본 연구는 중금속이 낙엽의 분해에 미치는 영향을 알아보기 위하여 충남 청양의 폐금광의 광미에 분포하는 쑥(Artemisia princeps var. orientalis)과 쇠뜨기(Equisetum arvense)를 이용하여 실험하였다. 광미는 높은 중금속 함량과 낮은 유기물 함량을 가지고 있었다. 광미의 중금속 함량은 대조구 토양에 비해 비소(As)는 약 13배, 카드뮴(Cd)은 약 28배 높은 것으로 나타났다. 또한 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 아연(Zn)은 약 3배에서 6배 높게 측정되었다. 광미와 대조구 토양에서 채집한 식물체내의 중금속 함량은 광미에서 채집한 식물에서 현저히 높게 나타났으며, 쑥 잎의 경우 As는 약 23배, Cd은 25배 높게 나타났으며, 쇠뜨기 지상부의 경우 As는 58배, Cd은 11배 높은 것으로 나타났다. 대조구에서 분해 결과 중금속 농도가 높은 쑥의 잎과 대조구에서 채취한 잎이 각각 50.4%, 65.7%가 분해되었다. 또한 광미에서 진행된 분해 결과 쑥의 잎은 폐광지역에서 채취한 잎과 대조구에서 채취한 잎이 각각 31.6%, 57.5%가 분해되었다. 쑥의 줄기의 분해결과도 잎의 분해율과 비슷한 양상을 나타내었다. 쇠뜨기의 지상부의 분해는 대조구에서 분해된 결과 광미에서 채집된 쇠뜨기와 대조구에서 채집한 쇠뜨기가 각각 77.8%와 89.3%가 분해되었으며, 광미지역에서 분해 결과 각각 67.6%와 82.1%가 분해된 것으로 나타났다. 따라서 광미에서 생육하는 식물체의 중금속의 함량이 높을수록 분해가 느린 것으로 나타났으며, 이는 중금속이 낙엽의 분해에 영향을 미친 것이라고 판단된다.

A study on the possibility of recycling by solidification using tailings from abandoned metal mine were studied. The study was carried out on testing compressive strength of concrete made by different ratio of various mine tailing, chemical speciation of Cd, Cu, Pb and Zn in the tailing by sequential extraction procedure and SPLP leaching test. Mixing of mine tailings with cement or asphalt and aging of mortar gave strong influence on compressive strength of concrete. Marshal's stability of asphalt with tailing waste were higher of 98.0~101.0% than not added one. Therefore it was recommended to use of the tailings to low the infiltlation of the water to protect the bank in the abandoned mine region. Total metals in concrete and asphalt with tailing waste were lower than that of tailing waste. The amount of adsorbed fraction and carbonate fraction which were labile in the aquatic environment were very lower in the concrete and asphalt specimen than mine tailing waste.Leachabilityof studied metals are under the waste management standard.

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.

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.

Heavy metal concentrations in the soil were investigated for the abandoned Samkwang metal mine, Cheongyang-Gun, Chungnam Province, Korea. The concentrations of heavy metal(As, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) were determined in mine soils collected at the abandoned mine sites to obtain a general classification and specification of the pollution in this highly polluted region. The results estimated with the normal test and basis statistic on the central tendency and variation showed that the distribution of heavy metal concentration had significantly different at the range of all locations. The range of spatial distribution on the relationship of heavy metal concentration and pH was 4.8∼8.8 and heavy metal concentration on the type of land use was highest in forest land, and also Ni and Zn in farm and rice field showed the high concentration. The distribution of heavy metal concentration on the depth of a soil showed that the metal concentrations in subsoil were higher than of those in surface soil, while the concentration of Cu and Ni had no significant difference on the depth of soil. Results from the correlation analysis using the data except the extreme and unusual data revel that Zn-Cd(r=0.867), Zn-As(r=0.797), Zn-Pb (r=0.764), Cu-Cd(r=0.673), Cu-As(r=0.614) and Zn-Ni(r=0.605) were the most important parameters in assessing variations of heavy metal in soil. To discriminate pattern differences and similarities among samples, principal factor analysis(PFA) and cluster analysis(CF) were performed using a correlation matrix. This study suggests that PFA and CF techniques are useful tools for identification of important heavy metal and parameters. This study presents the necessity and usefulness of multivariate statistical assessment of complex databases in order to get better information about the quality of soil and gives the basis information to clean up the abandoned mine sites.

The extent of heavy metal pollution in agricultural soils near the abandoned mine land site was investigated using their concentrations from the 47 sampling sites in B mine. Samples were prepared using 0.1N HCl -Korean Standard Methods- and then analysed for Cd, Cu, Pb, As and Cr by Inductively Coupled Plasma Spectrometer. In addition, soil and mine tailing samples were sequentially extracted to investigate the chemical speciation of heavy metals in them. The soils in the vicinity of mining area are highly contaminated by heavy metals ranging up to 5.96㎎ Cd/㎏, 253.3㎎ Cu/㎏, 76.7㎎ Pb/㎏, and 15.45㎎ As/㎏, according to the analysis of Korean Standard Methods. The heavy metal levels by the sequential extraction are much higher than its level by Korean Standard Methods, and little correlated with each other. Based on the results, it is suggested that the As pollution in agricultural soils near the AMLS should be dealt as of prior significance in establishing reclamation strategies for the area.