KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

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Comparison of Heavy Metal Pollutant Exposure and Risk Assessments in an Abandoned Mine Site

폐광산 주변 토양 중금속 오염노출농도 우려기준과 위해성 비교 연구

  • 최진원 (연세대학교 토목환경공학과 공학대학원.(주)서영엔지니어링 환경팀) ;
  • 유근제 (연세대학교 토목환경공학과 대학원) ;
  • 구명서 ((주)서영엔지니어링 환경팀) ;
  • 박준홍 (연세대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2012.01.06
  • Accepted : 2012.05.31
  • Published : 2012.07.15
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Abstract

In this study, soil environmental impact assessment using risk-based approach was compared with that using concentration-based approach. For this, heavy metal contaminant exposure was characterized in an abandoned mine area. According to the estimated carcinogenic and non-carcinogenic risks, soil ingestion was identified as the most dominant exposure pathway. When contaminant concentrations exceeded the Korean Soil Contamination Warning Standards, their corresponding risk values also exceeded the Total Soil Risk Standard. Even the cases of satisfying the Korean Soil Contamination Warning Standards mostly showed higher risk levels than the Total Soil Risk Standard, re-confirming a more sensitivity of the risk-based assessment than concentration-based assessment. However, the in-depth analysis of the estimated non-carcinogenic risk values revealed a few cases for soil contact pathway showing contaminant concentrations higher than the Korean Soil Contamination Warning Standards although their non-carcinogenic risk values satisfied the level of Hazard Index Standard. The findings from this study support a necessity of shifting policy paradigm from concentration-based approach into risk-based approach for reliable risk assessment in abandoned mine areas, and also suggest a necessity of further fundamental studies regarding risk factors and standards.

본 연구에서는 중금속에 의한 토양환경영향평가 시 노출농도 기반의 평가와 위해성 기반의 평가를 비교하였다. 이를 위해서 폐광산 지역에서 중금속 오염노출을 조사하였다. 발암위해도와 비발암위해도 평가 결과, 토양섭취의 영향이 토양접촉의 영향보다 지배적이었고, 우려기준을 초과하는 경우에는 총 위해도도 기준을 초과하였다. 우려기준을 초과하지 않는 경우도 대부분 총 위해도 기준을 초과하였으므로, 위해도 기반의 평가가 노출농도 기반의 평가보다 더 민감한 기준이라는 기존 인식을 확인하였다. 하지만 토양접촉 경로의 비발암위해성 결과들의 심층 분석 결과, 우려기준을 초과함에도 위해도 기준을 초과하지 않는 경우들이 검출되었다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 폐광산지역의 토양오염정화사업 타당성 평가를 위해서는 현재 노출농도기반의 평가 위주에서 위해성 기반 평가로의 정책 전환의 필요성이 확인되었고, 위해도 원단위 및 판단기준의 객관적 설정을 위한 연구 필요성이 제시되었다.

