초록 ▼

가. 조사지점 선정 및 주요 수은배출원의 수은물질수지 연구
다매체 통합 수은거동연구를 위한 조사지역으로 경상북도에 위치한 안동호 및 그 유역을 선정하였다. 주요 수은 배출원으로 알려진 아연제련시설의 수은물질수지 도출하기 위하여 원료, 제품 및 폐기물 중의 수은농도 및 사용량·배출량을 조사하였다. 또한 대기배출에 의한 수은배출특성을 조사하기 위해 화학종별 수은을 분석하고 아연제련시설의 수은배출계수를 산정하였다.
나. 환경매체별 수은의 거동특성 연구
안동호의 수은오염특성 조사 및 수은 물질수지연구를 위해 대기, 토양,

가. 조사지점 선정 및 주요 수은배출원의 수은물질수지 연구
다매체 통합 수은거동연구를 위한 조사지역으로 경상북도에 위치한 안동호 및 그 유역을 선정하였다. 주요 수은 배출원으로 알려진 아연제련시설의 수은물질수지 도출하기 위하여 원료, 제품 및 폐기물 중의 수은농도 및 사용량·배출량을 조사하였다. 또한 대기배출에 의한 수은배출특성을 조사하기 위해 화학종별 수은을 분석하고 아연제련시설의 수은배출계수를 산정하였다.
나. 환경매체별 수은의 거동특성 연구
안동호의 수은오염특성 조사 및 수은 물질수지연구를 위해 대기, 토양, 식물체, 수질, 퇴적물, 어류 및 대형무척추동물 등의 환경매체별 수은 농도 수준을 조사하고 중금속 및 이화학 항목 등과의 상관성을 분석하였다. 이로부터 안동호의 수은물질수지를 예비적으로 도출하였다.

Abstract ▼

Recently, Governing Council of United Nations environment Programme (UNEP) decided that long-term international action were required to reduce the risks posed by mercury to human health and the environment and that it was therefore necessary to review possible enhanced voluntary measures and new of

