임상 ; 조기분만과 만삭분만 산모의 모발에서 측정한 중금속 농도의 비교

김석영 ( Suk Young Kim ),이글라라 ( Clara Lee ),이호형 ( Ho Hyoung Lee ),황병철 ( Byung Chul Hwang ),이순표 ( Soon Pyo Lee ),박종민 ( Jong Min Park ) 대한주산의학회 2010 Perinatology Vol.21 No.4

목적: 산모의 영양상태는 태아에게 직접적인 영향을 미치며 산모의 영양상태뿐만이 아니라 산모 체내의 유해한 중금속도 태아의 발육에 영향을 미친다. 이전의 연구에서 산모의 중금속이 높을수록 태아의 발육지연이나 조기분만의 비 율이 높아진다는 보고가 있었다. 그러나 최근 여러 연구에서 산모의 중금속의 농도와 태아의 발육지연이나 조기분만 과의 관계에 대해 일치할 만한 결과를 내놓고 있지 못하다. 따라서 이번 연구를 통해 조기분만과 정상분만 산모간에 중금속 농도의 유의한 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 방법: 2008년 3월부터 2008년 8월까지 본원을 방문한 52명의 산모를 대상으로 연구를 진행하였으며 임신주수 37주를 기준으로 조기분만군과 정상분만으로 나누어 두군을 비교 평가하였다. 조기분만군은 23명, 정상분만군은 29명 이었다. 중금속의 농도를 측정하기 위해서 모발 미네랄 검사를 사용하였으며 머리카락을 이용한 모발미네랄 검사의 항목으로는 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 구리, 아연 등 15가지 영양 미네랄을 검사하였으며 중금속으로는 안티몬, 우라늄, 비소, 베릴륨, 수은 카드뮴, 납, 알루미늄의 7가지 중금속이 검사항목에 포함되어 있으며 그 외에 백금, 니켈등 14가지 기타 미네랄을 검사하였다. 결과: 모발 미네랄 검사를 통해 산모의 모발에서 얻은 검체의 중금속 농도를 비교했을 때, 수은, 알루미늄, 납 성분이 조기분만군과 정상분만군 모두에서 검출되었으나 두 군간의 유의한 차이를 나타내는 중금속은 없었다. 결론: 모발 미네랄 검사를 통해 산모의 몸속에 중금속이 축적되어 있음을 확인하였고 비록 조기분만군과 정상분만 군 간의 농도를 비교해 본 결과 유의한 차이는 없었다. 그러나 중금속의 노출이 태아의 발달 이상이나 분만 시 여러 합병증을 야기시킨다는 여러 논문들의 연구결과를 볼때 중금속의 악영향을 간과할 수는 없었다. Objectives: Previous studies on the effects of heavy metal exposure on adverse birth outcomes are still inconsistent. Heavy metal exposure would be related to decreased birth weight and a shortened gestational age. The aim of this work was to investigate maternal hair heavy metal concentrations in relation to gestational age at delivery. Methods: A total of 52 maternal hair samples were collected at the department of Obstetrics and Gynecology, Gil hospital, Korea. Delivery before 37 weeks of gestation was defined as preterm and delivery after 37 weeks of gestation was defined as full-term delivery. We gathered the specimens from maternal hair approaching delivery. 23 samples were taken from preterm delivered mothers and 29 samples from full term delivered mothers. We evaluated maternal specimen by hair tissue mineral analysis to measure heavy metal concentrations accumulated for more than several months. All statistical analyses were performed with Chisquare test, Mann-Whitney U test and Wilcoxon W test. Results: Heavy metal was revealed in pregnant women`s hair but there was not a significant correlation between levels of heavy metal and gestational age at delivery. Compared numbers of preterm delivery and fullterm delivery by stratified by heavy metal concentrations did not have significant correlation. Conclusions: This study does not show any strong relationship between delivery outcome and heavy metal measured by hair tissue mineral analysis. Further prospective studies with serial measures of cord blood heavy metal level and hair its levels may be required.

