포항시를 사례로 한 크롬과 니켈의 다매체 동태모형 개발과 평가

Abstract

중금속은 제조, 사용 중 환경 중에 배출되면 분해가 거의 되지 않고 생물권을 순환하고 축적된다. 이들은 낮은 농도에도 장기간 노출될 경우 암, 유전적 돌연변이를 유발할 수 있다. 특히 산업단지 인근 지역은 중금 속 오염도가 높기 때문에 국내 산단 지역의 중금속에 의한 환경영향을 지속적으로 평가해야 한다. 중금속의 환경 중 이동기작은 해당지역의 지리적, 기후 특성에 따라 다양하다. 대기매체에서는 풍속이 빠를수록 시간당 이류되는 양이 많아 지고, 연간 강우량이 클수록 대기에서 토양으로 침적되는 양이 많아진다. 또한 토양 및 수체 내에서 중금속은 용존상과 흡착상으로 존재하는데 용 존상의 중금속은 이동성이 커서 강우유출, 용출과 같은 환경기작에 따라 더 활발히 이동한다. 따라서 환경 위해성이 큰 지역은 해당지역의 지리 적, 기후특성을 고려한 연구가 필요하다. 이번 연구에서는 대규모 산업단지 시설이 위치한 포항시를 대상으로 한 중금속 다매체 동태모형을 구축하고 평가하였다. 이번 연구는 중금속 의 환경 위해성이 큰 지역의 기상과 지리적 특성을 구체적으로 고려한 사례모형으로서의 의의가 있다. 또한, 대상 중금속은 종분화(Speciation) 가 단순한 니켈과 종분화가 복잡한 크롬 두가지를 선정, 평가하여 중금 속특성에 따라 종분화를 고려한 중금속 모형의 필요성을 확인하였다. 연구결과 최종적으로 니켈, 크롬의 시·공간적 변화를 예측하는 다구 획 비정상 모형을 구축하였다. 그리고 포항시 내의 오염원에서의 니켈, 크롬 배출로 인한 환경 오염도를 각 환경매체 별로 제시하여 포항시의 모니터링 값과 비교, 평가하였다.

Heavy metal circulates and accumulates in the biosphere with little degradation when released to the environment during manufacture and use of products. They can cause cancer and genetic mutations when exposed to low concentrations for long periods of time. In particular, the heavy metal pollution in the industrial complex area is high, so it is necessary to continuously evaluate the environmental impact of heavy metals in the industrial area in Korea. The movement mechanism among heavy metal environments varies depending on the geographic and climatic characteristics of the region. In air media, the faster the wind speed, the greater the amount of air flows per hour, and the larger the annual rainfall, the greater the amount deposited from the atmosphere to the soil. In addition, heavy metals exist as dissolved and adsorbed phases in the soil and water bodies. It is highly mobile and moves more actively according to environmental mechanisms such as rainfall outflow and elution. Therefore, in areas with high environmental risks, studies that take into account the geographical and climatic characteristics of the area are needed. In this study, a heavy metal multi-media dynamic model was constructed and evaluated for Pohang City, where large-scale industrial complex facilities are located. This study has significance as a case model considering concretely the weather and geographic characteristics of heavy metals in areas with high environmental risk. In addition, two types of target metals were selected and evaluated: nickel, which has a simple speciation, and chromium, which has a complex speciation, to determine the necessity of a heavy metal model considering speciation according to the characteristics of heavy metals. As a result of the study, a multi-compartment abnormal model was constructed to predict the temporal and spatial changes in nickel and chromium. In addition, the environmental pollution level due to the discharge of nickel and chromium from pollutants in Pohang was presented for each environmental medium, and compared and evaluated with the monitoring values in Pohang.