자연적 지하수 비소오염의 국내외 산출특성

안주성,고경석,이진수,김주용,Ahn Joo Sung,Ko Kyung-Seok,Lee Jin-Soo,Kim Ju-Yong 대한자원환경지질학회 2005 자원환경지질 Vol.38 No.5

이 논문에서는 지하수 비소오염의 일반적 지구화학적 특성을 이해하고 기존 연구사례와 논산/금산지역의 지하수 관정 수질분석 자료 등을 바탕으로 국내 지하수의 비소 산출양상을 평가하고자 한다. 가장 심각한 비소오염이 발생한 방글라데시에서는 약 $28\%$의 관정에서 $50{\mu}g/L$ 이상의 비소함량이 확인되며 2천8백만의 인구가 이에 노출된 것으로 추정한다. 주요한 오염지하수의 특성으로 중성 pH와 중간 또는 강한 환원환경, 낮은 $SO_4^{2-}$, 및$\;NO_3^-$함량, 높은 용존 유기탄소, $NH_4^+$ 함량 등을 들 수 있으며 비소는 주로 3가 형태로 존재하고 홀로세 천부 대수층에서 함량이 높게 나타난다. 일반적으로 대수층내 철수산화물의 환원성 용해 현상으로 비소가 유출되는 것으로 받아들여지며 유기물질의 존재, 미생물의 활동 등이 주요한 요소로 평가된다. 플라이스토세 빙하활동에 의해 원거리 비소기원물질의 풍화 및 이동, 화학적 집적, 미생물 활동 등의 요인으로 광역적인 세계 주요 오염발생지역의 특성을 해석하기도 한다. 국내에서는 심각한 비소오염 발생사례는 보고되지 않고 있으며 지하수 수질측정망 운영결과 $10{\mu}sg/L$ 이상의 비소함량은 전체 $1\%$ 내외에서 나타나지만, 먹는샘물 수질평가에서 이를 초과하는 업체수가 $19.3\%$에 달하고 논산 및 금산 지역의 간이급수용 관정 수질조사에서 약 $7\%$가 초과하는 결과를 보였다. 전남 일부와 울산 지역의 지하수 수질조사 결과에서도 $10{\mu}g/:L.$ 이상의 함량이 각각 $36\%,\;22\%$에 달하여 변성퇴적암 등의 지질영향과 광화작용에 따른 비소오염이 발생할 수 있음을 보여준다. 향후 국내 지하수 비소오염 평가연구를 위하여 비소거동에 영향을 주는 다양한 지구화학적 및 미생물학적 반응과 지하수 유동특성에 대한 이해가 선행되어야 하며 광화대 지역, 옥천대 변성퇴적암 지역, 부산 경남 일대의 미고결 퇴적층 및 산성황산염 토양 분포지역 등에 대한 보다 체계적인 조사와 연구가 요구된다. General characteristics of groundwater contamination by As were reviewed with several recent researches, and its occurrence in groundwater of Korea was investigated based on a ffw previous studies and a groundwater quality survey in Nonsan and Geumsan areas. In Bangladesh, which has been known as the most serious arsenic calamity country, about $28\%$ of the shallow groundwaters exceeded the Bangladesh drinking water standard, $50{\mu}g/L$, and it was estimated that about 28 million people were exposed to concentrations greater than the standard. Groundwater was characterized by circum-neutral pH with a moderate to strong reducing conditions. Low concentrations of $SO_4^{2-}$ and $NO_3^-$, and high contents of dissolved organic carbon (DOC) and $NH_4^+$ were typical chemical characteristics. Total As concentrations were enriched in the Holocene alluvial aquifers with a dominance of As(III) species. It was generally agreed that reductive dissolution of Fe oxyhydroxides was the main mechanism for the release of As into groundwater coupling with the presence of organic matters and microbial activities as principal factors. A new model has also been suggested to explain how arsenic can naturally contaminate groundwaters far from the ultimate source with transport of As by active tectonic uplift and glaciatiion during Pleistocene, chemical weathering and deposition, and microbial reaction processes. In Korea, it has not been reported to be so serious As contamination, and from the national groundwater quality monitoring survey, only about $1\%$ of grounwaters have concentrations higher than $10{\mu}g/:L.$ However, it was revealed that $19.3\%$ of mineral waters, and $7\%$ of tube-well waters from Nonsan and Geumsan areas contained As concentrations above $10{\mu}g/:L.$. Also, percentages exceeding this value during detailed groundwater quality surveys were $36\%\;and\;22\%$ from Jeonnam and Ulsan areas, respectively, indicating As enrichment possibly by geological factors and local mineralization. Further systematic researches need to proceed in areas potential to As contamination such as mineralized, metasedimentary rock-based, alluvial, and acid sulfate soil areas. Prior to that, it is required to understand various geochemical and microbial processes, and groundwater flow characteristics affecting the behavior of As.