정삼투 여과를 통해 중금속 제거 시 잔류성 유기물질에 의한 정삼투 여과 성능 변화

조경근 대한환경공학회 2021 대한환경공학회지 Vol.43 No.3

목적:중금속과 잔류성 유기물질이 존재하는 Feed 용액을 정삼투 여과로 처리 시 잔류성 유기물질의 존재가 정삼투 여과에서 중금속 제거율과 물 투과도에 어떤 영향을 미치는지에 대해 파악하고자 하였다. 방법:총 4가지 Feed 용액(① 중금속만을 포함, ② 중금속과 Trimethoprim을 포함, ③ 중금속과 Ibuprofen을 포함, ④ 중금속과 Triclosan을 포함)을 이용하여 정삼투 여과실험을 진행하였다. 그리고 Feed 용액에 따른 물 투과도와 중금속 제거율에 대한 실험결과를 비교 및 분석하였다. 결과 및 토의:물 투과도는 Ibuprofen을 제외한 유기물질을 포함하는 실험에서 더 높게 나타났다. 이는 멤브레인 지지층 내 유기물질의 흡착으로 인한 내부 농도 분극의 감소가 영향을 미쳤다고 판단된다. Ibuprofen을 포함하는 실험에서는 Gibbs-Donnan 효과로 역염투 여과도가 증가하여 물 투과도가 감소되었다고 판단된다. 중금속 제거율은 정삼투 여과에서 대부분 제거되는 중금속의 경우 유기물질의 영향이 없었지만, 그렇지 않은 중금속의 경우 유기물질이 포함될 때 제거율이 증가하는 모습을 보였다. 이는 주로 멤브레인 내 흡착에 따른 막힘현상이 영향을 미쳤다고 판단된다. 결론:이번 연구에서 Feed 용액 내 잔류성 유기물질의 존재가 물 투과도와 중금속 제거율에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 따라서 중금속과 다양한 유기물질을 포함하는 Feed 용액을 정삼투 여과로 처리할 시 용액의 구성에 따라 여과 성능이 변할 것으로 판단된다. Objectives:The purpose of this study was to examine how the presence of trace organic compounds (TROCs) affects water flux and heavy metal rejection in forward osmosis (FO) filtration when feed solution (FS) contains TROCs and heavy metals. Methods:Four FS (① only heavy metals, ② heavy metals and Trimethoprim, ③ heavy metals and Ibuprofen, ④ heavy metals and Triclosan) were used, and the FO filtration experiments were conducted to perform comparative analysis on the water flux and the rejection rate depending on the FS type. Results and Discussion:The water flux was higher when FS contained TROCs except Ibuprofen, compared to FS containing only heavy metals. It is speculated that the increased water flux was influenced by the decrease in the internal concentration polarization (ICP), which was caused by the adsorption of the TROCs in the support layer of the membrane. The water flux decreased when FS contained Ibuprofen, and this may be because reverse salt flux increased due to the Gibbs-Donnan effect. The rejection rate was not affected by TROCs when heavy metals were mostly rejected in FO filtration, but for the heavy metal that was not fully rejected, the rejection rate increased when FS contained TROCs. It is speculated that this was mainly due to clogging caused by the adsorption on the membrane. Conclusions:It was demonstrated that the presence of TROCs in FS can affect water flux and the rejection rate of heavy metals. Therefore, when the FS containing heavy metals and various organic substances is treated by FO filtration, the performance of the filtration is expected to change depending on the composition of the solution.

인위적 중금속 오염 토양 제조과정에서 최종 세척과정이 중금속 토양 농도에 미치는 영향 연구

허정현(Jeong Hyun Hur),정승우(Seung Woo Jeong) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.9

인위적 중금속 오염 토양은 중금속용액과 토양 간 흡착평형, 여과 또는 원심분리, 건조과정을 거쳐 완성되어 토양세척 및 토양독성 실험에 널리 이용되고 있다. 그러나 많은 문헌에서 실험에 사용한 오염토양이 건조과정 이후 충분한 세척을 마친 후 사용되었는지 불분명하다. 본 연구는 중금속 오염 토양 제조 과정에서 최종 세척과정이 중금속 오염 농도에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 3가지 대표적 중금속 오염 토양 제조방법(슬러리 건조법, 평형 후 건조법, 여과 후 건조법)에 의한중금속(Cd, Pb) 오염 농도 차이를 파악하고 이후 최종 세척과정이 제조 중금속 오염 토양 농도에 미치는 영향을 분석하였다. 중금속용액과 토양을 흡착평형 시킨 후 건조과정만을 거쳐 제조한 오염토양 내 중금속은 이후 단순 세척과정에서 50% 이상용탈되는 것으로 나타났다. 중금속용액과 토양 간 흡착평형을 거쳐 중금속 오염 토양을 제조한 경우 실험 전 충분한 세척을 거치지 않는다면 이후 토양세척 및 토양독성 실험 결과에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 그러므로 제조오염토양을 이용한 실험에서는 초기 중금속 농도 결정 시점을 중금속 흡착 완료 단계가 아닌, 흡착 후 충분한 세척이 완료된 이후 초기토양중금속 농도로 결정하는 것이 바람직하다. Artificially metal-contaminated soils have been widely used for lab-scale soil washing and soil toxicity experiments. The artificial soil contamination methods consist of 1) first equilibrating soils with heavy metal solution, 2) filtrating or centrifuging soils from the mixture and 3) finally drying the soils. However, some of those artificially contaminated soil experiments have not clearly shown that the soils were thoroughly rinsed with water prior to conducting experiments. This study investigated the amount of heavy metal release from the artificially metal-contaminated soil by pre-water-rinsing. Three different artificially metal-contaminated soil preparation methods were first evaluated with Cd and Pb concentrations of soil. Then, this study investigated the effect of pre- water-rinsing on the Cd and Pb concentration of the artificially contaminated soil. Heavy metal concentrations of the soil produced by equilibrating and drying the metal solution-soil were significantly reduced by pre-water-rinsing. The results of the study implied that experimental results would be significantly distorted when the artificially heavy metal-contaminated soils were not thoroughly water- rinsed prior to conducting experiments. Therefore, the initial heavy metal concentration of the artificially contaminated soil should be determined after thoroughly rinsing the soil that was previously obtained through the adsorption and dry stages.

