본 연구는 폐금속광산인 복수광산 주변토양을 대상으로 X선형광분석법, X선회절분석법 및 휴 대용 분광계를 이용하여 토양 내 광물조성을 확인하고 비소, 납, 아연, 구리, 카드뮴 등의 중금속오염 정도에 따른 분광특성을 고찰하였다. 그 결과 대조군 시료를 제외한 모든 시료에서 토양오염대책기준 을 초과하였다. X선회절분석 결과 모든 토양시료에서 석영, 고령토 그리고 스멕타이트 군의 광물이 검출되었고 중금속은 점토광물에 흡착하여 존재함을 확인하였다. 분광분석을 통해 대조군시료와 중금 속 오염시료의 분광곡선을 분석한 결과 토양 내 중금속 함량이 증가함에 따라 근적외선대역과 단파적 외선의 단파장 영역에서 반사도가 감소함을 확인하였다. 또한 흡광깊이에 따른 오염도와의 상관성을 고려하여 본 결과 점토광물의 흡광특성인 2312 nm와 2380 nm에서 점토광물에 의한 중금속흡착에 따 라 오염도가 높을수록 흡광깊이가 감소하는 특징을 보인다. 이는 분광학적 특성이 중금속의 오염도와 상당한 상관성이 있음을 지시한다.

Background: Turmeric (Curcuma longa L.) that is used as a food material has antioxidant, anticancer and anti-inflammatory properties. Recently the demand for functional foods and drugs has increased. The present study was carried out to determined of contents of residual sulfur dioxide, heavy metals, ash, acid insoluble ash and curcuminoids in turmeric from the Seoul Yak-ryeong market. Methods and Results: A total of 31 samples were obtained. Residual sulfur dioxide was not detected in any samples. Heavy metals (arsenic, cadmium, lead and mercury) were analyzed by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer) and a mercury analyzer and were detected in the ranges of 0.00 - 0.28, 0.00 - 0.07, 0.00 - 0.29 and 0.002 - 0.027㎎/g respectively. No significant difference were observed between the average heavy metal contents of domestic and imported tumeric. However, average content of ash in domestic samples (7.8%) were significantly higher than that in imported samples (6.1%), whereas that of curcuminoids was significantly higher in imported samples (47.6㎎/g) than in domestic samples (11.2㎎/g). The average content of acid insoluble ash was not significantly different between two sample types (0.9% in each). Conclusions: There are no specific standards for turmeric used as food materials. Therefore, this study can be provided as basic data for the establishment of quality standards for turmeric.

This study evaluates heavy metal(Cu and Cr) adsorption characteristics produced from food waste charcoal extracted in an optimal operation condition after analyzing activated charcoal of iodine adsorption and heavy metals that derived from an activation process of carbide by the developed by-products of food waste treatment facility using the methods from previous studies. As experiment apparatus, this study used a tube-shaped high temp furnace. The mixing ratio of by-products of food waste treatment facility, carbide, and activation component(ZnCl2) was 1:1. The experiment was proceeded as adjusting the activation temperature from 400 to 800℃ and activation time from 30 to 120 minutes. The optimal activation condition for iodine absorption was 90 minutes at 700℃ and by using the produced food waste charcoal, this study conducted an experiment on absorption of heavy metals (Cu and Cr) as changing pH of artificial wastewater and stirring time. As a result, pH 7 showed the highest heavy metal decontamination ratio and in terms of stirring time, it revealed balance adsorption after 10 minutes. This result can be particularly applied as basic data for recyclability of high concentration organic waste, by-products of food waste treatment facility, as an food waste charcoal.

The response of the freshwater microalga, Chlorella vulgaris, to heavy metal stress was examined based on chlorophyll fluorescence analysis to assess the toxic effects of heavy metals in freshwater ecosystems. When toxic effects were analyzed using regular chlorophyll fluorescence analysis, photosystem II activity(Fv/Fm) decreased significantly when exposed to Cu2+ and Hg2+ for 12 h, and decreased in the order of Hg2+ > Cu2+ > Cd2+ > Ni2+ when exposed for 24h. The effective photochemical quantum yield(Φ′PSII), chlorophyll fluorescence decrease ratio(RFd), minimal fluorescence yield(Fo), and non-photochemical quenching(NPQ), but not photochemical quenching(qP), responded sensitively to Hg2+, Cu2+, and Cd2+. These results suggest that Fv/Fm, as well as Φ′PSII, RFd, Fo, and NPQ could be used to assess the effects of heavy metal ions in freshwater ecosystems. However, because many types of heavy metal ions and toxic compounds co-occur under natural conditions, it is difficult to assess heavy metal toxicity in freshwater ecosystems. When Chlorella was exposed to heavy metal ions for 12 or 24h, Fv/Fm and maximal fluorescence yield(Fm) changed in response to Hg2+ and Cu2+ based on image analysis. However, assessing quantitatively the toxic effects of several heavy metal ions is challenging.