거풍 폐광산 폐기물 적치장 지하수 및 침출수 수질의 시기별 변화

안주성,임길재,정영욱,Ahn, Joo-Sung,Yim, Gil-Jae,Cheong, Young-Wook 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.3

In this study, water quality variation in borehole groundwaters and surface leachate waters were investigated on a seasonal sampling and remote monitoring basis within the waste impoundments at the Geopung mine site where previous rehabilitation measures were unsuccessful to prevent acidic drainage. All groundwaters were typical acidic drainage with acidic pH (3.3${\sim}$4.6) and high TDS (338${\sim}$3330 mg/L) values during the dry season, but increases in metal contents (TDS 414${\sim}$4890 mg/L) and decrease of pH (2.7${\sim}$3.6) were observed during the rainy season. Surface leachate waters showed a similar pattern in water quality variation. Surface runoff waters during rain events had acidic pH (3.0${\sim}$3.4) through direct reactions with waste rocks. Good correlations were found between major and trace elements measured in water samples, but no significant seasonal variation in chemical compositions was shown except relative changes in contents. It can be suggested that dissolution of soluble secondary salts caused by flushing of weathered waste rocks and tailings directly influenced the water quality within the waste impoundments. Increases in acid and metal concentrations and their loadings from mine wastes are anticipated in the rainy season. More appropriate cover systems on waste rocks and tailings necessitate consideration of more extreme conditions in the study mine. 폐광지역 광산폐기물 적치장에서 발생하는 산성 침출수 및 이의 영향을 직접적으로 받는 하부 지하수의 수질변화 양상을 자동계측자료 및 시기별 시료 분석으로 평가하였다. 연구지역은 충북 옥천군의 폐광산인 거풍광산이며 한차례 복토작업이 이루어졌으나 산성배수 발생은 지속되었다. 건기의 지하수 시료는 강산성(pH 3.3${\sim}$4.6) 및 높은 총용존고형물질 함량(338${\sim}$3330 mg/L)으로서 전형적인 산성배수의 특성을 보였으며 우기에 중금속 함량 증가(TDS 414${\sim}$4890 mg/L)와 pH 2.7${\sim}$3.6으로 보다 강한 산성을 나타내었다. 지표침출수 시료도 유사한 수질변화양상을 보이며 강우시 지표 유거수는 폐석과의 직접 반응으로 강산성(pH 3.0${\sim}$3.4)을 나타내었다. 시료내 주성분 및 중금속원소들 간의 상관성이 전반적으로 높게 나타났으며 개별 성분들의 건우기 함량 증감양상 외에 전체 시기별 수질조성의 큰 변화는 보이지 않았다. 연구지역 광산폐기물 표면에는 금속 수화황산염 등의 다양한 2차 염류가 풍부하게 생성되어있으며 이들의 강우에 용해되어 침출수 및 하부 지하수의 수질에 직접적으로 영향을 주는 것으로 판단한다. 향후 보다 심각한 기후조건에서도 우수한 효율을 나타낼 수 있는 복토 및 처리기법이 요구된다.