도시녹지의 이산화탄소 및 중금속 저감

박주영 ( Joo Young Park ),주진희 ( Jin Hee Ju ),윤용한 ( Yong Han Yoon ) 한국환경정책평가연구원 2010 환경정책연구 Vol.9 No.1

본 연구는 청주시와 충주시를 대상으로 도시녹지(가로수 및 도시공원)에 의한 중금속 및 누적이산화탄소 고정량을 산출한 결과를 토대로 도시녹지의 환경개선효과를 평가하고자 하였으며, 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 청주시와 충주시 가로수 전체에 대한 누적이산화탄소 고정량을 산출한 결과, 청주시의 총량은 약1,230,000㎏-C로 , 충주시는 약 1,270,000㎏-C로 산출되었다. 청주시 발산공원과, 충주시 대가미체육공원에 누적이산화탄소고정량을 산출한 결과, 청주시 발산공원의 총량은 약 25,000㎏-C로 , 충주시 대가미체육공원은 약 6,400㎏-C로산출되었다. 2. 청주시 가로수에 가장 많이 축적된 중금속은 Zn이었으며, 가장 적게 축적된 중금속은 Ni이었다 . 청주시 가로수를 대상으로 중금속을 측정한 결과 Zn > Cu > Cr > Ni > 순으로 나타났다.. 청주시 용도지역별 가로수의 중금속총함량은 주거지역(157.26 ㎎/㎏) > 공업지역(141.71 ㎎/㎏) > 상업지역(118.55 ㎎/㎏) > 녹지지역(61.95 ㎎/㎏)의 순으로 나타났다. 3. 대체적으로 충주시는 청주시보다 모든 항목에서 낮은 함량을 보였는데 이는 도시규모와 교통량의 차이에 따른 대기오염물질 발생량이 다르기 때문이다. 용도지역별 가로수의 중금속 총함량은 상업지역(84.48 ㎎/㎏) > 주거지역(83.70 ㎎/㎏) > 녹지지역(48.23 ㎎/㎏)의 순으로 나타났다. 4. 청주시 용도지역별 가로수 식재지 토양의 중금속 함량은 Zn > Cu > Pb( > Ni > Cr > As > Cd)의 순으로 Zn이 가장 높게 나타났으며, Cd가 가장 낮게 축적된 것으로 분석되었다. 용도지역별 가로수 식재지 토양의 총 중금속총 함량은 상업지역(91.82㎎/㎏) > 공업지역(85.96㎎/㎏) > 주거지역(67.55㎎/㎏) > 녹지지역(43.13㎎/㎏)의 순으로 나타났다. 5. 충주시 용도지역별 가로수 식재지 토양의 중금속 함량은 Zn > Pb > Cu( > Ni > Cr > As > Cd)의 순으로 Zn이 가장 높게 나타나 청주시와 유사한 경향을 보였다. 용도지역별 가로수 식재지 토양의 중금속 총함량은 상업지역(87.66㎎/㎏) > 녹지지역(72.73㎎/㎏) 주거지역(70.10㎎/㎏)의 순으로 나타났다. These objectives of this study were to compute heavy metal and accumulation carbon dioxide fixing quantity from urban green space(street trees and urban parks) in Cheong-ju city and Chungju-city and thus to estimate the effect of urban green space for improving the urban environment. The results are summarized below. 1. Results of the total accumulation of the carbon dioxide fixing quantity of street trees, Cheong-ju city and Chungju-city street tree was 1 ,230,000㎏-C, 1,270,000 ㎏-C, respectively. Total accumulation carbon dioxide fixing quantity of Balssan urban park had a 25,000㎏-C in Cheong-ju city, Degami sports park had a 6,400㎏-C in Chungju-city. 2. Results of heavy metal for street trees, fell in the order Zn > Cu > Cr > Ni > , the highest accumulated heavy metal was Zn, and the lowest was Ni. Total heavy metal concentration according to land-use area, was observed in order, for residental areas(157.26 ㎎/㎏) > industrial areas(141.71 ㎎/㎏) > commercial areas(118.55 ㎎/㎏) > and greenspace areas(61.95 ㎎/㎏) in Cheong-ju city. 3. Total heavy metal concentration for street trees fell in the order of commercial areas(84.48 ㎎/㎏) > residental areas(83.70 ㎎/㎏) > and greenspace(48.23 ㎎/㎏) according to land-use area in Chungju-city. Comparatively, Cheong-ju city had more total heavy metal concentration than Chungju-city. 4. Heavy metal for soil that planted street trees was observed in order of Zn > Cu > Pb( > Ni > Cr > As > Cd), and Zn was highest, and Cd was lowest. Total heavy metal concentration for soil fell in the order commercial area(91.82㎎/㎏) > industrial area(85.96㎎/㎏) > residental area(67.55㎎/㎏) > greenspace(43.13㎎/㎏) according to land-use area in Cheong-ju city. 5. Heavy metal for soil that planted street trees was observed in order of Zn > Pb > Cu( > Ni > Cr > As > Cd, and Zn was highest. Total heavy metal concentration for soil fell in the order commercial area(87.66㎎/㎏) > greenspace(72.73㎎/㎏) residental area(70.10㎎/㎏) in Chungju-city.

