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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 군산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수38
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환경오염은 전 세계적으로 해결해야 될 문제이며 그 중 토양오염은 타 환경오염과는 다르게 인식하는 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라, 한번 오염되면 토양의 본래 기능을 상실하게 된다. 2020년 기준 국내에 존재하는 폐광산은 4,677개소로 많이 분포하고 있으며, 폐광산 주변 광산폐기물, 광미 등이 유출되어 토양, 지하수, 농작물의 중금속 오염이 빈번하게 발생되어 중금속으로 오염된 토양의 빠른 정화가 필요하다.
최근, 중금속으로 오염된 농경지의 복원으로 안정화공법이 매우 유용한 것으로 알려져 있으며, 토양에서 오염물질을 직접적으로 제거하지 않으나 무기?유기성 물질을 첨가제로 주입하여 오염토양의 물리?화학적 특성을 변화시켜 토양 내 중금속을 흡착·침전하여 용해도나 오염물질의 이동특성을 감소시키고 위험성 및 독성을 감소하도록 안정화시키는 기술이다. 그리고 위해성평가는 오염물질이 인체에 노출되었을 때 발생하는 악영향을 평가할 수 있는 수단으로써 중요성이 높아지고 있다.
본 연구에서는 중금속 오염토양에 대한 고형화/안정화 전과 후 노출시나리오를 설정하여 위해성평가를 수행하였고 토양의 물리?화학적?생물학적 특성 지표를 분석하여 고형화/안정화 전?후 토양의 건강성 변화를 연구하였다.
중금속 오염부지에 대한 위해성평가는 정화 전 부지의 위해성을 파악하기 위해 가능한 노출경로(농작물섭취, 토양섭취, 토양접촉, 지하수섭취, 비산먼지흡입)를 모두 고려하였으며 그 결과 총 발암위해도는 4.61E-03, 위험지수는 9.717로 모두 허용가능한 범위를 초과하였고 비소로 인한 오염이 심각한 것으로 나타났다. 안정화공법 정화 후 수행한 위해성평가에서는 안정화 시킨 토양층에 대한 인체 노출 이 없으며 부지 내 농업활동을 제한하는 경우로 가정하여 노출경로는 지하수 섭취만 고려하여 위해성평가를 수행하였다. 그 결과 총 발암위해도는 9.70E-06, 위험지수는 0.022로 모두 허용 가능한 범위에 해당되었다.‘지하수섭취’노출경로만 서로 비교하였을 때 정화 전 발암위해도가 6.23E-04였으나, 안정화 후 9.70E-06으로 감소하였고, 안정화 전 위험비율 또한 1.383에서 안정화 후 0.022로 낮아졌다. 이러한 원인은 안정화로 인하여 비소의 용출이 감소하였기 때문이다.
중금속으로 오염된 폐금속광산 주변 토양을 AMDS, CMDS, 제강슬래그, 시멘트, 석회로 안정화시켜 토양생산성, 토양안정성, 생물다양성 3개 평가지수의 합을 산출하여 토양의 건강성평가를 수행하였다. 안정화제 적용 전 오염토 (중금속 오염토), 안정화제 혼합토양과 깨끗한 인공토 및 중금속 오염토의 건강성평가를 수행한 결과 안정화제 적용 전 중금속 오염토의 건강성지수는 “보통”으로 평가되었으나, 안정화제 적용 후 대부분 토양이 “나쁨”으로 평가되었으며, 시멘트와 석회 안정화토양은 “매우 나쁨”으로 평가되었다.
중금속 오염토양에 안정화 공법을 적용할 경우 안정화제 혼합으로 인한 토양 교란으로 물리, 화학적 특성변화가 일어나며, 안정화제로부터 용출되는 용해성 이온이 토양 생물에 영향을 끼칠 수 있음을 시사한다. 따라서 안정화제 적용토양을 농업용으로 바로 사용하는 것은 적합하지 않으며 청토로 복토하거나 차후 지속적인 모니터링을 통하여 토양건강성 회복여부를 평가하여 부지사용 여부를 결정하는 것이 바람직하다.
최근, 중금속으로 오염된 농경지의 복원으로 안정화공법이 매우 유용한 것으로 알려져 있으며, 토양에서 오염물질을 직접적으로 제거하지 않으나 무기?유기성 물질을 첨가제로 주입하여 오염토양의 물리?화학적 특성을 변화시켜 토양 내 중금속을 흡착·침전하여 용해도나 오염물질의 이동특성을 감소시키고 위험성 및 독성을 감소하도록 안정화시키는 기술이다. 그리고 위해성평가는 오염물질이 인체에 노출되었을 때 발생하는 악영향을 평가할 수 있는 수단으로써 중요성이 높아지고 있다.
본 연구에서는 중금속 오염토양에 대한 고형화/안정화 전과 후 노출시나리오를 설정하여 위해성평가를 수행하였고 토양의 물리?화학적?생물학적 특성 지표를 분석하여 고형화/안정화 전?후 토양의 건강성 변화를 연구하였다.
중금속 오염부지에 대한 위해성평가는 정화 전 부지의 위해성을 파악하기 위해 가능한 노출경로(농작물섭취, 토양섭취, 토양접촉, 지하수섭취, 비산먼지흡입)를 모두 고려하였으며 그 결과 총 발암위해도는 4.61E-03, 위험지수는 9.717로 모두 허용가능한 범위를 초과하였고 비소로 인한 오염이 심각한 것으로 나타났다. 안정화공법 정화 후 수행한 위해성평가에서는 안정화 시킨 토양층에 대한 인체 노출 이 없으며 부지 내 농업활동을 제한하는 경우로 가정하여 노출경로는 지하수 섭취만 고려하여 위해성평가를 수행하였다. 그 결과 총 발암위해도는 9.70E-06, 위험지수는 0.022로 모두 허용 가능한 범위에 해당되었다.‘지하수섭취’노출경로만 서로 비교하였을 때 정화 전 발암위해도가 6.23E-04였으나, 안정화 후 9.70E-06으로 감소하였고, 안정화 전 위험비율 또한 1.383에서 안정화 후 0.022로 낮아졌다. 이러한 원인은 안정화로 인하여 비소의 용출이 감소하였기 때문이다.
중금속으로 오염된 폐금속광산 주변 토양을 AMDS, CMDS, 제강슬래그, 시멘트, 석회로 안정화시켜 토양생산성, 토양안정성, 생물다양성 3개 평가지수의 합을 산출하여 토양의 건강성평가를 수행하였다. 안정화제 적용 전 오염토 (중금속 오염토), 안정화제 혼합토양과 깨끗한 인공토 및 중금속 오염토의 건강성평가를 수행한 결과 안정화제 적용 전 중금속 오염토의 건강성지수는 “보통”으로 평가되었으나, 안정화제 적용 후 대부분 토양이 “나쁨”으로 평가되었으며, 시멘트와 석회 안정화토양은 “매우 나쁨”으로 평가되었다.
중금속 오염토양에 안정화 공법을 적용할 경우 안정화제 혼합으로 인한 토양 교란으로 물리, 화학적 특성변화가 일어나며, 안정화제로부터 용출되는 용해성 이온이 토양 생물에 영향을 끼칠 수 있음을 시사한다. 따라서 안정화제 적용토양을 농업용으로 바로 사용하는 것은 적합하지 않으며 청토로 복토하거나 차후 지속적인 모니터링을 통하여 토양건강성 회복여부를 평가하여 부지사용 여부를 결정하는 것이 바람직하다.
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