국내 지하수의 비소 산출양상

안주성,고경석,전철민,Ahn, Joo-Sung,Ko, Kyung-Seok,Chon, Chul-Min 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.5

국내 지하수의 비소 산출양상을 평가하기 위하여 환경부 지하수 수질측정망 자료를 활용하였다. 2001년-2006년의 기간동안 전체 측정망의 약 3.0%에서 $5.0{\sim}188{\mu}g/L$ 범위로 비소가 검출되었으며 지리적으로 산출빈도가 높은 3개의 그룹으로 구분되어졌다: 인위적 기원으로 예상되는 서울 및 수도권지역, 지질기원으로 파악되는 충북지역 및 경남지역 자연적 비소산출은 옥천대 변성퇴적암과 백악기 화산암 지질분포 지역과 잘 일치하여 나타나며 이들 지역의 기존 연구자료를 평가한 결과, 광상구 및 열수변질 지역에서 주로 황화물의 산화반응에 의한 비소유출이 발생한다. 또한 옥천대 변성퇴적암 지역의 상대적으로 단순한 수질유형과 다소 높은 pH조건에서는 탈착반응도 기여하는 것으로 추정된다. Nationwide occurrence of arsenic in groundwater of Korea was investigated with the data from the groundwater quality monitoring stations. During 2001-2006, As has been quantitatively detected in 3.0 % of the total wells $(5.0{\sim}188{\mu}g/L)$, and its geographical distribution suggests 3 groups: an urbanized and industrialized area (Seoul and its neighbouring province), and two naturally occurring areas (Chungbuk and Gyeongnam provinces). Natural occurrence of As appears to be geologically related with Ogcheon metasedimentary rocks and Cretaceous volcanic rocks. Based on the results of the previous studies in the high As sites, the oxidation of sulfides can be a major control on As concentrations in groundwater in the mineralized and altered zone within the area of Cretaceous volcanic rocks. Desorption process under slightly high pH conditions may also be responsible for high As in groundwater in areas of Ogcheon metasedimentary rocks.

Environmental Assessment of Contaminated Soils around Abandoned Mines using The Current Soil Quality Standards

안주성 ( Joo Sung Ahn ),김경웅 ( Kyoung Woong Kim ) 한국환경정책평가연구원 2003 환경정책연구 Vol.2 No.1

토양오염기준은 토지이용별 또는 오염노출경로별 오염토양의 조사, 평가 및 복구를 위한 유용한 지침으로 이용될 수 있다. 이 연구에서는 한국을 포함한 몇몇 국가의 토양오염기준을 특히 중금속에 주안점을 두고 검토하였다. 또한 국내 일부 폐광산 지역의 환경오염 조사결과를 토양오염기준과 비교하며 평가하였다. 영국, 네덜란드, 독일, 캐나다, 일본 등의 국가에서는 복구우선순위 선정과 인체건강 및 생태계 보전을 위한 오염토양의 선별수단으로 토양오염기준을 개발하여 왔다. 국내에서는 1996년 토양환경보전법(시행규칙)의 시행에 따라 토양오염기준 설정과 특정토양오염유발시설의 관리, 정기적 토양오염도 조사를 실시하고 있으며 이후 2001년 보완·개정되어 토양오염물질의 확대적용과 토양오염 조사, 관리 및 복원 방법의 보완이 이루어진 바 있다. 그럼에도 불구하고 현 중금속(Cd, Cu 및 Pb)의 오염기준을 적용할때 폐광산 지역의 폐기물과 이에 오염된 토양의 경우 다량의 중금속을 함유하고 있지만 오염지역으로 규정되지 않을 수도 있다. 이 연구 결과, 0.1N 염산용출법은 중금속의 토양 내 화학적 형태 중 일부 교환성 및 환원성 형태만을 추출하며 황화물 형태를 충분히 용출하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 장기적인 환경조건 변화에 따른 토양 내 중금속의 용출성 변화를 평가하기 위해서는 강산추출법이 요구되어진다. 따라서 폐광산지역의 중금속에 의한 토양오염의 타당한 환경평가 결정을 위해 현 분석기법 외에 총함량 분석방법의 병행적용과 이에 따른 새로운 오염기준 설정 등이 필요한 것으로 제시되었다.

6가 크롬 오염 지하수 수질의 계절변화와 자연저감 가능성

전철민,안주성,노열,이성근,서현희,김구영,고동찬,손영철,김지욱,Chon, Chul-Min,Ahn, Joo-Sung,Roh, Yul,Rhee, Sung-Keun,Seo, Hyun-Hee,Kim, Gue-Young,Koh, Dong-Chan,Son, Young-Chul,Kim, Ji-Wook 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.6