본 연구에서는 폐금속 광산에 특화된 인체위해성평가 방법을 제시하고, 국내 폐금속 광산지역 으로부터 도출된 다양한 노출인자 값을 적용하여 폐금속 광산지역의 주민(성인 남자, 성인 여자, 어린 이)에 대하여 인체위해성평가를 수행하였다. 또한 인체위해성평가의 결과로부터 중금속 오염에 의한 주민의 건강이 우려되는 경우, 위해성에 기반한 각 매체(토양, 지하수, 지표수)별 복원기준을 제시하고 자 하였다. 본 연구 결과, 발암위해도와 비발암위해도를 지시하는 총 초과발암위해도(TCR)와 위험지 수(HI)는 지하수섭취와 농작물섭취에 의한 경로로 노출되는 비소에 의해 각각 허용 가능한 수준인 1.00E-6과 1을 크게 초과하는 것으로 나타나서 연구대상 지역의 인체위해성이 큰 것으로 평가되었다. 위해도 저감을 위한 복원농도 산정 결과, 발암위해도 기준 계산 시 As 6.83~6.85 mg/kg, Pb 18.41~18.46 mg/kg, 비발암위해도 기준 계산 시 Cu 17.38 mg/kg, As 9.13 mg/kg의 수준으로 토양정 화가 필요한 것으로 나타났다.

국내 경상북도 포항 지역에서 채취한 6종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열 시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주 성분은 구룡포A (Ku-A), 구룡포B (Ku-B), 구룡포C (Ku-C), 동해A (Dh-A), 동해B (Dh-B), 동해C (Dh-C) 모두 모데나이트, 알바이트 및 석영이 함유되어 있었다. 6종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었으며 구룡포C (Ku-C) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라 이트 보다 높게 나타났다. 6종의 천연 제올라이트를 이용하여 Pb2+, Cd2+ 및 Cu2+ 등의 중금속 이온을 제거하는데 소요되는 반응 시간의 효과를 비교하였다. 6종의 천연 제올라이트 모두 Pb2+, Cd2+ 및 Cu2+ 제거율이 매우 낮게 나타났다. 이는 6종의 천연 제올라이트에 함유된 제올라이트의 함량이 매우 낮기 때문으로 판단된다. 본 연구 결과는 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 크게 의존되는 경향을 보여주고 있다.

본 연구에서는 표면개질 활성탄을 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속(Cr6+, As3+)의 흡착능을 평가하였고 또한 표면개질 활성탄을 안정화제로 활용하여 해양오염퇴적물 내 As 및 Cr에 대하여 중금속 안정화 실험을 수행하였다. 실험결과, 흡착평형은 약 120분 후에 도달하였다. 또한, 중금속 등온 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식을 이용하여 해석하였으며, 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었고 As3+ (28.47 mg/g)가 Cr6+ (13.28 mg/g)보다 평형 흡착량이 많았다. Cr6+인 경우, 용액의 pH가 6에서 10으로 증가함에 따라서 흡 착량은 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 pH 증가 변화에서 As3+의 흡착량은 미미한 증가를 보였다. 안정화 방법은 오염퇴적물에 표면 개질한 활성탄 첨가 후 120일간 습윤 양생하였다. 연속추출 실험결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Cr 및 As의 이온교환, 탄산염, 산화물 및 유기물 존재 형태 합의 비는 각각 5.8% 및 7.6% 감소하였다.

