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대기,수질,토양 사이 중금속 이동경로 밝혀 전민선 |
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국립환경과학원은 대기, 수질, 토양에 분포하는 중금속의 매체 간 상호 영향을 파악하기 위하여 매체간 이동특성 및 이동평가 기법을 연구하였다. 대상지역은 충남 아산·당진 지역(50km×50km)이며, 대상물질로 납, 니켈, 카드뮴, 비소 등으로 지난 2007년~2008년까지 조사했다.
그 결과, 대기 중으로 배출된 납, 니켈, 카드뮴, 비소 등과 같은 중금속은 건성침적보다 습성침적에 의해 토양으로 이동되는 것으로 나타났다.
대기 중 중금속의 토양으로의 단위면적당 일 건성침적량은 니켈 38.9㎍, 납 30.4㎍, 강수에 의한 습성침적량은 니켈 105.0㎍, 납 73.6㎍으로 니켈과 납은 습성침적량이 건성침적량에 비해 약 2배 높았다.
건식침적은 대기 중의 오염물질이 강우나 강설 없이 직접 지표면으로 떨어져서 이동되는 것아며, 습식침적은 대기 중의 오염물질이 강우나 강설에 의해 지표면으로 떨어져서 이동되는 것이다.
또한, 카드뮴과 비소의 건성침적량이 납과 니켈에 비해 상대적으로 낮았는데, 카드뮴과 비소가 미세입경 2.5㎛이하의 영역에 80% 이상 존재하여 대기 중 부유하기 때문인 것으로 조사됐다.
Sehmel-Hodgson 모델을 이용한 입자 크기별 건성침적속도 결과에 따르면 토양으로 이동하는 건성침적량의 주요 성분은 2.5㎛(㎛는 10-3mm) 이상의 입자인 것으로 파악됐다. 이는 입자의 크기가 클수록 입자의 속도가 정비례로 증가하여 토양으로 떨어지는 양이 많기 때문이다.
대기에서 수계로 이동되는 건성침적량 중 카드뮴과 비소는 물에 잘 녹는 수용성 상태로 각각 40, 60% 이상 존재하여 납과 니켈(수용성 상태로 22~25% 존재)에 비해 수계에 더 많이 이동되는 것으로 나타났다.
한편, 아산·당진 인근지역의 8개 다매체(多媒體: 대기, 나뭇잎, 표토, 뿌리지역 토양, vadose-zone 토양, 지하수, 지표수, 퇴적물)에 대한 CalTOX 모델링 결과, 대기로 유입된 중금속은 대부분 외부로 유출되고 그밖에는 지표 토양>식물체>지표수 순서로 각각 이동 되는 것으로 조사됐다.
이동된 중금속은 8개 매체 간 상호 이동 기작을 거쳐 최종적으로는 지표 및 심층 토양(21.2~64.2%)과 퇴적물(2.3~47.7%)에 분포하는 것으로 나타났다.
국립환경과학원은 이번 연구를 통하여 중금속의 매체 간(대기→수질, 대기→수체, 수체→토양,지하수) 이동 측정방법을 확립하였으며, 이들 측정결과를 모델링하여 중금속의 매체 간 이동특성을 규명하기 위한 평가기법을 개발하였다.
이에 따라 국립환경과학원은 향후 수질, 토양, 대기 등 매체별 관리에 초점을 두었던 그동안의 환경관리 방식에서, 다매체별 거동(擧動; Behavior)을 고려한 환경정책이 수립되어야 한다고 밝혔다.
특히, 인체와 자연생태계에 영향을 미치는 매체 간 오염물질 거동과 영향 파악을 위한 광역적인 환경오염물질 관리 정책 마련에 활용할 예정이라고 밝혔다.
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