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정구복 ( Goo Bok Jung ),권순익 ( Soon Ik Kwon ),홍성창 ( Sung Chang Hong ),김민경 ( Min Kyeong Kim ),채미진 ( Mi Jin Chae ),김원일 ( Won Ii Kim ),이종식 ( Jong Sik Lee ),강기경 ( Kee Kyung Kang ) 한국환경농학회 2012 한국환경농학회지 Vol.31 No.2
폐금속 광산에서 유출되는 광산배수로 인한 하류 수계의 환경오염 영향을 검토하기 위하여 삼보광산 하류 수계 내 하천수질, 퇴적토양 및 인근 논토양에 대한 중금속 오염도를 평가한 결과는 다음과 같다. 삼보광산 주변 광미댐 침출수의 Cd 평균 농도(0.018∼0.035 mg/L)는 우리나라 농업용수 수질기준(0.01 mg/L)을 초과하였고, 미량성분 중 Zn, Fe 및 Mn 함량도 FAO의 관개용수 최대 권고치(Zn 2.0, Fe 5.0, Mn0.2 mg/L)를 초과하였다. 광산 하류 논토양의 Pb, Zn 평균함량은 우리나라 농경지의 토양오염 우려기준(Pb200, Zn 300 mg/kg)을 초과하였고, 중금속 오염지수 평균치는 상리가 1.2로 내리지역 0.45보다 높게 나타났다. 광산 하류 수계 내 퇴적토의 Cd, Pb 및 Zn 함량은 우리나라 하천용지의 토양오염 우려기준 (Cd10, Pb400, Zn 600 mg/kg)을 초과하였다. 또한 퇴적토의 중금속 오염지수(PI)는 상리지역 0.98∼7.32, 내리지역 0.34∼5.27로 지점별 편차가 컸으며, 하류 1km 지점 합류지점(SN-1, SN-2)까지 오염된 것으로 나타났다. 퇴적토의 부화계수(EFc) 평균치는 Cd>Pb>Zn>As>Cu>Cr>Ni 순으로 지점간의 편차가 큰 것으로 나타났다. 퇴적토의 중금속별 지화학적농축계수(Igeo)는 지점별로 약간의 차이는 있으나 Zn>Cd>Pb>Cu>As>Cr>Ni 순으로 높았으며, 특히 Zn의 경우광산 침출수 영향을 받은 퇴적토에서 경보오염에서 위험오염 (Igeo3.1∼6.2) 상태로 심하게 오염된 것으로 나타났다. 결과적으로 삼보광산 하류 하천수질 및 퇴적토의 오염도 평가를 종합해 볼 때 광산 침출수의 영향이 하류 수계 1 km 이상 (SN-1, SN-2)까지 미치는 것을 확인할 수 있었다. BACKGROUND: Mine drainage from metal mining districts is a well-recognized source of environmental contamination. Oxidation of metal sulfides in mines, mine dumps and tailing impoundments produces acidic, metal-rich waters that can contaminate the local surface water and soil. METHODS AND RESULTS: This experiment was carried out to investigate the pollution assessment of heavy metal on the water quality of mine drainage, paddy soils and sediment in lower watershed affected by mine drainage of the Sambo mine. The average concentrations of dissolved Cd (0.018∼0.035 mg/L) in mine drainage discharged from the main waste rock dumps(WRD) was higher than the water quality standards (0.01 mg/L) for agricultural water in Korea. Also, the average concentrations of dissolved Zn, Fe and Mn were higher than those of recommended maximum concentrations (Zn 2.0, Fe 5.0, Mn0.2 mg/L) of trace metal in irrigation water proposed by FAO (1994). The average contents of Pb and Zn in paddy soils was higher than those of standard level for soil contamination (Pb200, Zn 300 mg/kg) in agricultural soil by Soil Environmental Conservation Act in Korea. Also, the concentrations of Cd, Pb and Zn in sediment were higher than those of standard level for soil contamination (Cd10, Pb400, Zn 600 mg/L) in waterway soil by Soil Environmental Conservation Act in Korea. The enrichment factor (EFc) of heavy metals in stream sediments were in the order as Cd>Pb>Zn>As>Cu>Cr>Ni. Also, the geoaccumulation index (Igeo) of heavy metals in stream sediments were in the order as Zn>Cd>Pb>Cu>As>Cr>Ni, specially, the geoaccumulation index (Igeo) of Zn (Igeo3.1∼6.2) were relatively higher than that of other metals in sediment. CONCLUSION(s): The results indicate that stream water and sediment were affected by mine drainage discharged from the Sambo mine at least to a distance of 1 km downstream (SN-1, SN-2) of the mine water discharge point.
