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용액의 이온강도와 종류에 따른 토양 중금속 추출성 및 작물 흡수와의 상관성
류지혁 ( Ji Hyock Yoo ),김원일 ( Won Il Kim ),노현명 ( Hyun Myung Noh ),김린환 ( Lin Hwan Kim ),( Anitha Kunhikrishnan ),김지영 ( Ji Young Kim ),김두호 ( Doo Ho Kim ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
This study was conducted to investigated the extractability of trace metals (Cd, Pb, Cu, Zn and Ba) in polluted soils depending on ionic strength of dilute salt solutions, the kinds of dilute acid solutions and relationship between metal content in soils and the content in crop. We used 5 different upland soils polluted mainly with Pb and the ranges of Cd, Pb, Cu, Zn and Ba content were 0.1-0.5, 41.5-271, 10.8-82.5, 26-110 and 15.7-89.3 mg/kg, respectively. To determine directly available metal content to plant, 0.01 M and 0.002 M Ca(NO3)2 solutions were used. The Cd, Pb, Zn and Ba content extractred with 0.01 M Ca(NO3)2 solution were 1-5.5 times higher than that of 0.002 M Ca(NO3)2 extraction, however, Cu content from 0.01 M Ca(NO3)2 extraction was only 70-80% of 0.002 M Ca(NO3)2 extraction, showing no effect of different ionic strength on Cu extractability. To extract active metal pool in soils, two kinds of dilute acid solutions were used. The solutions were 0.43N HNO3 used in European country including the Netherlands and 0.1 N HCl mainly used in Asian county including Korea and Japan. For Pb and Cu, the extracted content using 0.43N HNO3 were 1.7-3.4 times higher than that of 0.1 N HCl, however, the content of Cd, Zn and Ba from the two solutions showed little differences for each element. The study soils were filled in the pots and radish was grown to see correlations between extractable metal content in soils and the content in radish at harvest. The relationships between Ca(NO3)2 extractable Cd, Zn and Ba in soils and the content in radish were significant (Pearson r=0.84-0.91) irrespective of ionic strength but the relation for Cu was not significant (r=0.27). For Pb, r=0.55 in case of 0.002 M Ca(NO3)2 extraction but there was no relation for 0.01 M Ca(NO3)2 extraction. The correlation between two dilute acid extractable Ba and Ba in radish was significant (r=0.7), however, for other elements the relations were low (r≤0.45). The relationships between soil and radish were well linked with plant uptake factors (PUF) of Cd, Pb and Zn, however, a significant relation of Ba was not matched with low PUF (0.0024) suggesting that another factor might interact with Ba uptake by plant within soil-soil solution-plant system.
류지혁 ( Ji-hyock Yoo ),최부웅 ( Bu-ung Choi ),박상원 ( Sang-won Park ),이상범 ( Sang-beom Lee ),오경석 ( Kyeong-seok Oh ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-
사료 수급 불안정, 사료가격 상승에 따라 국내 조사료 자원의 육성 및 농식품 부산물의 사료자 원화가 증가하고 있다. 조사료와 농식품부산물을 가축사료로 효과적으로 이용하기 위해서는 유해 물질의 안전성 평가가 선행되어야 하며 사료자원별 유해물질 오염 실태 모니터링을 통한 안전 관리가 요구된다. 부존 사료자원의 중금속 안전성을 구명하기 위하여 TMR 사료공장 및 사료 자가 생산 농가를 대상으로 볏짚, 연맥 등 조사료와 맥강, 맥주박등 농식품부산물 사료의 중금속 함량 모니터링을 수행하였다. 중금속 분석 전처리는 질산 및 마이크로웨이브법을 이용한 습식 분해 후 ICP-MS 및 수은 자동분석기를 이용하여 중금속 함량을 분석하였다. 농식품부산물(농후사료), 조사료, TMR 사료에 대한 유해중금속 분석 결과 크롬 0.16-19.8, 비소 n.d.-1.7, 카드뮴 n.d.-0.2, 납 n.d.-1.8 mg/kg, 수은 0.2-11.6 μg/kg으로 사료의 중금속 허용기준을 초과하는 시료는 없어 안전 한 것으로 나타났다. 자가 생산 농가에서 채취한 볏짚의 경우 비소 함량이 1.7 mg/kg으로 다른 시료에 비해 상대적으로 높았으나 허용 기준 미만이었고, TMR 공장에서 채취한 미강의 경우 납 함량이 3.9 mg/kg으로 상대적으로 높았는데, 이는 철제 사료배합기 내부의 페인트 도색이 벗겨지면 서 페인트에 함유된 납의 영향인 것으로 판단되었다. 한편, 중금속 오염에 취약한 폐금속 광산 인근 농경지에서 생산된 볏짚 분석 결과, 일반 농경지에 비해 비소, 카드뮴 평균 함량이 각각 7.1, 0.9 mg/kg으로 상대적으로 높게 나타났으며 비소의 경우 배합사료에 해당하는 비소의 최저 허용 기준(2 ppm) 적용 시 일부 지역에서 기준을 초과하였다. 카드뮴의 경우 2개 조사지역의 볏짚에서 식물성 단미사료의 기준(2.5 ppm)을 초과하였고 납의 경우 평균 함량은 높지 않았으나 한 지역에 서 단미사료의 기준(10 ppm)을 초과하였다. 사료자원의 사료화 단계별 모니터링 결과, 자가 생산 농가, 또는 사료 공장의 제조 공정상에서 중금속 오염에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 농식품부산물의 경우 작물 생산 단계에서 중금속에 오염될 경우 안전성을 확보하기 어려우므로 폐 금속 광산 지역과 같은 중금속 오염에 취약한 농경지에서 생산된 사료(원료)에 대한 중금속 안전성 평가가 추가적으로 필요할 것으로 생각된다.