Journal of Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회지)

Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회)
권호 표지

Characteristics of Trace Element Concentrations in Dust by Facilities and Areas in Daegu, Korea

대구지역 축적먼지 중 미량원소성분의 시설별 및 지역별 농도분포

  • Song, Hee-Bong (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Do, Hwa-Seok (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Kwak, Jin-Hee (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Kim, Jong-Woo (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Kang, Jae-Hyoung (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Phee, Young-Gyu (Department of Health Science, Daeguhaany University)
  • 송희봉 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 도화석 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 곽진희 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 김종우 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 강재형 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 피영규 (대구한의대학교 보건학부)
  • Received : 2010.02.19
  • Accepted : 2010.03.31
  • Published : 2010.03.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Dust samples have been collected from streets, schools, subway stations and households in Daegu metropolitan city. Samples were sieved through a 100 ${\mu}m$ mesh and the concentration of 14 elements have been determined using by ICP after acid extraction. Results showed that Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na and V were influenced by natural sources while Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn were influenced by anthropogenic sources. The measured values were remarkably higher in components from natural sources than in components from anthropogenic sources. In particular, school dust had higher levels of Ca and Pb and subway station dust had higher levels of Cu and Zn. The percentage composition of chemicals from subway stations, households, and schools were remarkably higher in components from anthropogenic sources than that from streets. It is well recognized that anthropogenic sources were affected by indoor dust. Results of pollution index of hazardous heavy metals indicated that schools, households, and subway stations were more contaminated than streets and urban areas typically had higher pollution index than rural areas. The correlation analysis among trace elements seem to suggest that there were correlations between components of soil/road dust resuspension, and components of waste incineration and fuel combustion.

대구광역시의 도로, 학교, 지하역사, 주택 등을 대상으로 축적먼지를 채취하여 100 ${\mu}m$ 이하로 걸러서 산추출한 후 ICP로 14개 원소를 분석하였다. 미량원소성분 중 Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V는 자연적인 발생원의 영향을 받고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn은 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원 성분이 인위적인 발생원 성분보다 매우 높은 수준을 보였다. 특히 학교는 Ca과 Pb의 농도가 높았고, 지하역사는 Cu와 Zn의 농도가 높았다. 미량원소성분의 조성백분율은 실내인 지하역사 주택 학교가 실외인 도로보다 인위적인 발생원 성분을 많이 함유하였다. 또한 유해중금속성분의 오염도는 학교 주택 지하역사가 도로보다 높았고, 도시지역이 농촌지역보다 높은 전형적인 경향을 보였다. 미량원소성분간의 상관성은 흙먼지나 도로의 재비산먼지관련 성분간에 양호하였고, 폐기물소각이나 연료연소관련 성분간에도 양호하였다.