Keywords

References

  1. 김정대(2005) 강원도 페금속광산지역의 광미와 주변토양의 중금속 오염현황 및 오염도 평가. 대한광산학회지, 대한광산학회, 제22권, pp. 207-214.
  2. 박정훈(2009) 전남 두 곳의 폐금속광산 주변 토양의 위해성평가. 석사학위논문, 전남대학교.
  3. 안주성, 전효택, 손아정, 김경웅(1999) 구봉 금은광산 주변지역의 비소 및 중금속에 의한 환경오염과 벼작물의 흡수특성. 한국자원공학회지, 한국자원공학회, 제36권, pp. 159-169.
  4. 오창환, 유연희, 이평구, 박성원, 이영엽(2001) 국내 토양오염 공정시험방법중 중금속 관련 오염평가의 문제점과 개선책. 한국지하수토양환경학회지, 한국지하수토양환경학회, 제6권, pp. 63-83.
  5. 이준수(2008) 폐광산 주변 농경지 토양 중 중금속오염에 의한 인체위해성 평가. 석사학위논문, 서울시립대학교.
  6. 이진수, Ben Klinck, Yvette Moore, 전효택(2001) 다덕광산 주변지역에서의 독성 원소들의 환경오염 및 인체흡수도. 대한자원환경지질학회지, 대한자원환경지질학회, 제3권, pp. 273-282.
  7. 이진수, 전효택(2004) 금속광산지역 독성 중금속원소들의 인체 위해성 평가. 대한자원환경지질학회지, 대한자원환경지질학회, 제37권, pp. 73-86.
  8. 이진수, 전효택(2005) 오염된 토양, 지하수 및 쌀의 인체노출에 따른 비소의 위해성 평가. 대한자원환경지질학회지, 대한자원환경지질학회, 제38권, pp. 535-545.
  9. 이진수, 권현호, 심연식, 김태혁(2007) 폐금속광산지역 중금속의 위해성 평가. 한국지하수토양환경학회지, 한국지하수토양환경학회, 제12권, pp. 97-102.
  10. 정명채(1996) 달성 Cu-W 광산 주변 수계의 하상퇴적물과 자연수의 Cd, Cu, Pb 및 Zn 오염. 대한자연환경지질학회지, 대한자원환경지질학회, 제29권, pp. 305-313.
  11. 통계청(2010) 2010년 인구.가구 생명표: 완전생명표 (http://kosis.kr)
  12. 환경부(2009) 토양환경보전법(법, 시행령, 시행규칙).
  13. 환경부(2009) 토양보전 기본계획.
  14. 환경부(2009) 토양정밀조사지침(환경부고시 제2009-181호).
  15. 환경부(2009) 토양오염 위해성평가지침(환경부예규 제383호).
  16. Akagi, H., Castillo, E.S., Cortes-Maramba, N., Francisco-Rivera, A. T., and Timbang T.D. (2000) Health assessment for mercury exposure among schoolchildren residing near a gold processing and refining plant in Apokon, Tagum, Davao del Norte, Philippines. Sci. Total Environ., Vol. 259, pp. 31-43. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00547-7
  17. Aslibekian, O. and Moles, R. (2003) Environmental risk assessment of metals contaminated soils at silvermines abandoned mine site, Co Tipperary, Ireland. Environ. Geochem. Health., Vol. 25, pp. 247-266. https://doi.org/10.1023/A:1023251102402
  18. Jung, M.C. and Thornton, I. (1996) Heavy metal contamination of soils and plants in the vicinity of a lead-zinc mine, Korea. Appl. Geochem., Vol. 11, pp. 53-59. https://doi.org/10.1016/0883-2927(95)00075-5
  19. Kim, J.Y., Kim, K.W., Ahn, J.S., Ko, I.W., and Lee, C.H. (2005) Investigation and risk assessment modeling of As and other heavy metals contamination around five abandoned metal mines in Korea. Environ. Geochem. Health., Vol. 27, pp. 193-203. https://doi.org/10.1007/s10653-005-0127-2
  20. Kolluru, R., Bartell, S., Pitblado, R., and Stricoff, R. (1996) Risk Assessment and Management Handbook, McGrowHill, New York, N.Y.
  21. Liu, H., Probst, A., and Liao, B. (2005) Metal contamination of soils and crops affeted by the Chenzhou lead/zinc mine spill (Hunan, China). Sci. Total Environ., Vol. 399, pp. 153-166.
  22. Lee, J.S., Chon, H.T., and Kim, K.W. (2005) Human risk assessment of AS, Cd, Cu, and Zn in the abandoned metal mine site. Environ. Geochem. Health., Vol. 27, pp. 185-191. https://doi.org/10.1007/s10653-005-0131-6
  23. Paustenbach, D. (2002) Human and Ecological Risk Assessment: Theory and Practice. John Wiley and Sons, New York. N.Y.
  24. Sekhar, K.C., Chary, N.S., Kamala, C.T., Rao, V., Balaram, V., and Anjaneyulu, Y. (2003) Risk assessment and pathway study of arsenic in industrially contaminated sites of Hyderabad: a case study. Environ. Int., Vol. 29, pp. 601-611. https://doi.org/10.1016/S0160-4120(03)00017-5
  25. US EPA (1996) Exposure factors handbook, EPA/600/p-95/002Fa (Update to Exposure Factors Handbook, EPA/600/8-89/043). Environmental Protection Agency Region I, Washington, D.C, USA.
  26. US EPA (2006) Risk Assessment Information System (http://rais.ornl.gov).
  27. US EPA (2008) Intergrated Risk Information System (Electronic data base) [EB/OL] (http://www.epa.gov/iris).
  28. Thornton, I. (1995) Sources and pathways of arsenic in south-west England: health implications, In: Chappell W, ed. Exposure and Health Effect of Arsenic. University of Missouri, St. Louis. pp. 93-103.

Cited by

  1. Efficiency of Chemical Amendments for Reducing Ecotoxicity in Heavy Metal Polluted Agricultural Fields vol.49, pp.1, 2016, https://doi.org/10.7745/KJSSF.2016.49.1.075
  2. Microcosm Experiment for Evaluating Efficiency of Chemical Amendments on Remediation of Heavy Metal Contaminated Soil vol.48, pp.2, 2015, https://doi.org/10.7745/KJSSF.2015.48.2.138
  3. Bioremediation of Heavy Metal Contaminated Mine Wastes using Urease Based Plant Extract vol.20, pp.1, 2015, https://doi.org/10.7857/JSGE.2015.20.1.056
  4. Remediation of Heavy Metal Polluted Agricultural Field with Spent Mushroom Media vol.49, pp.1, 2016, https://doi.org/10.7745/KJSSF.2016.49.1.066
  5. A Rapid, Accurate, and Efficient Method to Map Heavy Metal-Contaminated Soils of Abandoned Mine Sites Using Converted Portable XRF Data and GIS vol.13, pp.12, 2016, https://doi.org/10.3390/ijerph13121191