The Cr(VI) concentrations at the shallow aquifer well (MPH-0-1) of the Moonpyung groundwater monitoring station were in the range of 0.5 to 3.1 mg/L exceeding 10 to 62 times the guideline for drinking-water quality, indicating continuous contamination. However, Cr was not detected at the deep bedrock well and the other subsidiary monitoring wells except for MPH-1 and 6. Cross-correlation analyses were conducted for rainfall and groundwater level time series, resulting in the mean time of recharge after precipitation events to be 5.6 days. For rainy season, the water level was raised and the Cr(VI) concentration was several times lower than that during dry season at well MPH-0-1 well. Correlation of the Cr(VI) concentration with the groundwater-level showed that the Cr(VI) reduction was closely related with the groundwater-level rise in the well. However, the groundwater level rise during high water season induced the lateral migration of the Cr(VI)-contaminated groundwater at well MPH-4. We enriched and isolated a chromium reducing bacteria, Enterobacter aerogenes, from the Cr(VI)-contaminated groundwater in the wells MPH-0-1 and MPH-1. The bacteria may play an important role for immobilizing Cr(VI) in the Cr(VI)-contaminated groundwater. Therefore, the migration of the contaminant (Cr(VI) must has been restricted because of the natural attenuation by microbial reduction of Cr(VI) in the groundwater. This research suggests that the bioremediation of the Cr(VI)-contaminated groundwater by the indigenous bacteria may be feasible in the Cr(VI) contaminated groundwater. 국가 지하수 관측망인 대전(문평)관측소 및 주변 보조관측정 지하수 수질을 6개월간 관측한 결과, 관측소 충적관정(MPH-0-1)에서 6가 크롬이 0.5-3.1 mg/L의 범위로 검출되어 수질기준의 10-62배를 초과하는 오염이 지속되고 있었다. 또한 하천 방향에 위치한 두 관정(MPH-1과 MPH-6)에서 6가 크롬이 0.1 mg/L 이하로 검출되어 미세한 오염 확산의 징후가 나타났다. 동일기간 지하수 수위 및 강우 관측자료의 시계열분석 결과 6개 관측정에서의 지하수위는 강우에 대하여 평균 5.65일 후에 최대값을 보였다. 시기별 강우/수위 변화와 6가 크롬 농도의 변화를 통하여 강우 반응에 의한 수위상승이 관측소 충적관정의 6가 크롬 농도 감소와 밀접한 관련이 있는 것으로 파악되었다. 이와 더불어 지하수 내 미생물의 종류 및 다양성을 분석하였으며, 6가 크롬으로 오염된 대전문평지역 지하수(MPH-0-1과 MPH-1 관정)에서 크롬환원 미생물인 Enterobacter aerogenes을 분리 배양하였다. 따라서 유기물, 광물 등의 토양 및 대수층 매질에 의한 6가 크롬 저감뿐만 아니라 이 토착미생물에 의한 크롬 오염 지하수의 자연저감이 실제 진행되고 있음을 확인할 수 있었다. 향후 이 미생물의 활성에 대한 심도 있는 연구를 통하여, 크롬오염 지하수의 저감 및 정화 기술의 개발과 적용에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

Heavy Metal Contamination around the Abandoned Au-Ag and Base Metal Mine Sites in Korea

전효택,안주성,정명채,Chon Hyo-Taek,Ahn Joo Sung,Jung Myung Chae The Korean Society of Economic and Environmental G 2005 자원환경지질 Vol.38 No.2