연구보문 : 토양환경 ; 삼보광산 하류 수계의 계절별 수질변화와 오염도 평가
정구복 ( Goo Bok Jung ),이종식 ( Jong Sik Lee ),김원일 ( Won Il Kim ),류종수 ( Jong Su Ryu ),윤순강 ( Sun Gang Yun ) 한국환경농학회 2008 한국환경농학회지 Vol.27 No.4
폐금속 광산에서 유출되는 광산배수로 인한 수계의 수질오염 영향을 파악하기 위하여 삼보광산 광미댐 침출수 및 하류 하천수의 화학성분 및 미량금속을 분석 검토한 결과는 다음과 같다. 삼보광산 주변 광미댐 침출수의 pH 값은 5.8~6.9 사이로 중성에 가까운 약산성이였다. 주 광미댐 침출수의 주요 용존 화학성분 평균치는 EC 1.77 dS/m, SO4(2-) 929, K+ 14.6, Ca2+ 263.3, Mg2+ 46.9 mg/L 이였다. 특히 화학성분 중 EC 값과 SO4(2-) 농도는 벼의 농업용수 피해한계 농도(EC 1.0 dS/m, SO4(2-) 54.0 mg/L)를 상회하였다. 광산 침출수의 Cd 평균 농도(0.016~0.021 mg/L)는 농업용수 수질기준인 0.01 mg/L을 초과하였고, Cd 최고치는 수질기준의 4배 정도 높았다. 또한 미량금속 중 Zn, Fe 및 Mn 농도는 FAO의 관개용수 최대 권고치(Cd 0.01, Zn 2.0, Fe 5.0, Mn 0.2 mg/L)를 초과하였고, 특히 Zn 및 Mn 평균 농도는 권고치의 8~26배, 45~313배 이상 높았다. 본 조사결과에서 광산 배수에 의한 수계의 수질오염은 하류 1 km 이상까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광산배수와 하천수의 수질항목 중 pH 값은 용존 Cd, Zn, Al 및 Mn 농도와 부의 상관을, 주 오염성분인 EC 값 SO4(2-) 및 Ca2+ 농도는 각각의 Cd, Zn, Al 및 Mn 농도와 고도의 정의 상관을 보였다. 또한 주요 화학성분 중에서는 pH 값이 EC 값 및 SO4(2-) 농도와 부의 상관을 보였다. Metal mining district drainage is a well recognized source of environmental contamination. Oxidation of metal sulfides produces acidic and metal-rich waters that contaminate local surface water and ground water in mines, mine dumps, and tailing impoundments. This monitoring study was carried out to investigate the stream water quality and pollution as affected by the Sambo mine drainage in relation to the relative distance from the mine. It obvious that pH values of the mine drainage ranged from 5.8 to 6.9, while the average concentrations of the dissolved chemical constituents for EC, SO4(2-), K+, Ca2+, and Mg2+ were 1.77 dS m-1, 929, 14.6, 263.3, and 46.9 mg/L in mine drainage discharged from the main waste rock dumps (WRD), respectively. Furthermore, EC values and sulfate concentrations exceeded the critical toxicity levels in agricultural water for rice plant (1.0 dS m-1 for EC and 54.0 mg/L for SO4(2-)). Also, the average of dissolved cadmium concentrations (0.016~0.021 mg/L) was higher than water quality standard (0.01 mg/L) for agricultural water in Korea, in addition to Zn, Fe and Mn were higher than trace metals maximum concentrations which recommended by FAO for irrigation water. The results indicate that mine drainage discharged from the Sambo mine affected stream water at least to distance of 1 km downstream of the mine water discharge point. EC values, SO4(2-) and Ca2+ concentrations in discharged water positively correlated with dissolved Cd, Zn, Al and Mn concentrations, while the pH values negatively correlated. In addition, EC values, SO4(2-) and Ca2+ concentrations were negatively correlated with pH values.