연안 오염퇴적물의 재부상에 의한 중금속의 수계용출특성

송영채(Young Chae Song),수바(Bakthavachallam Subha),우정희(Jung Hui Woo) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.7

본 연구는 B광역시 북항을 대상으로 해양 퇴적물의 물리화학적 특성과 오염도를 평가하고, 해양 퇴적물의 재부상 시중금속의 용출특성 및 생태적 위험성을 평가하였다. 북항 퇴적물의 주요 구성성분은 미세 실트질 및 점토질이었으며, 유기물질과 산휘발성 황화물이 높게 포함되어 퇴적물 내 함유된 중금속으로 인한 생태적 위험도가 높은 것으로 평가되었다. 회분식 실험결과, 퇴적물의 재부상으로 인한 중금속 용출속도는 납>>구리>크롬>>아연>카드뮴 순이었으며, 중금속 용출은 금속 황화물의 산화반응에 기인하는 것으로 평가되었다. 중금속은 퇴적물의 재부상 약 1시간 내에 급격히 용출되었으며, 재부상에 의한 황화물의 산화는 퇴적물에 존재하는 중금속의 광물내 잔류분율을 증가시키고, 유기물과 결합된 중금속의 분율을 감소시킬 뿐만 아니라 퇴적물에 함유된 중금속의 다른 결합분율의 변화에 영향을 미쳤다. 퇴적물의 재부상에 의하여 해수로 용출되는 중금속의 용출량은 재부상 시간, 금속 황화물의 산화속도와 재부상하는 퇴적물의 농도에 영향을 받았다. The study investigated the physicochemical characteristics and the ecological risk of the Northport sediment in B city and the releasing properties of heavy metals into seawater during the resuspension also studied. The major components of the sediment are fine silt and clay which contains high organic matter and AVS (Acid volatile sulfide) and the ecological risk of the heavy metals in sediment also very high. The release rate of heavy metals into seawater was in order of Pb>>Cu>Cr>>Zn>Cd during the resuspension in a batch experiment, and the heavy metal release mainly attributed to the oxidation of metal sulfides. Heavy metals which came from easily oxidisable metal sulfides rapidly contaminated seawater within about 1.0 h of the sediment resuspension. The sulfide oxidation during the resuspension increased the residual fraction of heavy metals in the sediment, decreased the organic bound fraction, and changed the other fractions of heavy metals in the sediment. The release of heavy metals from the sediment during resuspension was affected by the resuspension time, the oxidation rate of metal sulfides and resuspended concentration of the sediment particle.

자연적 원인에 의한 중금속 오염 농경지의 합리적 관리방안 마련

황상일 ( Sangil Hwang ),명수정 ( Soojeong Myeong ),한양수 ( Yangsoo Han ) 한국환경연구원 2017 수시연구보고서 Vol.2017 No.-

