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      • KCI등재

        Risk Assessment of As, Cd, Cu and Pb in Different Rice Varieties Grown on the Contaminated Paddy Soil

        Won-Il Kim(김원일),Jin-Kyoung Kim(김진경),Ji-Hyock Yoo(류지혁),Min-Kyoung Paik(백민경),Sang-Won Park(박상원),Oh-Kyung Kwon(권오경),Moo-Ki Hong(홍무기),Jay-E Yang(양재의),Jeong-Gyu Kim(김정규) 한국토양비료학회 2009 한국토양비료학회지 Vol.42 No.1

        휴폐광산 인근 주민에 대한 위해영향을 평가하는데 있어서 벼 품종에 따른 변이를 파악하기 위하여 농경지 토양 및 쌀의 비소, 카드뮴, 구리 및 납의 함량을 분석하였다. 중금속 오염농경지에서 조사된 잠재적인 인체노출경로로서 오염된 농경지 및 쌀을 통한 경구섭취 및 피부접촉을 통한 품종간 일일평균 인체노출량(ADD)을 산정하였다. 비발암성 위해도 평가로 노출경로별 중금속의 위험비율인 HQ 지수와 모든 노출경로를 총합한 중금속의 위험지수인 HI 값을 US-EPA D/B를 활용하였다. 벼 품종간 HI 지수는 23.6∼34.3으로 전품종에서 높은 잠재적 위해성으로 평가되었는데 DA 품종이 가장 낮은 반면 TB 품종이 가장 높은 HI 값을 보였다. 쌀 소비에따른 비소의 발암성 위해도 평가는 품종간 2.0E-03∼3.5E-03을 보여 미국 EPA에서 정한 위해성 기준인 만명중 한명 이상으로 높게 나타났다. 발암성 위해도에 대한 품종간 비교에서 DA 품종이 가장 낮은 반면 TB 품종이 가장 높은 HI 값을 보였다. 이러한 결과는 위해성 평가가 중금속 오염에 안전한 품종을 선발하는데 유용한 도구로서 활용할 수 있음을 보여준다. Heavy metal pollution may be one of the most serious challenges confront crop production and human health. Therefore, the selection of heavy metal tolerance cultivars which adapted to the contaminated fields will introduced a suitable solution for management this critical environmental risk. The objectives of this research is to assess human health risk using geochemical analyses and exposure assessment of heavy metals in rice cultivars. Risk for inhabitants in the closed mine area was comparatively assessed for As, Cd, Cu and Pb in 10 rice varieties as a major exposure pathway. The average daily dose (ADD) of each heavy metal was estimated by analyzing the exposure pathways to rice and soil. For the non-carcinogenic risk characterization, Hazard Quotient (HQ) and Hazard Index (HI) were calculated using toxicity indices provided by US-EPA IRIS. The different rice varieties revealed a wide range of HI values from 23.6 to 34.3, indicating that all rice varieties have a high potential toxic risk. The DA rice variety showed the lowest HI value while the TB rice variety the highest. The probabilities of cancer risk for As via rice consumption were varied with rice varieties ranging from 2.0E-03 to 3.5E-03 which exceeded the regulatory acceptable risk of 1 in 10,000 set by US-EPA. The DA rice variety also showed the lowest value while the TB rice variety gave the highest value. Our results indicate that risk assessment can be contribute to screen the pollution safe rice cultivars in paddy fields affected by the mining activity.

      • KCI등재

        토양오염 지역의 위해성 평가에 관한 외국 정책의 비교분석 및 우리나라의 정책 개선에 관한 고찰

        박용하,양재의,옥용식,Park Yong-Ha,Yang Jay-E.,Ok Yong-Sik 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.5