장군광산은 과거 갱도채굴한 폐금속광산으로 위치는 N36° 51'31.59", E129° 03'38.91"에 위치하고 있다. 산사면에 적치해 놓은 광미 적치장은 상부에 오염되지 않은 토양으로 약 20 cm 정도 복토한 후 아카시아를 식재해 놓은 상태이다. 광미 적치장에 식재해 놓은 아카시아는 대략 15년생 정도이다. 광미 적치장에서 채취한 토양시료의 중금속 농도는 As (66.43-9325.34 ㎎/㎏), Cd (0.96-1.09 ㎎/㎏), Cu (16.90-57.60 ㎎/㎏), Pb (57.33-945.67 ㎎/㎏), Zn (154.48-278.61 ㎎/㎏)으로 비오염 토양인 대조군의 As (38.98 ㎎/㎏), Cd (0.42 ㎎/㎏), Cu (10.26 ㎎/㎏), Pb (8.21 ㎎/㎏), Zn (46.74 ㎎/㎏) 보다 훨씬 높다. 가장 오염도가 높은 토양에 식재된 아카시아의 잎에서의 As, Cd, Cu, Pb, Zn의 농도는 각각 165.95, 0.04, 10.68, 3.18, 48.11 ㎎/㎏이다. 비오염 토양에 식재되어 있는 아카시아의 잎에서의 중금속 농도는 As 1.31㎎/㎏, Cu 3.90 ㎎/㎏, Pb 0.22 ㎎/㎏, Zn 11.01 ㎎/㎏이다. 아카시아에서의 중금속의 농집도는 껍질과 잎에서 높으며 심재와 변재에서 낮은 경향을 나타낸다.

This study was conducted to determine physico-chemical properties and degree of heavy metal contamination of sediments collected at Yeosu harbor. Outside of harbor (Y1, Y2, and Y3) showed relatively lower ignition loss than those for Y4 and Y5. All sediment samples had similar oxides and minerals based on the XRD and XRF analyses. Heavy metal contamination of the sediments was evaluated using USEPA, Ontario sediment quality guidelines, index of geoaccumulation and total enrichment factor. In summary, sediment Y5 was classified as moderately contaminated region based on index of geoaccumulation and heavily polluted based on standards of USEPA, Ontario sediment quality guidelines, and total enrichment factor. Sample Y5 obtained from the inner side of harbor showed the highest heavy metal contents. Among five heavy metals measured at Y5, Cu concentration was extremely high, which indicated that harbor activity might influence the Cu concentration in harbor sediment.

슬래그를 매립한 토양을 대상으로 자기분리연구를 수행하였다. 토양세척을 거친 토양과 토양세척 전 토양을 대상으로 습식자기분리와 건식자기분리를 수행하여 분리된 부분과 분리되지 않은 부분의 중금속 농도를 측정하여 중금속의 농축효과를 측정하였다. 습식자기분리의 경우 토양세척 전 시료의 자력분리율이 상대적으로 높으며 토양세척 후 시료의 경우 약 40% 정도가 자기분리 되었다. 토양 : 물의 비가 농축효과에는 큰 영향을 미치지 못하며, Fe, Pb, Cu, Zn, Cd의 세척 전 토양과 세척 후 토양의 자기분리에 의한 평균 농축비는 3.2, 2.1, 12.1, 2.5, 1.5와 17.4, 7.0, 15.7, 9.6, 7.0으로 토양 세척을 거친 경우 자기분리에 의해 토양 세척 전 토양에 비해 더 큰 토양 부피 감량효과를 기대할 수 있다. 건식자기분리의 경우에도 자기분리에 의해 중금속의 농축효과를 얻을 수 있으나 자기분리에 의한 회수율이 너무 높은 경우 오염토 저감을 기대하기 어렵다. 철과 같은 강자성체를 포함하는 토양의 경우 자기분리에 의해 토양세척의 효과와 유사하게 오염토양의 양을 줄일 수 있고, 오염이 한쪽에 농축되는 결과를 얻을 수 있다.

