하였다. 총 1,200개 토양시료(60개 공단, 공단마다 10개 토양시료, 표토와 심토)를 채취하였다. 토양시료 채취 방법은 1개의 농경지 필지에서 5반복의 토양을 채취하여 혼합 후 필지를 대표하는 1개의 시료로 사용하였다.
총 1,200개 토양시료(60개 공단, 공단마다 10개 토양시료, 표토와 심토)를 채취하였다. 토양시료 채취 방법은 1개의 농경지 필지에서 5반복의 토양을 채취하여 혼합 후 필지를 대표하는 1개의 시료로 사용하였다. 채취한 토양을 풍건시킨 후 2 mm 체에 통과시켜 중금속 분석을 위한 토양시료로 사용하였다.
이론/모형
채취한 토양을 풍건시킨 후 2 mm 체에 통과시켜 중금속 분석을 위한 토양시료로 사용하였다. 토양의 중금속 분석은 토양오염 공정시험법에 준하여 왕수환류냉각 분해법 (MOE 2013)으로 시료조제 후에 유도결합 플라즈마 발광광도법으로 중금속 전 함량을 정량하였다. 중금속 분석에 대한 정도관리를 위하여 표준물질 (CRM041-30G)을 분석과정에 투입하여 분석된 결과를 평가하였으며 그 결과는 Table 2와 같다.
성능/효과
토양 중금속 농도는 Pb, Ni, As 가 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 것을 제외하고는 기준이하 수준이었다. 공단 인근 농경지에 표토와 심토 중에 중금속 농도의 평균치는 유사한 수준이었다.
4%p 낮은 결과를 보였다. 반면 Pb, Zn 과 As는 일반농경지 논토양에서 보다 공단인근 농경지에서 각각 68.8%p, 13.3%p, 그리고 19.6%p 높은 결과를 나타내었다. 조사된 결과를 바탕으로 공단 인근에 농경지의 중금속함량 상태의 정도는 Pb> As> Zn> Ni> Cu 순이었다.
공업단지 인근에 위치한 농경지 중에 중금속 함량은Table 3과 같다. 조사된 공단인근 농경지에 토양 중금속 Cu, Zn 은 토양환경보전법에서 제시하고 있는 농경지 중에 중금속의 토양오염 우려기준 이하 수준이었다. 그러나 Ni, As 는 전체 조사지점 중에서 각 1지점의 표토와 심토에서 토양오염 우려기준을 초과하였고, Pb 는 1지점의 표토와 심토에서 토양오염 대책기준을 초과하였다.
공단 인근 농경지에 중금속 농도의 상태를 파악하기 위하여 전국에 60개 공단 인근 농경지에서 1,200점(표토, 심토 각각 600점)의 토양시료를 채취하여 전함량 농도를 분석하였다. 토양 중금속 농도는 Pb, Ni, As 가 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 것을 제외하고는 기준이하 수준이었다. 공단 인근 농경지에 표토와 심토 중에 중금속 농도의 평균치는 유사한 수준이었다.
후속연구
산업 활동은 생산과정에서 대기, 수질에 영향을 주는 각종 부산물들이 발생되고 지속적으로 직간접적인 경로를 통하여 토양이나 수계에 유입되어 토양이나 재배되는 작물에 허용되는 범위를 초과하여 오염의 문제를 발생할 수 있다. 따라서 농경지 토양의 비옥도 유지를 통한 작물 생산성 향상을 위한 토양관리도 중요하지만, 농경지에 오염물질의 상태파악을 통한 농산물의 안전성을 유지하는 노력도 필요하다.
조사된 결과를 바탕으로 공단 인근에 농경지의 중금속함량 상태의 정도는 Pb> As> Zn> Ni> Cu 순이었다. 이러한 결과는 공단지역 인근 토양 중금속 종류별 농도 상태의 수준을 알아 볼 수 있는 것으로서 금후 농경지의 건전한 관리를 위한 대책 수립 시에 참고할 수 있을 것으로 생각된다. 한편 Pb, Ni, As 가 각각 다른 지역에서 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 곳이 있어서 관련절차에 따라 토양개량과 농산물 안전성검사 요청을 하였으며, 금후 공단 인근 농경지 토양의 이화학적 조건과 기상자료 등을 종합한 바탕 위에서 공단의 오염요소별 영향에 대한 조사가 필요하다고 사료된다.
이러한 결과는 공단지역 인근 토양 중금속 종류별 농도 상태의 수준을 알아 볼 수 있는 것으로서 금후 농경지의 건전한 관리를 위한 대책 수립 시에 참고할 수 있을 것으로 생각된다. 한편 Pb, Ni, As 가 각각 다른 지역에서 1지점씩 토양오염 우려기준을 초과한 곳이 있어서 관련절차에 따라 토양개량과 농산물 안전성검사 요청을 하였으며, 금후 공단 인근 농경지 토양의 이화학적 조건과 기상자료 등을 종합한 바탕 위에서 공단의 오염요소별 영향에 대한 조사가 필요하다고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중금속이 농경지 토양에 유입되어 오염을 유발하는 과정에는 어떠한 경로들이 있는가?
중금속이 농경지 토양에 유입되어 오염을 유발하는 과정은 여러 가지 경로가 있다. 특히 휴폐광산에서 외부에 노출되어 있는 광미사 등에서 강우시 빗물과 함께 중금속 등이 유출되고, 갱내수 등이 지하침투나 하천을 통해서 농경지에 유입될 수 있다. 그리고 각종 산업폐기물이나 생활폐기물에 의한 오염이 있을 수 있다. 산업시설에서 발생하는 각종 분진과 매연, 폐수 중에 중금속의 유입을 통한 토양 축적 가능성도 잠재적이라고 할 수 있다. 최근 국내에서도 산업단지 인근 농경지 중에 중금속 상태에 대한 연구(Min et al.
농경지의 건전한 관리는 어떠한 측면에서 실행되어야 하는가?
산업 활동은 생산과정에서 대기, 수질에 영향을 주는 각종 부산물들이 발생되고 지속적으로 직간접적인 경로를 통하여 토양이나 수계에 유입되어 토양이나 재배되는 작물에 허용되는 범위를 초과하여 오염의 문제를 발생할 수 있다. 따라서 농경지 토양의 비옥도 유지를 통한 작물 생산성 향상을 위한 토양관리도 중요하지만, 농경지에 오염물질의 상태파악을 통한 농산물의 안전성을 유지하는 노력도 필요하다.
산업단지에서 발생하는 오염원 중 중금속이 유기성 물질보다 토양관리에 있어서 중요한 오염물질인 이유는 무엇인가?
산업단지에서 발생하는 오염원 중 유기성 물질은 시간이 경과함에 따라 생물학적이나 화학적 과정을 통하여 농도와 량이 줄어들지만 중금속은 유입과정을 반복하면서 토양에 축적되기 때문에 토양관리에 있어서 중요한 오염물질로 평가될 수 있다. 본 연구는 공업단지 인근에 농경지 토양 중 중금속 함량을 비교 분석하기 위하여 2017년 경기, 충북, 전북, 경북에 위치한 공업단지 60개 지역(각 지역별 15개 공단)에 인근 농경지 600지점(표토, 심토)에 대한 토양 중금속 조사결과이다.
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