Recently, Governing Council of United Nations environment Programme (UNEP) decided that long-term international action were required to reduce the risks posed by mercury to human health and the environment and that it was therefore necessary to review possible enhanced voluntary measures and new of existing international legal instruments as options for responding to the challenge posed by mercury. In this study, mercury and methylmercury were measured in atmospheric, tributary, open-lake water column, sediment, planktons and fish samples in the catchments area of Lake An-dong, S. Korea. Lake An-dong, an artificial freshwater lake is located on the upstream of River Nak-dong. It has 51.5 of open surface water and 1.33 year of hydraulic residence time. It is a source of drinking water for 0.3 million S. Koreans. Recently, the possibilities of its mercury contamination became an issue since current studies showed that the lake had much higher mercury level in sediment and certain freshwater fish species than any other lakes in S. Korea. This catchments area has the possibilities of historical mercury pollutions by the locations of more than 100 abandoned mines and one of the largest zinc smelter. The objective of this study was to develop a mercury muss balance and identify possible mercury sources in the lake. The mercury mass balance of the zinc smelter was also pre-estimated by measuring mercury content in zinc ores, emission gases, sludge, wastewater and products. The results of this study are thus expected to offer valuable insights for the sources of mercury loading through the watershed. In order to estimate the mercury flux, TGM, RGM and particulate mercury were measured at the five sites surrounding Lake An-dong from May, 2009 with wet and dry deposition. The mercury level of water, sediment, biota, soil and vegetation were also investigated. The fate and transport of mercury in water body were predicted by using EFDC (Environmental Dynamic Fluid Code) and Mercury module in WASP7 (Water quality analysis program) after subsequent distribution into water body, sediments, folio-wed by bioaccumulation and ultimate uptake by humans. finally, the human exposure levels of mercury were investigated to examine the health effect by mercury exposure in this area and to provide a basis for the risk assessment.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• Abstract ... 11
• 목차 ... 13
• 표목차 ... 21
• 그림목차 ... 26
• I. 서 론 ... 32
• II. 내용 및 방법 ... 34
• 1. 연구목적 ... 34
• 2. 연구내용 및 방법 ... 34
• III. 결과 및 고찰 ... 38
• 1. 연구개요 ... 38
• 가. 수은의 화학종별 특성 ... 38
• 나. 조사지역 현황 및 특성 ... 39
• 1) 조사지역 선정 배경 ... 39
• 2) 안동호 및 유역 현황 특성 ... 40
• 3) 환경관리 현황 및 주요 배출시설 개요 ... 43
• 2. 주요 수은배출원의 수은물질수지 연구 ... 48
• 2.1 폐기물 분야 ... 48
• 가. 연구내용 및 방법 ... 48
• 1) 주요 오염 배출원 현황 ... 48
• 2) 배출원 조사표 ... 48
• 3) 시험방법 ... 50
• 가) 시료채취 ... 50
• 나) 전처리 ... 50
• 다) 기기 분석 ... 50
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 52
• 1) 주요 오염 배출원 현황 ... 52
• 가) 배출업소 현황 ... 52
• 나) 폐기물 매립시설 현황 ... 54
• 2) 승부 매립지 현황 ... 59
• 가) 일반현황 ... 59
• 나) 매립지 관리 ... 60
• 3) 영풍 제련소 현황 ... 61
• 가) 개요 ... 61
• 나) 아연 생산 공정 ... 61
• 4) 시료 채취 현황 ... 63
• 5) 시료분석결과 ... 64
• 가) 제련소 ... 64
• 나) 승부 매립지 ... 65
• 6) 아연제련시설의 수은 물질수지 ... 66
• 가) 제련소 수은 물질 수지 ... 66
• 나) 수은 물질 수지 ... 67
• 2.2 대기 배출원 분야 ... 69
• 가. 연구내용 및 방법 ... 69
• 1) 대기배출원에서의 수은 분석 ... 69
• 가) 대기오염공정시험법(EPA Method 101A) ... 70
• 나) Ontario Hydro 방법 ... 73
• 2) 배출계수의 산정 ... 76