2013년 1월에서 8월 사이에 전국에서 유통 중인 립스틱, 립글로스, 립밤, 파운데이션, 아이라이너 등 색조화장품 121개 제품에서 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 안티몬, 니켈, 구리 및 코발트의 농도 측정과 국산 및 수입산, 유형별, 색상별로 비교함으로써 이와 관련된 분야의 기초자료를 제공하고자 본 연구를 시행하였다. 분석된 전체 색조화장품의 중금속 평균 농도는 납 0.663μg/g, 카드뮴 0.010μg/g, 비소 0.056μg/g, 크롬 1.144μg/g, 안티몬 0.008μg/g, 니켈 0.405μg/g, 구리 0.319μg/g 및 코발트 0.108μg/g으로 측정되었다. 국산 및 수입산 색조화장품은 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 수입산이 크롬을 제외한 7개 금속에서 국산보다 높게 검출되었다. 색조화장품의 유형에 따른 중금속 농도는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 립스틱에서 크롬 1.430μg/g, 납 0.616μg/g 그리고 니켈 0.385μg/g이 파운데이션에서 납 1.155μg/g, 크롬 1.023μg/g이 가장 높은 농도를 보였으며, 아이라이너에서는 크롬 1.424μg/g, 니켈 0.830μg/g이 가장 높은 농도를 나타내었다. 색조화장품의 색상별 중금속 농도는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 갈색의 화장품은 크롬, 니켈과 구리가 높은 평균 농도를 보였고, 아이보리색의 화장품은 납과 크롬이 핑크색의 화장품은 크롬과 납이 높은 평균 농도를 나타내었다.

Electron beam-induced grafting polymerization was employed to prepare Acrylic acid-grafted bacterial cellulose (BC-g-AAc). BC-g-AAc as an adsorbent was applied to remove heavy metals (e.g., As, Pb, and Cd). This study examined followings; morphological change of surface, adsorptive behavior of BC-g-AAc, and interpretation of adsorptive kinetics. Specific surface areas of BC and BC-g-AAc were 0.9527 m2 g-1 for BC and 0.2272 m2 g-1 for BC-g-AAc, respectively as measured by BET nitrogen adsorption, revealing the morphological change of the surface of BC-g-AAc. Batch adsorption test was performed to investigate adsorptive behavior of BC-g-AAc in aqueous solution. The amounts of Pb and Cd adsorbed on BC-g-AAc were 69 mg g-1 and 56 mg g-1, respectively. However, As was not adsorbed on BC-g-AAc due to its neutral nature. Both the Benaissa model and the Kurniawan model were applied in the study to interpret adsorptive kinetics. From the value of correction coefficient (R2), adsorptive kinetics of Pb and Cd were subjected to Kurniawan model referred to pseudo-second-order. Taken together, the results of this study show that BC-g-AAc has potential as a heavy metal (eg., Pb, Cd)-adsorbent made of an environmentally friendly material.

본 연구는 국내 천일염 생산 대표지역의 갯벌천일염 15종과 외국산 소금 38종에 대한 이화학적 품질 특성, 중금속 함량 및 phthalate 화합물의 오염 수준을 평가하였다. MSS에서 DEHP는 9.00~669.89 ppb 수준으로 검출되었으나 인체 안전성을 우려할만한 수준은 아니었다. 그러나 FS는 FSS 5종(3,440.64, 3,266.56, 2,189.65, 4,010.69, 4,554.20 ppb)과 FLSS 1종(1,983.27 ppb)에서 DEHP 용출규격 1.5 ppm이하를 초과하는 높은 수준이 검출되었으며, FSS 2종(930.15, 1,310.07 ppb), FLSS 1종(924.92 ppb)에서도 비교적 높은 수준이 검출되었다. 그 외의 phthalate 화합물에서는 MSS와 FS 모두에서 인체 안전성을 우려할만한 수준은 검출되지 않았다. Na 이온은 MSS(363,633.98 ppm)에 비해 FS(407,345.87~426,612.14 ppm)에서 높은 수준(p<0.05)이었으며, Mg(p<0.01), K(p<0.05), Ca 이온(p<0.05)은 FRS에서 가장 낮은 함량을, FSS에서 가장 높은 함량을 나타내었다. Cl 이온의 경우 MSS(532,727.07 ppm)에서 가장 낮은 함량(p<0.001)을 나타낸 반면, Br 이온(625.07 ppm)은 가장 높은 함량(p<0.001)을 나타내었으며 SO4 이온에서 유의한 차이는 없었다. MSS에서 Mn 함량이 높았으며, Al과 Fe의 함량은 FLSS에서 높은 수준이었다. MSS와 FS의 중금속에서 유의한 차이는 없었으며, 식용소금에 대한 중금속기준을 초과하지는 않아 소금을 통한 중금속은 안전한 수준으로 판단된다.