인위적 원인에 의한 농경지 토양의 중금속 오염과 달리 자연적 원인에 의한 농경지 토양의 중금속 오염은 적절한 관리체계 없이 방치되고 있으며, 점차 늘어나는 추세이다. 본 연구에서는 자연적 원인에 의한 중금속 오염 농경지 토양을 합리적이며 체계적으로 관리하기 위한 목적으로, 국내외 농경지 토양의 관리 현황을 살펴보고 관련 제도를 분석하여 자연적 원인에 의한 중금속 오염 농경지 토양의 관리체계 개선(안)을 제안함으로써 향후 농경지 토양의 중금속 오염 관리 및 대응에 기여하고자 한다. 우선, 인위적 혹은 자연적 원인에 의한 농경지 토양오염의 정의를 살펴보고, 국내외 주요자연적 원인에 의한 농경지 토양의 오염 사례를 위주로 현황을 조사하며 오염된 농경지 토양의 관리를 위한 법·제도 등을 분석하였다. 이와 함께 국내 관련 법·제도 중 자연적 원인에 의한 중금속 오염 농경지 토양을 관리하기 위한 현행 「토양환경보전법」, 「농지법」, 그리고 「광산피해방지법」 등의 문제점을 파악하고, 이를 보완하기 위한 개선방안을 마련하였다. 첫째, 자연적 원인에 의한 중금속 오염 농경지 토양 관리를 위한 법·제도 개선방안으로 1) 「토양환경보전법」상 적용제외 조항 삭제, 2) 자연적 원인 판단에 대한 지침 마련, 3)농경지 토양오염에 대한 위해관리체계 및 방법 추가, 4) 자연적 원인의 농경지 토양오염에 대한 정화책임 명시, 5) 자연적 원인에 의한 농경지 토양오염에 대한 재정지원, 그리고 6)자연적 원인에 의한 토양오염의 명확한 법적 정의 규정 등을 제안하고자 한다. 둘째, 일반적인 농경지 토양오염 관리를 위한 법·제도 개선방안으로 1) 「토양환경보전법」의 농경지와 「농지법」의 농지에 대한 규정 변경, 2) 「토양환경보전법」의 1지역 기준 적용의 적정성 여부 판단, 3) 농경지로의 오염물질 유입 방지 규정 신설, 4) 농경지 토양오염 상시 감시체계 구축 및 시행, 그리고 5) 농경지 토양오염 위해관리기술 개발 등을 제안하고자 한다. 상기 두 방향의 법·제도 개선 방안에 따라 자연적 원인에 의한 중금속 오염 농경지에 대한 체계적인 관리체계를 마련한다면, 먹거리 생산 토대 중 하나인 농경지 토양과 국토를 보전할 뿐만 아니라 나아가서 국민 건강 증진에 기여할 것으로 사료된다. Unlike the heavy-metal contaminated agricultural soils by anthropogenic source, the heavy-metal contaminated agricultural soils by natural causes are being neglected without a proper management system, and the trend is under increasing. In this study, we would like to contribute to the future management of heavy-metal contaminated agricultural soils by proposing an advanced management of contaminated agricultural soils after reviewing the current systems in both domestic and international cases in order to provide a systematic management of heavy metal contaminated agricultural land by natural causes. First of all, the definition of contaminated agricultural soils by anthropogenic or natural causes was reviewed, and the case studies were presented with the current status of contaminated agricultural soils by major natural causes in Korea and foreign countries, Moreover, laws and systems for the management of contaminated agricultural soils were further investigated. In addition, problems in the current law and regulations regarding the heavy-metal contaminated agricultural soils by natural causes such as 「Soil Environmental Conservation Act」, the 「Agricultural Land Act, and the 「 Law on Prevention and Their Restoration of Mining Damages」have been reviewed, and improvement efforts have been made. First, In order to improve the law and system for heavy-metal contaminated agricultural soils management by natural causes, we suggest 1) A removal of the application exemption under the 「Soil Environmental Conservation Act」, 2) A preparation of guidelines for the decision between the two causes (anthropogenic and natural), 3) An addition of risk management system and method for contamination of agricultural soils, 4) A clear statement of responsibility for the cleanup on heavy-metal contaminated agricultural soils by natural causes, 5) A financial support for heavy-metal contaminated agricultural soils by natural causes, 6) A clear regulatory definition of the heavy-metal contaminated soils by natural causes. Second, In order to improve the law and system for general agricultural soil contamination management, we suggest 1) A change of the existing regulation on the agricultural soil of the 「Soil Environmental Conservation Act」 and the agricultural land of the 「Agricultural Land Act」, 2) A determination of appropriateness of application of the region 1 on 「Soil Environmental Conservation Act」, 3) An establishment of a new regulation to prevent an inflow of contaminants into agricultural soils, 4) An establishment and enforcement of a real time monitoring system for contamination of agricultural soils, 5) A development of new techniques for the risk management system of agricultural soils. Based on the systematic management of heavy-metal contaminated agricultural soils by natural causes with the aforementioned two ways of both law and system improvement, it would be expected to contribute not only to the preservation of the land and agricultural soils, which is a resource base of food production, but also to the improvement of public health.

인천연안 갯벌의 특성조사(II) - 중금속 분포 및 오염도 평가

박정환 ( Jung-hwan Park ),정종태 ( Jong-tai Jung ),이충대 ( Choong-dae Lee ),김진한 ( Jin-han Kim ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.3

