폐금속광산의 토양오염물질 위해성평가에 관한 연구 : 옥령광산을 중심으로 = A Study on the Risk Evaluation of Soil Pollutants in Waste Metal Mine : Focusing on Okryeong Mine

국문 초록 (Abstract)

현재 우리나라는 토양 및 수질 오염을 발생시킬 가능성이 있는 폐금속광산이 전국적으로 산재되어 있다. 광산 활동이 중단된 폐금속 광산지역 대부분은 많은 폐석과 광미가 있으며, 광산배수를 통해 중금속을 함유한 각종 오염물질을 배출하여 인근 농경지나 하천으로 유입되어 주변 환경 및 생태계에 부정적인 영향을 미치고 있다. 한편, 우리나라의 토양오염 조사 및 관리는 「토양환경보전법」의 토양환경평가를 통하여 기초조사, 개황조사, 정밀조사로 구분해 평가를 실시한다. 이들 중, 2015년 환경부의 정밀조사 결과 옥령광산은 토양정화가 필요한 5개의 광산 중 하나로서 강원도 평창군에 위치하며 주요 오염물질은 As, Pb인 광산이다. 본 연구에서는 해당 옥령광산을 중심으로 주변 토양으로부터 유출된 중금속 오염물질의 오염도를 조사하고, 그 결과를 바탕으로 일일평균노출량, 비발암위해도인 총 위협지수, 발암위해도인 총 초과발암위해도를 산출하여 토양오염물질 위해성평가를 실시하였다. 구체적으로 본 연구에서는 옥령광산의 토양, 수질시료의 전처리 및 분석, 그리고 토양오염물질 위해성평가 지침에 따라 유해성 확인, 노출평가, 독성평가, 위해도 결정 순서로 위해성평가를 진행하였으며, 주요 연구 결과는 다음과 같다.
첫째, 연구대상지의 발암위해도는 허용가능 총 초과발암위해도 기준(10⁻⁶ ~ 10⁻⁵)보다 높은 성인 5.44×10⁻⁵, 어린이 5.81×10⁻⁵ 로 산정되어 발암위해도가 있는 것으로 나타났다.
둘째, 비발암위해도의 합인 위험지수(HI)는 성인 7.26×10⁻², 어린이 7.38×10⁻² 로 위험지수기준 1 미만으로 비발암위해도는 없는 것으로 나타났다.
셋째, 노출경로 별 위해도에 대한 기여도(%)에서 발암위해도는 성인과 어린이 모두 토양접촉 > 토양 + 농작물 섭취 > 실외 비산먼지 흡입 순으로 나타났으며, 비발암위해도는 성인과 어린이 모두 토양 + 농작물 섭취 > 토양접촉 > 실외 비산먼지 흡입 순으로 나타났다.
넷째, 중금속 별 인체 위해도에 대한 기여도(%)에서 발암위해도는 As에 의한 영향으로 나타났다.
마지막으로, 정화목표치는 허용가능 초과발암위해도(10⁻⁵)를 기준으로 성인과 어린이를 고려하여 As의 경우 노출경로 중 토양접촉 경로에서 계산된 10.26 ㎎/㎏로 나타났다.
이상의 결과를 토대로 본 연구자는 옥령광산이 국내 폐금속광산과 유사하게 As가 주요 토양오염물질로 위해성이 큰 것으로 평가하였으며, 이에 따라 추가적인 위해성평가 연구가 필요하다는 점, 그리고 오염된 대상부지의 복원을 위해 안정화공법 등 적절한 관리가 필요하다는 점을 시사하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 이론적 배경 4
• 가. 폐금속의 위해성 4
• 1) 폐광산 유출 금속의 개념 및 종류 4
• 2) 폐금속과 인체의 유해성(중금속 7종-As, Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Hg) 4
• 나. 토양오염물질 위해성평가 7
• 1) 토양오염물질 위해성평가의 개념 7
• 2) 토양오염물질 위해성평가의 절차 7
• 다. 폐금속광산의 토양오염물질 위해성 평가 연구 사례 10
• 3. 연구방법 13
• 가. 연구대상지 13
• 나. 분석방법 13
• 다. 평가방법 14
• 4. 연구결과 및 고찰 22
• 가. 토양 및 수질 노출농도(Cs, Cw) 22
• 나. 토양유래 실외, 실내공기 유입 휘발성물질 노출농도(Ca, Cia) 26
• 다. 노출경로에 따른 오염물질별 인체노출량 27
• 라. 노출경로별 인체위해도 30
• 마. 발암 및 비발암위해도에 따른 정화목표치 34
• 5. 결론 38
• 참고문헌 40
• Abstract(영문초록) 42