Among the abiotic stresses, heavy metal (HM) toxicity is thought to be one of the major abiotic stresses leading to hazardous effects in plants. In spite of its potential physiological and economical significance, morphological alterations induced by heavy metals in plants have so far been grossly overlooked. In the present study, the morphological and physiological changes were observed in the leaf of sorghum plants treated with different concentrations (0, 50, 100, and 150 μM) of CdCl2. Results revealed that plants endured reduction in growth and morphological changes amazingly altered by cadmium. The growth of sorghum seedlings treated with 150 μM cadmium was more inhibited than that of sorghum seedlings treated with 100 μM Cd, 50μM and non-treated plants. The morphological characteristics revealed that the cadmium stress inhibited the root and shoot elongation after growing the rise seedling in the presence of cadmium. In the case of ion concentration, the concentrations of Zn2+, Ca2+ were decreased whereas Fe2+ concentration was increased except 100 μM under cadmium stress. In confocal microscopy, results showed that the absorption degree of cadmium was increased by the higher concentration of cadmium. The fluorescence intensity of cadmium was also increased. Thus, it seemed that cadmium has an influence on sorghum in the case of early stages of sorghum. This study reported the effects of heavy metal, cadmium on the growth and physiological characteristics of sorghum seedlings, hoping to provide references on the mechanism of heavy metal damaging plants, and phyto-remediation for heavy metal polluted soil.

This study attempted to utilize various groundcover plants in phytoremediation, using shade plants, which often have a high shade tolerance for shade urban space. Liriope platyphylla was grown in soil containing three of heavy metals, Zn, Cd, and Pb under four different concentrations (0, 100, 250 and 500 mg/kg) to determine the heavy metal accumulation characteristics and removing from soil. Total amounts of accumulated Zn in L. platyphylla were increased in accordance with increasing elevated Zn concentrations in soil, but the difference was not significant between Zn250 and Zn500. Cd accumulation, sharply increased in Cd100 and Cd250, but was reduced in Cd500. Increased Pb concentration in soil resulted a continuous increase in the total amounts of Pb accumulated in L. platyphylla. The total content of Zn in soil decreased by almost 50% in Zn100, almost 33% in Zn250 and 20% in Zn500 through growth of L. platyphylla over a period of 7 months. In the case of Cd, the concentration in soil, was decreased with 10% in Cd100, 10% in Cd250 and 33% in Cd500 through growth of L. platyphylla over a period of 7 months. This results indicate that more Cd was removed by planting L. platyphylla, compared to Zn or Pb.

In this study, an accelerated carbonation process was applied to stabilize hazardous heavy metals of industrial solid waste incineration (ISWI) bottom ash and fly ash, and to reduce CO2 emissions. The most commonly used method to stabilize heavy metals is accelerated carbonation using a high water-to-solid ratio including oxidation and carbonation reactions as well as neutralization of the pH, dissolution, and precipitation and sorption. This process has been recognized as having a significant effect on the leaching of heavy metals in alkaline materials such as ISWI ash. The accelerated carbonation process with CO2 absorption was investigated to confirm the leaching behavior of heavy metals contained in ISWI ash including fly and bottom ash. Only the temperature of the chamber at atmospheric pressure was varied and the CO2 concentration was kept constant at 99% while the water-to-solid ratio (L/S) was set at 0.3 and 3.0 dm3/kg. In the result, the concentration of leached heavy metals and pH value decreased with increasing carbonation reaction time whereas the bottom ash showed no effect. The mechanism of heavy metal stabilization is supported by two findings during the carbonation reaction. First, the carbonation reaction is sufficient to decrease the pH and to form an insoluble heavy metal-material that contributes to a reduction of the leaching. Second, the adsorbent compound in the bottom ash controls the leaching of heavy metals; the calcite formed by the carbonation reaction has high affinity of heavy metals. In addition, approximately 5 kg/ton and 27 kg/ton CO2 were sequestrated in ISWI bottom ash and fly ash after the carbonation reaction, respectively.