        본 연구에서는 토양오염지역의 위해성 평가에 관한 미국, 영국, 네덜란드, 독일, 덴마크의 정책을 비교 분석하였다. 이들 국기는 미국과 18개 유럽 국가들에 관한 유럽연합의 초기 분석 자료를 이용하여 선택하였다. 이로부터 도출한 시사점은 토양오염지역의 조사 및 관리를 위해 각 국가들은 위해성 평가를 이용하고 있으며, 토양질 기준을 정책수 단으로 위해성 평가와 병행하고 있는 것이다. 이러한 외국의 정책과 시사점을 고려할 때, 위해성 평가를 정책 수단으로 이용하고 있지 않은 우리나라에 대해 다음과 같은 정책 추진을 제언할 수 있다. 첫째, 국가적인 차원에서 이용 할 수 있는 합리적인 위해성 평가 방법의 마련이다. 둘째, 부지의 위해성 평가를 토양질의 기준과 연계시키는 것이다. 우리나라의 실정에 적합한 부지의 위해성 평가방법을 마련하기 위해서는 추가적인 자료의 분석을 통한 심층적인 연구가 필요하고, 사회 다양한 계층간의 논의 및 합의가 필요할 것이다. 토양오염으로 간주되는 토양질 기준을 초과하는 부지의 경우에 위해성 평가의 시행을 고려할 수 있을 것이다. 또한 위해성 평가는 오염물질의 자연함량이 일반적으로 다른 특정 지역, 예를 들면 광산지역 등에 대해 적용하는 것을 고려할 수 있을 것이다. 금번 연구의 결과는 토양 오염지역의 위해성 평가에 관해 우리가 시행해야 할 추가적인 연구 및 정책시뮬레이션의 실행 동기를 함께 제공하고 있는 것으로 우리나라의 토양오염지역을 조사, 복원, 해제에 따른 법, 제도 발전의 한 부문으로 사용될 수 있을 것이다. Policies of the United States, the United Kingdom, the Netherlands, Germany and Denmark were compared and analyzed on risk assessment of contaminated sites. These countries were chosen from a feasible preliminary analysis of 18 countries of the European Union and the U. S. All the countries selected met two major criteria : I) implementation of risk assessment to determine the soil contamination and remediation targets of contaminated sites, ii) use of soil guidance values and risk assessment as complementary measures to determine soil contamination. Suggested policy improvements to Korea regarding these issues include i) legislation of a rational risk assessment methodology of contaminated sites, and ii) enactment of collaboration of risk assessment with the soil guidance values. To establish effective risk assessment legislation, additional in-depth research on social, economic and long-term effects of the proposed risk assessment methodologies, as well as the mutual consent of all parties including academia, industry, and administration will be necessary. Linking risk assessment with soil guidance values would be applicable to a site contaminated where the contaminant concentration exceeds a certain soil guidance value. In parallel, application of risk assessment to a site where a contaminant concentration is naturally different such as mining sites would be plausible. The policy suggestions above are not yet conclusive due to a lack of policy implementation, and simulation. Thus, additional research on developing risk assessment methodology is needed. Nevertheless, initiation of the suggested policy would increase the efficacy of Korean policy regarding the survey and remediation of contaminated sites.

      • 미래 기후 변화에 따른 임하댐 유역 토양유실량 변화 비교 평가

        장춘화 ( Chun Hwa Jang ),강현우 ( Hyunwoo Kang ),금동혁 ( Donghyuk Kum ),양재의 ( Jay E Yang ),김성철 ( Sung Chul Kim ),최우영 ( Woo Young Choi ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

        기후 변화란 현재의 기후가 자연적인 요인과 인위적인 요인에 의하여 점차 변화하는 것을 뜻하나, 고도로 도시화가 이루어진 현재는 자연적인 요인에 의한 변화 보다는 인위적인 요인인 인간 활동에 의해 발생하는 변화를 주로 말한다. 기후변화에 영향을 미치는 인위적인 요인에는 화석연료 과다 사용에 의해 발생한 온실기체에 따른 대기조성변화, 도시, 산업 발달에 따른 토지이용변화 등이 있다. 이러한 기후변화는 도시, 산업 개발이 계속됨에 따라 지속적으로 이루어지고 있으며, 기후변화에 따른 토양유실량 변화 또한 지속적으로 변동될 것으로 전망한다. 현재 우리나라는 자원으로써의 토양 보전을 위해 다양한 정책들이 실시되고 있으나 기후변화에 대비한 정책 수립과 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기후변화센터(CCIC)에서 제공하는 SRES A1B 시나리오의 한반도 자료를 이용하였으며, 편이보정을 통해 미래의 기상자료를 현재 기상자료에 적용할 수 있도록 보정하여 사용하였다. 미래 기후 자료는 2020세기(2015년 ~ 2025년), 2040세기(2035년 ~ 2045년), 2060세기(2055년 ~ 2065년), 2080세기(2075년 ~ 2085년)의 강우자료를 이용하여 토양유실량 평가를 위한 USLE R factor를 산정을 위해 사용하였다. 본 연구의 대상지역은 토양유실에 따른 탁수문제가 다년간 지속되고 있는 낙동강 수계에 위치한 임하댐 유역이며, 토양유실량 산정을 위해서 USLE 방법을 사용하였다. 2020세기, 2040세기, 2060세기, 2080세기 미래 기후변화에 따른 토양유실량 변화를 비교 분석하고 수 년 간의 현장조사를 통해 제시한 평균 토양유실량과의 비교를 통하여 미래 기후 변화가 임하댐 토양유실량에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구를 통하여 미래 기후변화에 따른 토양유실량의 변동성을 파악할 수 있으며, 미래 기후변화에 따른 정책 및 기준수립이 필요함을 전망할 수 있다.