Keywords

References

  1. Fergusson, J. E. and Kim, N. D., "Trace elements in street and house dusts : sources an speciation," Sci. Total Environ., 100, 125-150(1991). https://doi.org/10.1016/0048-9697(91)90376-P
  2. 대구광역시, 대구의 환경, 환경백서, pp. 101(2009).
  3. Banerjee, A. D. K., "Heavy metal levels and solid phase speciation in street dust of Delhi, India," Environ. Pollut., 123(1), 95-105(2003). https://doi.org/10.1016/S0269-7491(02)00337-8
  4. Ramlan, M. N. and Badri, M. A., "Heavy metals in tropical city street dust and road side soils: a case of Kuala Lumpur, Malaysia," Environ. Tech. Lett., 10, 435-444(1989). https://doi.org/10.1080/09593338909384759
  5. Schwar, M. J. R., Moorcroft, J. S., Laxen, D. P. H., Thompson, M., and Armorgie, C., "Baseline metal-in-dust concentrations in Greater London," Sci. Total Environ., 68, 25-43(1988). https://doi.org/10.1016/0048-9697(88)90359-2
  6. Ferreia-Baptista, L. and De Miguel, E., "Geochemistry and risk assessment of street dust in Luanda, Angola : A tropical urban environment," Atmos. Environ., 39(25), 4501-4512 (2005). https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2005.03.026
  7. De Miguel, E., Llamas, J. F., Chacon, E., Berg, T., Larssen, S., Royset, O., and Vadset, M., " Origin and patterns of distribution of trace elements in street dust: Unleaded petrol and urban lead," Atmos. Environ., 31(17), 2733-2740 (1997). https://doi.org/10.1016/S1352-2310(97)00101-5
  8. Robertson, D. J., Taylor, K. G., and Hoon, S. R., "Geochemical and mineral magnetic characterisation of urban sediment particulates, Manchester, UK," Appl. Geochem., 18(2), 269-282(2003). https://doi.org/10.1016/S0883-2927(02)00125-7
  9. Rasmussen, P. E., Subramanian, K. S., and Jessiman, B., "Geochemistry of house dust, soil, and street dust in the city of Ottawa, Canada," 2000 CSEG Conference, www.cseg.ca/ conference/2000/session/ss03-1.htm(2000).
  10. Chattopadhyay, G., Lin, K. C. P., and Feitz, A. J., "Household dust metal levels in the Sydney metropolitan area," Environ. Res., 93, 301-307(2003). https://doi.org/10.1016/S0013-9351(03)00058-6
  11. Tong, S. T. Y., "Indoor and outdoor household dust contamination in Cincinnati, Ohio, USA," Environ. Geochem., 20, 123-133(1998). https://doi.org/10.1023/A:1006561832381
  12. Akhter, M. S. and Madany, I. M., "Heavy metals in street and house dust in Bahrain," Water, Air, and Soil Pollut., 66, 111-119(1993). https://doi.org/10.1007/BF00477063
  13. Rasmussen, P. E., Subramanian, K. S., and Jessiman, B. J., "A multi-element profile of housedust in relation to exterior dust and soil in the city of Ottawa, Canada," Sci. Total Environ., 267, 125-140(2001). https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00775-0
  14. 이진헌, 민병연, "우리나라 일부도시의 중․고등학교에서 강하분진으로 형성된 축적분진에 함유된 중금속의 분포와 특성에 대한 연구," 한국환경위생학회지, 29(3), 21-27(2003).
  15. 조규성, "전주시내 중고등학교 실내․외 환경의 중금속 오염에 대한 연구," 한국환경과학회지, 9(6), 495-503(2000).
  16. 김용환, 정덕호, 조규성, "전북 고창지역 학교 실내외 환경의 중금속 오염 특성," 한국지구과학회지, 27(1), 73-82(2006).
  17. Kim, K. W., Myung, J. H., Ahn, J. S., and Chon, H. T., "Heavy metal contamination in dusts and stream sediments in the Taejon area, Korea, J. Geochem. Explor.," 64, 409-419(1998). https://doi.org/10.1016/S0375-6742(98)00045-4
  18. 송희봉, 이은영, 도화석, 정철수, 신동찬, 이명숙, 백윤경, 전성숙, 신원식, "대구지역 도로먼지에 함유된 미량원소성분과 오염원 평가," 대한환경공학회지, 29(7), 793-800(2007).
  19. 송희봉, 도화석, 이명숙, 신동찬, 윤호석, 곽진희, 정철수, 강재형, "대구지역 학교먼지에 함유된 미량원소성분 분석과 오염원 평가," 대한환경공학회지, 29(12), 1390-1399(2007).
  20. 도화석, 송희봉, 신동찬, 곽진희, 이명숙, 윤호석, 강혜정, 피영규, "대구지역 지하철역사 공기여과필터 포집먼지에 함유된 중금속성분의 특성평가," 대한환경공학회지, 31(1), 42-50(2009).
  21. 도화석, 송희봉, 정연욱, 윤호석, 곽진희, 한정욱, 강혜정, 피영규, "대구지역 일반주택의 축적먼지 중 미량원소성분 분석과 오염원 평가," 대한환경공학회지, 32(1), 69-78(2010).
  22. Ordonez, A., Loredo, J., De Miguel, E., and Charlesworth, S., "Distribution of heavy metals in street dust and soils of an industrial city in Northern Spain," Arch. of Environ. Contam. and Toxicol., 44, 160-170(2003). https://doi.org/10.1007/s00244-002-2005-6
  23. 백성옥, 송희봉, 신동찬, 홍성희, 장혁상, "대구지역 공중위생법 규제대상시설의 실내공기 중입자상오염물질의 계절별 및 지점별 농도분포 특성," 한국대기보전학회지, 14(3), 163-175 (1998).
  24. Rahn, K. A., "Sources of trace elements in aerosols-an approach to clean air," Ph. D. Thesis, University of Michigan, Ann Arbor, pp.325(1971).
  25. Taylor, S. R. and McLennan, S. M., "The Continental Crust : Its Composition and Evolution," Blackwell Sci., Cambridge, Mass, pp. 46-47(1985).
  26. Watson, J. G., "Transections receptor models in air resources management," An international specialty conference, San Francisco, California, pp. 491(1988).
  27. 최진수, 황승만, 백성옥, "대구지역 대기 중 부유먼지에 함유된 화학성분의 입도별 분포 특성," 대한환경공학회지, 17(12), 1245-1259(1995).
  28. 최성우, 송형도, "대구지역 부유분진 중 미량금속성분의 발생원 특성연구," 한국대기환경학회지, 16(5), 469-476(2000).
  29. 환경부, 토양환경보전법 시행규칙(2010).
  30. 환경부 홈페이지, http://etips.me.go.kr/EP/web/etips/TP/m_statistic /TP_statistic07.jsp(2010).
  31. 서울특별시, 지하생활공간 공기오염 저감방안 연구, pp. 211-212(1997).
  32. 손종렬, 김성현, 김형섭, "서울 일부 지하철역사의 미세먼지 (PM2.5/10) 실태평가," 대한환경공학회 춘계학술연구발표회 논문요약집(2009).