이 연구의 목적은 국내 폐광산지역의 주변 환경오염 양상을 평가하고 독성 중금속 원소들의 거동에 대한 일반적인 결론을 도출하고자 함이다. 이를 위해 국내의 전형적인 비(base)금속 광산과 금은 광산 4개 지역을 각각 선정하여 환경오염 조사결과를 상호 비교, 검토하였다. 비금속광산으로서 삼보 Pb-Zn-중정석, 신예미 Pb-Zn-Fe, 거도 Cu-Fe 및 시흥 Cu-Pb-Zn광산지역의 광미 및 슬래그 등 폐기물에서 유래된 토양에서 상당한 수준의 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 함량이 나타났다. 또한 광산 하부지역 주변 농경지. 하상퇴적물 및 하천수에서도 지속적인 분산의 영향으로 심각한 오염양상이 나타났으며 이는 광산으로부터의 거리, 풍향, 지형 등에 의해 영향을 받고 있었다. 구봉, 삼광, 금왕 및 길곡 금은광산지역에서도 광미 및 광산 폐기토양에서 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn의 높은 함량이 나타났으며 직접적인 하부유출로 하상퇴적물 및 하천수의 오염을 유발하고 있었다. 금은광산지역에서 비소가 특징적인 환경오염 원소로 나타났으며 중금속원소와 함께 황화광물에서 비롯되어 산화영향에 따라 그 이동도가 증진될 수 있다. 토양시료의 연속추출 분석결과 대부분의 중금속은 비 잔류성 형태로 존재하며 주변 환경조건의 변화에 취약한 것으로 나타났다. 오염지수의 적용견과 폐광산 토양에서 1.0 이상으로 중금속원소들의 복합적 오염양상을 나타내었다. The objectives of this study we to assess the extent and degree of environmental contamination and to draw general conclusions on the fate of toxic elements derived from mining activities in Korea. 인t abandoned mines with four base-metal mines and four Au-Ag mines were selected and the results of environmental surveys in those areas were discussed. In the base-metal mining areas, the Sambo Pb-Zn-barite, the Shinyemi Pb-Zn-Fe, the Geodo Cu-Fe and the Shiheung Cu-Pb-Zn mine, significant levels of Cd, Cu, Pb and Zn were found in mine dump soils developed over mine waste materials, tailings and slag. Furthermore, agricultural soils, stream sediments and stream water near the mines were severely contaminated by the metals mainly due to the continuing dispersion downstream and downslope from the sites, which was controlled by the feature of geography, prevailing wind directions and the distance from the mine. In e Au-Ag mining areas, the Kubong, the Samkwang, the Keumwang and the Kilkok mines, elevated levels of As, Cd, Cu, Pb and Zn were found in tailings and mine dump soils. These levels may have caused increased concentrations of those elements in stream sediments and waters due to direct dis-charge downstream from tailings and mine dumps. In the Au-Ag mines, As would be the most characteristic contaminant in the nearby environment. Arsenic and heavy metals were found to be mainly associated with sulfide gangue minerals, and mobility of these metals would be enhanced by the effect of oxidation. According to sequential extraction of metals in soils, most heavy metals were identified as non-residual chemical forms, and those are very susceptible to the change of ambient conditions of a nearby environment. As application of pollution index (PI), giving data on multi-element contamination in soils, over 1.0 value of the PI was found in soils sampled at and around the mining areas.

논산지역 마을상수도 수질의 수리지화학 및 통계 분석

고경석,안주성,석희준,이진수,김형수,Ko, Kyung-Seok,Ahn, Joo-Sung,Suk, Hee-Jun,Lee, Jin-Soo,Kim, Hyeong-Soo 한국지하수토양환경학회 2008 지하수토양환경 Vol.13 No.6