인천연안지역 8개 지역 갯벌 퇴적물중 중금속(Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn, Hg) 함량의 시공간적 분포와 오염도를 평가하기 위하여 72개 지점의 표층퇴적물과 24개 지점의 주상퇴적물을 2011년 봄·가을 2회에 걸쳐 채취·분석하였다. 표층퇴적물의 중금속 농도는 공장밀집지역인 북항 갯벌이 가장 높았고 대규모 도시개발사업이 진행되는 소래 및 한강 하구의 영향을 받는 황산도 갯벌이 다른 갯벌에 비해 높은 농도의 중금속 분포를 보였다. 계절별로는 분석대상의 모든 갯벌에서 가을철의 중금속 함량은 봄철에 비하여 평균 1.2 ~ 2.3 배 높은 것으로 조사되었다. 연구대상 지역내퇴적물의 중금속 평균 함량은 우리나라 서·남해안 지역의 갯벌과 비교하면 공장밀집지역인 북항갯벌을 제외하고는 연구대상의 모든 갯벌에서 비슷하거나 다소 낮은 값을 보이는 것으로 조사되었다. 주상퇴적물의 중금속 수직분포는 모든 갯벌에서 Mn, Cu, Zn, Ni, Pb의 수직변화가 심하게 나타났고 오염이 심한 북항 갯벌에서는 모든 원소의 중금속 농도변화가 가장 심하게 나타났다. 표층퇴적물의 중금속 오염 수준을 미국 NOAA 기준으로 평가한 결과, 북항 갯벌의 Cu, Ni 금속이 ERL 기준보다 높은 것을 제외하고는 나머지 모든 갯벌에서 모든 중금속이 ERL 기준보다 낮았다. 농축계수에 의한 표층퇴적물의 중금속 오염도 평가에서 농축계수(EF)는 Cd > Pb > Zn > Cu >Mn > Cr > Ni 순이었고, Cd는 4 ~ 12배의 농축계수를 보였으며, 특히 북항 및 소래 갯벌에서 가장 심한 농축현상을 보였다. 농집지수에 의한 오염도 평가결과는 대부분의 갯벌에서 중금속에 의한 오염은 거의 없는 것으로 나타났으나, 72개 조사지점 중 북항 및 소래 갯벌의 일부(7개) 지점은 Cd와 Cu 중금속 오염이 심한 것으로 조사되었다. Concentrations of Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn, and Hg were measured in the tidal flat sediments of 8 coastal sites in Incheon, at 72 sampling stations for the surface sediment and 24 sampling stations for the sediment core, twice in the spring and fall in 2011. This study was carried out to evaluate the seasonal and spatial distributions of heavy metal concentrations together with an assessment of metal contamination. The highest concentration of heavy metals in the surface sediment was observed in Northern harbour site adjacent to many industrial companies, and relatively higher contents of heavy metals were found at the places of both Sorae in construction of new town and Hwangsando located in Han river estuary. The average contents of heavy metals in the autumn were 1.2 ~ 2.3 times greater than those in the spring at the surface sediments in the study area. Comparison of metal average concentrations of this study with those of the flat tidal sediments in western and southern places in Korea revealed that the average contents of heavy metals at the most of the sampling sites except Northern harbour were the same or less level. The significant variations of the vertical concentration profiles in the sediment core for the elements of Mn, Cu, Zn, Ni, and Pb were observed at all sampling sites in the study area, and in particular the most significant variation in the average concentration of all the elements was appeared in Northern harbour. Pollution intensity of the heavy metals in the surface sediments was assessed using the sediment quality guideline of Effects Range-Low(ERL) and Effects Range-Median(ERM) levels set by NOAA, the enrichment factor(EF), and the index of geo-accumulation. The levels of all the elements were lower than the ERL level at all sites except that the adverse biological effects from Cu and Ni contamination were very likely in Northern harbour. The comparative EF indices were indicated by the order of Cd > Pb > Zn > Cu > Mn > Cr > Ni, and the element Cd was enriched by the factor of 4 ~ 12 times along with severely enriched at the sediments in both Northern harbour and Sorae sites. The results of geo-accumulation index of the surface sediments revealed that most of the sediments in the study area were not practically polluted or moderately contaminated by the trace metals, but seven sampling stations out of 72 stations in study area were moderately or strongly polluted by Cd and Cu metals in Northern harbour and Sorae sites.