The objective of this study was to evaluate the leaching characteristics of heavy metals (Cu, Pb, Zn and Cd) in an abandoned mine soil stabilized by applying both soluble phosphates and steel slag. Leaching characteristics of heavy metals in the contaminated soils was evaluated by toxicity characteristics leaching procedure (TCLP) and Column test. After leaching batch (TCLP) and column, Pb was found that the most greatly reduced by immobilized. Among the tested three phosphates (Na2HPO4·12H2O, Ca(H2PO4)2·H2O, (NH4)2HPO4), the leaching concentration of Ca(H2PO4)2·H2O and (NH4)2HPO4 decreased more than those of Na2HPO4·12H2O. The rate constant (k1) value was found to be about 1.5 ~ 2.0 times higher than ever before, it could be fast immobilized. The rate constant (k1) of Zn was the highest as 0.1629 ~ 0.1991/ day, it was followed by Zn > Pb > Cd > Cu. Especially, Cu increased more than 2.0 times with the steel slag added, so it was very effective. Total leaching amount of heavy metal was the most TCLP test due to differences in the leaching conditions. Added with the slag, TCLP, Column and Exchangeable form (F1) more decreased. Phosphorus (P) leaching, stabilized by phosphate only, increased than the contaminated soil. But Leaching of P decreased considerably when it was processed in combination with slag. In particular Ca(H2PO4)2·H2O of phosphates showed to be the least leaching, it was expected made of metal-phosphate immobilized.

2012년 1월에서 10월 사이에 전국에서 유통 중인 산화형 염모제(1제) 125개 제품에서 납(Pb), 비소(As), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 망간(Mn), 니켈(Ni), 구리(Cu)의 농도 측정과 국산, 수입산 및 헤나별, 성상별,색상별로 비교해 봄으로써 이에 관련된 분야의 기초자료를 제공하고자 본 연구를 시행하였다. 분석된 전체 염모제의 평균 중금속 농도는 납 0.211 μg/g, 비소 0.051 μg/g, 카드뮴 0.008 μg/g, 크롬 0.954 μg/g, 망간 6.250μg/g, 니켈 0.591 μg/g, 구리 0.544 μg/g으로 측정되었으며 납, 비소의 경우 우리나라 화장품 안전기준 등에관한 규정에서 허용기준인 납 20 μg/g, 비소 10 μg/g보다 낮은 수치이다(식품의약품안전처 고시 제2013-24호). 또한 헤나 염모제는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 납 1.264 μg/g, 비소 0.267 μg/g,카드뮴 0.025 μg/g, 크롬 4.055 μg/g, 망간 72.044 μg/g, 니켈 3.076 μg/g, 구리 4.640 μg/g으로 국산 및수입 염모제보다 높았다. 염모제의 성상별 중금속 농도는 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.05), 크림과 액체 타입에서 크롬이 각각 0.708 μg/g, 0.478 μg/g로 가장 높았고, 분말타입에서는 망간이 60.041 μg/g로높았다. 염모제의 색상별 중금속 농도는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 노란색의 경우 납, 크롬이높은 평균 농도를 보였고, 적색과 분홍색의 염모제는 크롬, 갈색과 흑색은 망간이, 녹색은 니켈이 높은 평균 농도를 나타내었다.

국내 강원광산과 동해광산 주변 토양입자의 이화학적 광물학적 특성을 이용해 이들 광산주변내 토양 중금속 오염 원인을 규명하고자 하였다. 입도에 따른 중금속의 농도를 분석한 결과 강원광산의 경우 가장 큰 입경군인 10~18 mesh 구간에서 비소가 250.5 ppm, 가장 작은 325 mesh 이하 구간에서 445.7 ppm으로 나타났다. 동해광산의 경우에도 마찬가지로 10~18 mesh 구간에서 비소 70.4 ppm, 납 1,055 ppm, 아연 789.9 ppm으로 나타났으며 325 mesh 이하 구간에서 비소 117.7 ppm, 납 2,295 ppm, 아연 1,346 ppm으로 입도가 작아질수록 농집되는 경향을 보였다. 중금속과 토양 내 광물의 상호작용을 분석하기 위해 물리적 선별(자력, 부유선별) 후, 이들 시료에 대한 X-선 회절분석과 주사전자현미경 분석결과 강원광산 시료의 주 구성광물은 석영, 운모, 조장석, 녹니석, 자철석, 각섬석으로 확인되었으며 동해광산 시료에서는 석영, 운모, 고령석, 녹니석, 각섬석, 금홍석이 주 광물들로 나타났다. 강원광산의 자철석은 비소 농도와의 상관성이 매우 좋은 것으로 나타난 반면, 동해광산 시료에서는 티탄철석이 확인되었으며 미량의 비소를 포함하는 것으로 나타났다. 이 같은 결과들은 토양 내 광물의 이화학적 정보와 광물학적 특성 규명이 토양 오염원 형태와 이를 바탕으로 한 토양환경 오염처리에 매우 중요함을 시사하고 있다.