본 연구는 논산지역 마을상수도를 대상으로 수질 모니터링, 수리지화학적 고찰 및 다변량 통계분석을 통하여 수질에 관한 문제점과 원인을 규명하고 타당한 관리 방안을 마련하고자 수행되었다. 논산지역은 마을상수도 이용이 많은 전형적인 농촌지역으로 지질은 화강암이 가장 넓은 면적을 차지하며 옥천대 변성퇴적암, 편마암과 화산암이 분포한다. 마을상수도의 수질 모니터링 결과 전국 평균인 2.5%보다 5-8배 높은 13-21% 정도가 수질기준을 초과하였으며 주요 오염성분은 질산성질소, 탁도, 총대장균, 일반세균, 불소 및 비소로 조사되었다. 연구지역 남쪽과 북쪽에서 높게 나타나는 질산성질소 오염의 주요 원인으로서 비닐하우스 같은 시설영농의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 마을상수도 수질은 Ca와 $HCO_3$가 지배적이나 화강암 지역에서는 농경지와 주거지 등의 인위적인 오염의 영향으로 Na, Cl 및 $NO_3$가 증가되었다. 주성분분석 결과 주로 농경과 인위적 오염의 영향을 나타내는 주성분 2에 의하여 크게 두 개의 그룹인 화강암과 편마암 및 옥천대 지하수로 구분된다. 판별분석은 초기 지질분류와 판별분석 예측결과의 오차가 5.56%로서 주성분분석보다 더 명확하게 각 지질별 지하수 특징을 보여준다. 다변량 통계분석은 수리지화학적 특성의 종합적 분석을 가능하게 하여 지질특성에 의한 지하수 수질의 변화를 명확하게 구분할 수 있는 방법으로 사료되었다. 논산시 마을상수도 수질에 대한 연구결과는 지질에 의해 영향받는 토지이용, 토양 특성 및 지형 등이 복합적으로 작용하여 지하수 수리지화학적 특성을 결정하는 것임을 확인하였다. 따라서 향후 정부 및 지자체의 마을상수도관리는 지질, 토지이용, 지형 및 토양 특성 등에 대한 종합적 자료 구축 및 해석이 필요하다. This study was carried out to provide proper management plans for small portable water supply system in the Nonsan area through water quality monitoring, hydrogeochemical investigation and multivariate statistical analyses. Nonsan area is a typical rural area heavily depending on small water supply system for portable usage. Geology of the area is composed of granite dominantly along with metasedimentary rocks, gneiss and volcanic rocks. The monitoring results of small portable water supply system showed that 13-21% of groundwaters have exceeded the groundwater standard for drinking water, which is 5 to 8 times higher than the results from the whole country survey (2.5% in average). The major components exceeding the standard limits are nitrate-nitrogen, turbidity, total coliform, bacteria, fluoride and arsenic. High nitrate contamination observed at southern and northern parts of the study area seems to be caused by cultivation practices such as greenhouses. Although Ca and $HCO_3$ are dominant species in groundwater, concentrations of Na, Cl and $NO_3$ have increased at the granitic area indicating anthropogenic contamination. The groundwaters are divided into 2 groups, granite and metasedimentary rock/gneiss areas, with the second principal component presenting anthropogenic pollution by cultivation and residence from the principal components analysis. The discriminant analysis, with an error of 5.56% between initial classification and prediction on geology, can explain more clearly the geochemical characteristics of groundwaters by geology than the principal components analysis. Based on the obtained results, it is considered that the multivariate statistical analysis can be used as an effective method to analyze the integrated hydrogeochemical characteristics and to clearly discriminate variations of the groundwater quality. The research results of small potable water supply system in the study area showed that the groundwater chemistry is determined by the mixed influence of land use, soil properties, and topography which are controlled by geology. To properly control and manage small water supply systems for central and local governments, it is recommended to construct a total database system for groundwater environment including geology, land use, and topography.

대전 산업단지 지하수의 6가 크롬 오염 및 확산 평가

전철민,문상호,안주성,김영식,원종호,안경환,Chon, Chul-Min,Moon, Sang-Ho,Ahn, Joo-Sung,Kim, Yung-Sik,Won, Jong-Ho,Ahn, Kyoung-Hwan 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.4