중금속 오염 하천퇴적토 및 광미오염토양에 대한 고화재의 혼화재로서 제강슬래그의 처리효과

윤성욱,김하진,김기욱,인현진,김기준,유찬 경상대학교 농업생명과학연구원 2014 농업생명과학연구 Vol.48 No.2

본 연구에서는 중금속 오염토양 및 광미의 고형화 처리를 위한 보통 포틀랜드 시멘트의 혼화재로서 제강슬래그의 처리효과를 검토하였다. 대상시료는 충청남도 청양군 남양면 구룡리의 구봉광산 주변 하천퇴적토와 강원도 영월군 상동읍 내덕리의 상동광산에 위치한 광미를 채취하여 사용하였다. 경화제는 시멘트 95%에 제강슬래그 분말 5%를 혼합하여 제조하였으며, 하천퇴적토 및 광미오염토양에 5%, 10% 및 15%(w/w)의 경화제를 첨가하였다. 이때 이 결과들은 시멘트만을 사용한 것과 Ca 함량이 제강슬래그 보다 상대적으로 높은 굴폐각 분말을 사용하여 배합한 결과와 함께 비교하였다. 공시체는 지름 5cm, 높이 10 cm의 몰드를 이용하여 혼합토를 채워 넣은 후, 습윤양생기에서 1일간 양생시킨 다음 탈형 후, 수조에 수중양생을 실시하였다. 7일, 14일 및 28일 경과된 시료를 대상으로 강도시험 및 중금속 용출시험을 실시하여 처리효과를 비교·검토하였다. 광미시료의 경우, 시멘트, 제강슬래그 그리고 굴폐각 순으로 강도개선의 효과가 큰 것으로 나타나 제강슬래그의 효과를 확인할 수 없었고, 하천퇴적토의 경우는 혼합비 15%에서 제강슬래그를 혼합한 경우에서 우수한 효과를 나타내 혼화재로서 적용을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다. 폐기물용출시험 및 0.1 N 염산추출법 결과 경화제의 혼합비가 증가할수록 중금속 및 비소의 농도가 감소하는 경향이 나타났고 특히 비소에 있어서는 제강슬래그의 효과가 가장 좋게 나타났다. 산도가 가장 높은 1N 염산추출법의 결과에서는 광미의 경우 대조구 보다 제강슬래그로 처리한 시료에서 중금속 및 비소의 농도가 아주 낮게 나타났다. 그러나 하천퇴적토는 대조구와 큰 차이가 없이 중금속 및 비소가 용출되었다. 이는 하천퇴적토가 95%이상의 모래로 토양의 입경이 크기 때문에 상대적으로 중금속의 고정화율이 상대적으로 낮은 것으로 판단되었다. This study examined the treatment effect of steel refining slag as an admixture of general Portland cement for stabilization/solidification of heavy metal-contaminated soil and mine tailings. For soil samples, stream sediment of Gubong Mine located in Guryong-ri, Namyang-myeon, Cheongyang-gun, Chungcheongnam-do, and mine tailings of Sangdong Mine in Naedeok-ri, Sangdong-eup, Yeongwol-gun, Gangwon-do were sampled and used. A soil stabilizing cement was produced by mixing cement 95% and steel refining slag powder (SSP) 5%, and 5%, 10%, and 15%(w/w) of soil stabilizing cements were added to stream sediment and mine tailings-contaminated soil. Here, one that soil sample was treated with only cement (CMT) was compared with the other that oyster shell powder (OSP) that contained comparatively higher Ca and lower Fe than steel refining slag was used as an admixture and mixed in the same way as above. The test piece specimens were filled with mixing-treated soil by using a mold 5cm in diameter and 10cm in height, and then they were cured for a day in the moist curing machine and the form was removed, and water curing was performed in the water tank for 7, 14, and 28 days. After each curing was completed, the treatment effect of steel refining slag was examined by conducting a strength test and a heavy metal solubility test. For mine tailings of Sangdong Mine, it turned out that cement, steel refining slag, and oyster shell had high strength improvement effects in order, and stream sediment of Gubong Mine, sandy soil with big particles, showed an outstanding effect when mixed with steel refining slag in the mixture ratio of 15%, which indicates that it could be used as an admixture. As a result of a waste standard test and 0.1 N HCl extraction, as the mixture ratio of the soil stabilizing cement increased, concentrations of heavy metal and arsenic tended to decrease, and especially for arsenic, the effect of steel refining slag turned out to be the highest. As a result of extraction of 1N HCl, having the highest acidity, for mine tailings of Sangdong Mine, soil treated with steel refining slag had much lower heavy metal and arsenic than the control group. However, for stream sediment of Gubong Mine, heavy metal and arsenic were leached, showing no significant difference from the control group. It is thought that this phenomenon occurred because the binding ratio of heavy metal is relatively low due to the large particle size of Gubong Mine stream sediment, over 95% of which is sand.

제련소 주변 오염토양의 중금속 안정화를 위한 다양한 안정화제의 적용성 연구

전종원(Jeon Jonwon),배범한(Bae Bumhan),김영훈(Kim Younghun) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.11

