국내 하천 퇴적물 내 중금속 원소에 의한 배경농도 결정 및 오염도 평가

Title
국내 하천 퇴적물 내 중금속 원소에 의한 배경농도 결정 및 오염도 평가
Authors
김민영
Keywords
국내하천퇴적물내중금속원소에의한배경농도결정및오염도평가
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
최근 4대강 살리기 사업을 추진하는 과정에서 하천 퇴적물 오염에 대한 우려가 급증하고 있으나 현재 국내에는 하천 퇴적물의 중금속 오염을 판단할 수 있는 환경기준이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 환경 기준 설정을 위한 선행 연구로, 하천 퇴적물의 중금속 농도 측정 및 배경농도 도출을 통하여 하천 퇴적물의 오염도를 평가하고자 하였다. 배경농도는 한국지질자원연구원의 지질단위별 자연배경농도 자료를 이용하여 각 중권역별 주요 지질대 농도의 최대값 중 상위 95%번째 농도로 하였다. 그 결과 Cr 140 ㎎/㎏, Cu 32 ㎎/㎏, Ni 59.9 ㎎/㎏, Pb 57 ㎎/㎏, Zn 145 ㎎/㎏의 값을 얻었으며, 이는 미국 지질조사국(U.S Geological Survey; USGS)의 자연배경농도에 비해 약간 높은 수준으로 확인되었다. 4대강 권역 표층퇴적물 72개 지점 내 중금속의 평균농도는 Zn 134.3 ㎎/㎏, Cr 45.1 ㎎/㎏, Pb 30.0 ㎎/㎏ Cu 22.6 ㎎/㎏, Ni 18.8 ㎎/㎏ 순으로 높았다. 농집 지수(Igeo)를 이용한 4대강 권역별 퇴적물의 중금속 오염 정도는 Cr과 Ni이 대부분 지점에서 비오염으로 분류되었으나 Pb, Zn, Cu는 한강 권역의 안양천, 한탄강, 신천과 낙동강 권역의 수영강, 양덕천에서 보통 수준의 오염을 보였다. 이것을 국내 기준과 비교하였을 때 토양오염 우려기준 1지역을 초과하는 금속 원소 및 해당 지점은 Cu의 경우 안양천, Ni은 수영강, Zn은 안양천, 한탄강, 양덕천이며 신천에서는 약 3배를 초과하였다. 또한 국외 관리기준 중 미국 워싱턴주 해양 퇴적물 관리기준과 비교하였을 때는 Zn이 안양천, 한탄강, 양덕천, 신천, 수영강에서 초과되었다. 이와 같은 오염현상은 도시하천의 경우 생활하수에서, 신천과 한탄강의 경우 주변 염색공장폐수, 수영강의 경우에는 인근 폐광산으로부터 유래되었다고 판단된다. 따라서 하천 퇴적물의 적절한 오염도 평가를 위해서는 공공수역내 하천 뿐만 아니라 광산 및 공단지역 등 기타 유입원에 대한 중금속 측정을 병행하여 종합적인 배경농도의 설정이 필요한 것으로 판단되었다.
Description
목 차 요 약 문ⅰ Abstractⅱ 목 차ⅳ 표 목 차ⅵ 그림목차ⅶ 제 1 장 서 론1 1.1 연구의 배경 및 필요성1 1.2 연구 목적 및 범위2 제 2 장 문헌연구3 2.1 하천 퇴적물3 2.1.1 정의 3 2.1.2 관리현황3 2.1.3 하천 내 중금속의 유입 및 위해성4 2.1.4 국내·외 관리기준 및 규제 현황5 2.1.5 퇴적물 내 중금속 농도8 2.2 배경농도9 2.2.1 배경농도의 산정9 2.2.2 국내·외 배경농도 설정 및 관련연구 현황10 2.3 퇴적물의 중금속 오염평가11 2.3.1 오염도 평가 방법11 2.3.2 대표적 선행연구 사례14 제 3 장 연구방법15 3.1 배경농도 조사15 3.1.1 배경농도 조사방법15 3.1.2 중권역별 배경농도 도출방법16 3.2 하천 퇴적물의 중금속 측정 방법19 3.2.1 연구지역 및 선정배경19 3.2.2 현장조사 및 시료 채취26 3.2.3 퇴적물 중 중금속 분석27 3.3 퇴적물의 중금속 오염평가29 제 4 장 결과 및 고찰31 4.1 배경농도 조사31 4.1.1 배경농도 도출31 4.1.2 외국 배경농도 비교31 4.2 하천 퇴적물의 중금속 분석결과32 4.2.1 하천 퇴적물 내 Cr 분석결과34 4.2.2 하천 퇴적물 내 Cu 분석결과35 4.2.3 하천 퇴적물 내 Ni 분석결과36 4.2.4 하천 퇴적물 내 Pb 분석결과37 4.2.5 하천 퇴적물 내 Zn 분석결과38 4.3 퇴적물의 중금속 오염평가39 4.3.1 배경농도 초과지점39 4.3.2 Index of geoaccumulation; Igeo (농집지수)44 4.3.3 미국(USGS) 배경농도를 이용한 농집지수45 4.3.4 국내·외 관리기준을 이용한 오염평가46 제 5 장 결 론49
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23098
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College of Engineering(공과대학) > Graduate School of Engineering (공학대학원) > Theses(공학대학원 석박사 학위논문)

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