본 연구의 목적은 대전 산업단지 폐수종말처리장 내 국가지하수관측망(대전, 문평)의 6가 크롬 오염지하수의 오염 현황을 파악하고 그 확산 여부를 평가하는 것이다. 대전(문평) 관측소에서 나타나는 6가 크롬($Cr^{+6}$) 수질장해의 원인을 규명하고 6가 크롬의 오염 범위를 파악하기 위해 금번 연구에서는 보조 관측정을 설치 활용하였다. 수질분석 결과, 6가 크롬이 $3.2{\sim}4.5mg/L$ 정도 검출됨으로써 6가 크롬에 의한 관측소 충적공의 수질오염은 지속되고 있음이 파악되었다. 그러나 관측소의 암반관정 및 0.05mg/L 수질기준 이하의 농도를 보이는 MPH-1과 3번 관측공을 제외한 주변 관측공에서는 검출되지 않았다. 따라서 6가 크롬 및 총 크롬 함량의 오염 범위는 관측소 충적층 관정 인근에 한정되어 나타나고 있는 것으로 파악되었다. 또한 신규 5개 보조 관측정에서 채취한 77개의 시추 코어 및 슬라임 시료 모두에서 수용성/교환성 6가 크롬이 검출 한계(0.01mg/L) 이하로 나타나, 오염이 관측된 관측소 관정 주변의 토양 및 풍화토에서는 직접적으로 6가 크롬의 오염원이 확인되지 않았다. 지하수 수질분석 및 코어시료 분석 결과, 그 오염원의 중심 및 오염 확산 범위는 관측소 주위 반경 100m 이내로 매우 한정되는 것으로 판단되며 그 확산의 범위가 매우 좁을 것으로 예상된다. 시추조사 결과, 폐수종말처리장 부지조성 당시의 불량 매립층이 확인되었으며, 이러한 불량 매립산업폐기물이 관측소 인근의 6가 크롬 수질장해 원인으로 추론된다. 지표매질의 6가 크롬 자연저감능 평가를 위해 초기 농도 5mg/L Cr(VI)을 이용한 6가 크롬 유효 환원능을 분석하였다. 그 결과, 암회색 점토층에서 각각 58%, 66%, 64% 정도의 높은 6가 크롬 저감율을 보였으며, 이는 유기물 함량과 상호 관련이 있을 것으로 판단되었다. 비포화대/충적층 매질에 대한 6가 크롬 함량 및 자연저감 능력의 정량적 평가 결과, 매질에 의한 6가 크롬의 자연 저감능이 확인되었으며 관정 주변으로의 오염 확산은 충분히 제어되고 있는 것으로 판단된다. 그러나 시추 관측정 및 기설 관정의 수가 부족했기 때문에 매우 제한적인 선택적 유동(preferential flow) 경로에 의한 확산 가능성을 완전히 배제할 수 없다. 정기적인 양수작업을 통하여 지하수에 부화된 6가 크롬의 농도를 지속적으로 제거하고 관측소 주변에 설치된 보조 관측정들을 지속적으로 활용하여 6가 크롬의 농도 변화 추이 및 시간의 흐름에 따른 오염 확산 여부를 지속적으로 관측하고 감시하는 방안이 필요할 것으로 판단된다. The objective of this research was to characterize the fate and transport of Cr(VI) contaminated groundwater in the Daejeon industrial area. Five subsidiary monitoring wells were newly installed and two existing wells were utilized for the investigation and the reduction process of Cr(VI) contaminated groundwater of the Daejeon(Mun-pyeong) national groundwater monitoring station. The Cr(VI) concentrations at the shallow aquifer well of the station were in the range of 3.2-4.5 mg/L indicating continuous contamination. However, Cr was not detected at the deep bedrock well and the other monitoring wells except MPH-1 and 3. The Cr(VI) concentrations of MPH-1 and MPH-3 were below the drinking water guideline value (0.05 mg/L). Therefore, the plume of the Cr(VI) contaminated groundwater was predicted to be confined within the narrow boundary around the station. The soluble/exchangeable Cr(VI) concentrations were below the detection limit in all core and slime samples taken from the five newly installed wells. Although the exact source of contamination was not directly detected in the study area, the spatial Cr(VI) distribution in groundwater and characteristics of the core samples indicated that the source and the dispersion range were confined within the 100 m area from the monitoring station. The contamination might be induced from the unlined landfill of industrial wastes which was observed during the installation of an subsidiary monitoring well. For the evaluation of the natural attenuation of Cr(VI), available reduction capacities of Cr(VI) with an initial concentration of 5 mg/L were measured in soil and aquifer materials. Dark-gray clay layer samples have high capacities of Cr(VI) reduction ranging from 58 to 64%, which is obviously related to organic carbon contents of the samples. The analysis of reduction capacities implied that the soil and aquifer materials controlled the dispersion of Cr(VI) contamination in this area. However, some possibilities of dispersion by the preferential flow cannot be excluded due to the limited numbers of monitoring wells. We suggest the removal of Cr(VI) contaminated groundwater by periodical pumping, and the continuous groundwater quality monitoring for evaluation of the Cr(VI) dispersion should be followed in the study area.

크롬산화환원반응을 이용한 제주도 화산회토양 내 토양산화환원능 평가

전철민 ( Chul Min Chon ),안주성 ( Joo Sung Ahn ),김구영 ( Kue Young Kim ),박기화 ( Ki Hwa Park ) 韓國鑛物學會 2008 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.21 No.2

임기지역 산사태 예측도 및 통합 지질환경재해 위험도 작성 연구

조용찬 ( Yong Chan Cho ),안주성 ( Joo Sung Ahn ),송영석 ( Young Suk Song ),김경수 ( Kyoung Su Kim ),최정해 ( Jung Hae Choi ),채병곤 ( Byung Gon Chae ) 대한지질공학회 2013 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.2