중금속으로 오염된 부지는 다양한 공법으로 복원이 가능하나 오염부지가 비교적 넓은 경우 중금속을 부지로부터 제거하는 적극적 공법은 기술적 어려움과 비용의 문제로 쉽게 사용할 수 없다. 그러므로 토양에서 중금속의 용출을 차단 및 지연하는 안정화 공법이 보다 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 국내의 비교적 큰 규모의 중금속 오염토양인 제련소 오염토양을 대상으로 magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate 등의 다양한 안정화제의 적용성실험을 수행하였다. 비소, 납, 구리, 니켈, 아연 등의 다중 중금속으로 오염된 토양의 경우 1종의 안정화제로 안정화가 어려우며 기존 연구에서 보고된 특정 중금속의 안정화에 우수한 성능을 갖는 안정화제의 경우에도 다른 중금속의 안정화에 기여하지 못하거나 용출을 촉진하는 경향을 보였다. 시간이 경과함에 따라 안정화 효율이 증가하였다. 니켈과 납의 경우 calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide 등의 안정화제가 효과가 있으며 특히 연속추출에서 물에 의한 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 구리의 경우 manganese oxide, zeolite 등이 효과가 크며 연속추출에서 exchangeable 추출부분에서 안정화 효율이 높았다. 비소의 경우 magnetite에 의한 안정화 효과를 보이며 대부분의 metal oxide와 phosphate 에 의해 용출이 촉진되는 부작용을 보였다. 그러므로 다양한 중금속으로 오염된 토양의 경우 2종 이상의 안정화제를 사용하여야 하며 역효과를 일으키는 안정화제의 사용을 배제하고 중금속의 농도에 따라 사용량 및 안정화 기간을 달리하여야 할 것으로 판단된다. There are several remediation technologies for heavy metal contaminated soils but increasing cost limits the application of the technology if the contaminated area is large. Therefore, stabilization, which blocks the release of heavy metals or makes slow the release, is one of the applicable technology for the heavy metal contaminated soil. Current study is an applicability test for a smelter area with various stabilizer such as magnetite, hematite, zeolite-A, zeolite-X, zeolite-Y, zinc oxide, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide, manganese dioxide, fish bone, sodium phosphate. The soil contaminated with arsenic, lead, copper, nickel, and zinc could not be stabilized only one stabilizer which is known to have stability for certain metal. Many of the stabilizer works for a few metal but not all of the heavy metal. In several cases, stabilizers increase the release of the other metals while they stabilize some metals. In general, the stabilizing efficiency was increased with time. For Ni, Pb, calcium oxide, carbon trioxide, manganese oxide had good stabilizing effect in water extractable portion. For Cu, manganese oxide, zeolite showed good results especially in the exchangeable portion of the sequential extraction. For As, magnetite had good ability but most of the metal oxide which showed good result for other heavy metals increased with the release of As. Current study suggest that multiple stabilizers are needed for the contaminated soil and dose of the stabilizer and stabilizing time should be carefully considered for the soil contaminated with various metals.

중금속 오염이 키 성장에 미치는 영향

장호중 ( Jang¸ Ho-jung ),신현규 ( Shin¸ Hyun-gyu ),김영수 ( Kim¸ Young-soo ) 한국체육학회 2021 한국체육학회지 Vol.60 No.2

이 연구의 목적은 성장기 아이들에게 중금속오염이 어느 정도 심각하고 얼마나 축적되어 있으며 어떤 중금속이 가장 많이 검출되는지를 비교·분석하여 키 성장에 미치는 영향을 규명해보고자 하였다. 특히 중금속오염에서 어떠한 중금속 요인들이 저신장에 영향을 많이 미치는지를 규명해보고자 하였다. 연구대상은 만 9세 초등학교 3학년 및 4학년 학생들을 대상으로 남자 10명, 여자 20명 총 30명을 대상으로 선정하였다. 측정항목 및 방법으로는 신장 및 신체구성 검사와 모발검사를 활용하였다. 자료처리 및 분석방법으로는 중금속오염과 키 성장의 상관 및 인과관계를 비교·분석하기 위하여 피어슨 상관분석(Pearson Correlation Annalysis)과 다중선형회귀분석(multiple linear regression analysis)를 실시하였다. 통계적으로 유의한 수준은 p<.05로 설정하였다. 이 연구 결과 중금속 오염과 키 성장의 상관관계에서 납, 알루미늄, 우라늄 등은 부(-)적 상관관계를 나타내고 있어 저신장에 영향을 미치는 중금속으로 볼 수 있고, 이중 납이 84%로 가장 상관관계가 가장 높게 나타났고, 다음은 알루미늄 77.8%, 우라늄 34.6%순으로 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 또한 중금속 오염과 키 성장의 인과관계에서는 납, 알루미늄, 바륨, 안티몬 등의 오염이 키 성장에 영향을 미치는 중금속 오염과 저신장의 인과관계요인으로 규명되었다. 아울러 납 β=-.249, 알루미늄 β=-.336, 바륨 β=-.317, 안티몬 β=-.285로 알루미늄, 바륨, 안티몬, 납 순으로 저신장에 영향을 준다고 볼 수 있었다. 결론적으로 중금속 오염과 키 성장의 상관 및 인과관계의 연구결과 공통적으로 납과 알루미늄이 저신장에 많은 영향을 미치는 중금속이라고 판단되었다. 따라서 키 성장을 위해서 납과 알루미늄 등 중금속 오염이 되지 않도록 주의하는 것이 필요하고 오염을 피할 수 없다면 최대한 배출할 수 있도록 노력하는 것이 보다 성장도를 높이는데 바람직하다고 판단된다. The purpose of this study was to investigate the effects of height growth on heavy-metal pollution. Subjects were 30(boy=10, girl=20) who came to Growth and Health KINESS. They were elementary school students of full 9 years. Data were analyzed using Pearson Correlation Annalysis and multiple linear regression analysis. Statistical significance level was p<.05. As a results, there were some negative correlations of lead(84%), aluminium(77.4%), and uranium(34.6%) between heavy-metal pollution with short stature. Also there were some negative causality of aluminium(β=-.336), barium(β=-.317), antimony(β=-.285) and lead(β=-.249) between heavy-metal pollution with short stature. Therefore heavy-metal pollution and height growth were correlation and causality of lead and aluminium at the same time. In conclusion, short stature students have to reduce and remove heavy-metal of lead and aluminium for height growth.