      • 유역단위 월별 토양유실량 예측을 위해 보정계수를 사용한 ArcSATEEC 모형의 적용

        김은석 ( Eun Seok Kim ),이한용 ( Hanyong Lee ),양재의 ( Jay E Yang ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),박윤식 ( Youn Shik Park ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

        범용토양유실공식은 토양유실 가능성 추정치를 예측하기 위한 모형으로 연구분야뿐만 아니라 우리나라의 국가 정책에서도 이용되고 있다. 그러나 우리나라의 강우 특성이나 지표의 피복 상태 변화와 같은 계절적 변동성을 고려할 수 없기 때문에, 범용토양유실공식을 개선한 ArcGIS-based Sediment Assessment Tool for Effective Erosion(ArcSATEEC) 모형이 개발되어 토양유실 가능성 추정치 예측에 적용되어 왔다. ArcSATEEC 모형은 필지 단위 적용에서는 신뢰할 수 있는 수준의 예측 결과가 도출되기도 하였지만, 범용토양유실공식이 가지고 있는 한계점을 여전히 가지고 있어서 실제로 발생된 토양유실량과의 비교는 어려웠다. 이에 본 연구에서는 ArcSATEEC 모형을 유역 단위 적용이 가능한 방안을 검토하여, 8개 유역에 대한 토양유실량 예측을 시험하였다. 실측 토양유실량과 비교하면서 유역 별로 보정계수가 정의되었으며, 8개 유역에 대한 토양유실량 예측의 보정 및 검정 과정 모두 신뢰할 수 있는 수준의 결과가 도출되었기 때문에, 본 연구에서 제안하는 보정계수 정의 방법은 타당한 것으로 판단하였다. 본 연구의 결과로 미루어볼 때, 토양유실 발생가능성 추정치는 실측 토양유실량과의 비교는 어렵기 때문에 반드시 보정계수가 적용되어야 할 것으로 판단된다.

      • KCI등재

        휴폐광산 지역에서 유출되는 하천수의 오염도 평가

        김휘중,양재의,옥용식,이재영,박병길,공성호,전상호,Kim Hee-Joung,Yang Jay-E.,Ok Yong-Sik,Lee Jai-Young,Park Byung-Kil,Kong Sung-Ho,Jun Sang-Ho 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.5

        옥동천 유역의 상류에 위치한 명진탄광, 서진탄광, 옥동탄광 등이 1988년 이후 석탄합리화 사업으로 인하여 휴폐광 되었다. 따라서 많은 양의 광산 폐재가 적당한 처리시설이 없이 그대로 유입되어 하류지역의 수질오염을 야기 시킨다. 폐탄광으로부터 유출되는 침출수와 산성광산배수는 pH $2.7\sim4.5$의 강한 산성을 나타내며, 총용존물질은 $1,030\sim1,947mg/L$로 높은 범위를 나타낸다. 또한 Fe, Cu, Cd 같은 중금속의 농도와 음이온인 황산이온 등도 매우 높은 농도를 보인다. 옥동천내에 포함된 중금속의 농도는 Fe>Al>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd 순으로 나타났으며, 철의 경우 산성광산배수와 침출수로 부터 옥동천 하류의 수질과 토양의 질을 나타내는 지표가 된다. 구리농도는 풍수기에 공재댐 배출수에서 높은 농도를 나타냈다. 표층수의 수질오염지표는 폐탄광의 산성광산배수가 유입되는 옥동천 본류 상류에서 $16.3\sim47.1$을 나타냈다. 반면에 구광재댐과 신광재댐 및 폐탄광의 배출수가 유입되는 중류에서 $10.6\sim19.5$를, 하류에서는 평균값인 $10.6\sim14.9$를 보여, 상류지역의 폐탄광의 산성광산배수가 옥동천의 주 오염원인 것으로 나타났다. Several metalliferous and coal mines, including Myungjin, Seojin and Okdong located at the upper watershed of Okdong stream, were abandoned or closed since 1988 due to the mining industry promotion policy. Thus these disposed an enormous amount of mining wastes without a proper treatment facilities, resulting in water pollution in the downstream areas. Acid mine drainage (AMD) and waste water effluents from the closed coal mines were very strongly acidic showing pH ranges of 2.7 to 4.5 and had a high level of Total Dissolved Solids (TDS) showing the ranges of 1,030 to 1,947 mg/L. Also heavy metal concentrations in these samples such as Fe, Cu, Cd and anion such as sulfate were very high. Concentrations of water soluble heavy metals in the Okdong streams were in the orders of Fe>Al>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd, indicating Fe from the AMD and waste water effluents contributed greatly to the quality of water and soil in the lower watershed of Okdong stream. Copper concentrations in the effluents from the tile drainage of mine tailings dams were highest during the raining season. Water Pollution Index (WPI) of the surface water at the upper stream of Okdong river where AMD of the abandoned coal mines was flowed into main stream were in the ranges of 16.3 to 47.1. On the other hand, those at the mid stream where effluents from tailings dams and coal mines flowed into main stream were in the WPI ranges of 10.6 to 19.5. However, those at the lower stream were ranged from 10.6 to 14.9. These results indicated that mining wastes such as AMD and effluents from the closed mines were the major source to water pollution at the Okdong stream areas.

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