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 77
• 1) 아연제련시설 일반적 현황 ... 77
• 가) 전세계 아연괴 생산 현황 및 수입현황 ... 77
• 나) 국내 아연제련 시설 현황 아연제조 공정 ... 80
• 2) 조사 대상 아연제련시설의 현황 ... 82
• 3) 수은 배출특성(농도, 화학종) ... 83
• 4) 수은 배출계수 및 배출량 ... 87
• 5) 배출원에서의 수은 물질수지 ... 88
• 3. 환경매체별 수은의 거동특성 연구 ... 90
• 3.1 대기 분야 ... 90
• 가. 연구내용 및 방법 ... 90
• 1) 측정지점의 선정 ... 90
• 2) 측정항목 및 측정기간 ... 92
• 3) 측정 및 분석방법 ... 94
• 가) 대기중 종별 수은 자동연속측정방법 ... 95
• 나) 대기중 종별 수은 수동측정방법 ... 96
• 다) 건·습식 수은 침적량(Dry·Wet deposition) ... 97
• 라) 분석방법 ... 98
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 100
• 1) 정도관리(QA/QC) 결과 ... 100
• 가) 수동측정장비(Manual sampler) 재현성 ... 100
• 나) 파괴실험(Breakthrough Test) ... 102
• 다) 건식 수은 침적량의 재현성 ... 103
• 라) 분석기기 정도관리(QA/QC) ... 104
• 2) 측정 및 분석방법 확립 ... 107
• 가) 종별수은 시료채취매체 결정 ... 107
• 나) 자동시료채취 장비 구축 ... 108
• 다) 수동시료채취 장비 구축 ... 109
• 라) 분석방법 확립 ... 109
• 3) 대기중 수은 측정 결과 ... 110
• 가) 측정기간 중 기상조건 ... 110
• 나) 측정지점별 수은 농도 ... 112
• 다) 계절별 및 일별 농도추세 ... 115
• 라) 주·야간 수은 농도분포 ... 122
• 마) 일반 대기오염물질 농도와의 상관성 ... 123
• 4) 건·습식 수은 침적량 결과 ... 125
• 3.2 수질 분야 ... 127
• 가. 연구내용 및 방법 ... 127
• 1) 조사지점 및 시료 채취 ... 127
• 2) 물 시료 분석방법 ... 128
• 가) 총수은 ... 128
• 나) 용존가스상 수은 ... 129
• 다) 중금속 ... 131
• 라) 이화학항목 ... 132
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 134
• 1) 수계에서의 수은 거동 및 특성 ... 134
• 2) 일반 수질항목 분석결과 ... 134
• 3) 물 중 총수은 분석결과 ... 140
• 4) 물 중 중금속 분석결과 ... 144
• 5) 용존가스상 수은 분석결과 ... 145
• 3.3 퇴적물 분야 ... 148
• 가. 연구내용 및 방법 ... 148
• 1) 퇴적물 시료 채취 ... 148
• 2) 퇴적물 시료 분석방법 ... 148
• 가) 퇴적물 중 총수은 ... 148
• 나) 토양·퇴적물 메틸수은 분석방법 ... 150
• 다) 함수율, 강열감량 및 이화학항목 ... 153
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 153
• 1) 퇴적물에서의 수은 거동 및 특성 ... 153
• 2) 퇴적물에서의 수은 및 메틸수은 분석결과 ... 155
• 3.4 토양·식물 분야 ... 159
• 가. 연구내용 및 방법 ... 159
• 1) 조사지점 선정 및 시료채취 ... 159
• 2) 토양시료의 조제 및 물리화학적 특성 분석 ... 161
• 가) 토양시료의 조제 ... 161
• 나) 조사지점 토양의 이화학적 특성 분석 ... 161
• 3) 토양 중 총수은 농도 분석 ... 161
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 161
• 1) 이화학적 특성 ... 161
• 2) 지질학적 특성 ... 162
• 3) 토양 중 수은의 분포 특성 ... 164
• 가) 조사지역 총수은 분포 현황 ... 164
• 나) 수은의 수직적 분포 ... 166
• 다) 메틸수은 농도(수은의 존재 형태별 함량) ... 167
• 라) 식물체 내 수은 함량 및 토양과의 관계 ... 167
• 3.5 수생생물 분야 ... 169
• 가. 연구내용 및 방법 ... 169
• 1) 지점 선정 ... 169
• 2) 시료채집 ... 176
• 가) 부착조류 ... 176
• 나) 저서성 대형무척추동물 ... 176
• 다) 어류 ... 177
• 3) 시료분석 ... 178
• 가) 부착조류 동정 ... 178
• 나) 저서성 대형무척추동물 실내 분석 ... 179
• 다) 어류의 2차 동정 등 전처리 ... 181
• 라) 총수은 분석방법 ... 181
• 마) 메틸수은 분석방법 ... 181
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 183
• 1) 부착조류의 생물상 조사 ... 183
• 2) 저서성 대형무척추동물 ... 187
• 3) 어류의 생물상 조사 ... 194
• 4) 수생생태계에서의 수은 거동 및 특성 ... 204
• 5) 대형무척추동물 중 수은 분석 결과 ... 206
• 6) 어류 중 수은 분석 결과 ... 207
• 4. 안동호의 수은물질수지 특성연구 ... 216
• 5. 안동호 내 수은거동모델링 ... 220
• 가. 연구내용 및 방법 ... 220
• 1) 수리모델(EFDC) ... 220
• 가) 모델 개요 ... 220
• 나) 모델 원리 ... 220
• 2) 수은모델(MERC7) ... 222
• 가) 모델 개요 ... 222
• 나) 모델 원리 ... 223
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 226
• 1) 3차원 모델 격자망 구성 결과 ... 226
• 2) 수리모델 적용 결과 ... 226
• 가) 모델 경계조건 설정 및 입력자료 구축 ... 226
• 나) 모델 재현성 검토 결과 ... 229
• 다. 향후 연구 계획 ... 231
• 6. 수은의 인체노출 조사 및 위해성 평가방법 연구 ... 232
• 6.1 수은의 인체노출 조사 및 위해성 평가방법 연구 ... 232
• 가. 연구내용 및 방법 ... 232
• 1) 안동호 유역거주 주민의 인체수은노출 조사 ... 232
• 나. 연구결과 및 고찰 ... 241
• 1) 안동호 유역거주 주민의 인체수은노출 조사 ... 241
• 6.2 위해성평가방법 연구 ... 261
• 가. 위해성평가 모델의 발전 ... 261
• 나. 다매체 노출량평가 및 위해성평가 모델의 종류 ... 265
• 1) 노출량평가 모델 ... 265
• 2) MENTOR 모델 ... 269
• 3) DORIAN 모델 ... 271
• 다. MENTOR 평가 사례 조사 ... 274
• IV. 결 론 ... 278
• V. 참고문헌 ... 285