그림 1. 추출방법에 따른 용출 비소 농도 그림 2.공극수-작물 비소 농도 상관관계 한국지하수토양환경학회 춘계학술발표회
2013년 4월 11일-12일 한화리조트 제주
환경영향성 비소 정량 방법 제안을 위한 토양과 공극수 및 식물체 중 비소 함량 평가
신건환․박현정․이군택*․조성현 서울대학교 농생명과학공동기기원
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요 약 문
본 연구에서는 자연적인 상태에서 용출․이동․전이 과정을 통하여 지하수를 오염시키고 식물체에 축적 가능 한 비소를 환경영향성 비소라 정의하였다. 이런 정의를 근간으로 토양, 지하수, 재배 작물에 함유된 환경영향성 비소 의 정량적 연관성을 평가함으로써 환경영향성 비소 정량 방법을 제안하는 것이 본 연구의 주요 목적이다. 또한 이 런 정량 방법은 향후 오염 농경지에서 안전한 농산물을 생산하기 위한 토양 관리기준 설정 및 최적의 정화기술 선 정을 통한 생태위해성 최소화에 활용될 수 있을 것이다. 이를 위해 장항 제련소 인근 비소 오염토양을 대상으로 5가지 비소 용출 방법을 적용하여 기존 방법과의 차이를 비교 평가하였다. 또한 토양 공극수 내의 비소 함량과 동일 지역의 현장에서 실제 재배되는 작물(벼)을 분석함으로써 작물전이 가능한 비소의 양을 역추적 하여 환경영 향성 비소를 정량해 낼 수 있는 최적의 용출 방법을 선택하였다. 추출방법에 따른 용출 비소의 농도 비교 결과 1N-HCl > 0.05M-(NH4H2PO4) > 0.05M-(NH4)SO4 > 0.001M-CaCl2 > 1M-NH4NO3 순으로 1N-HCl 추출법이 타 방법에 비해 현저히 높게 나타났다. Wenzel 2단계 추출방법인 0.05M-(NH4H2PO4)를 처리했을 경우 1N-HCl 용출 액으로 추출된 비소의 43% 정도가 추출되었다(그림 1). 공극수의 비소농도와 작물의 비소 농도간 상관관계를 분 석한 결과 양의 상관관계를 나타냈으며 이는 수용성 상태의 비소가 작물에 쉽게 흡수됨을 의미한다(그림 2).
또한 재배 작물에 영향을 미치는 토양 중 비소 정량 방법을 결정하기 위해 추출용액에 따른 비소농도와 작물 내 비소 농도간 상관관계를 비교 평가하였다. 그 결과 0.05M(NH4H2PO4) 추출액의 상관성이 가장 높게 나타 났으며(그림 3) 이는 비소가 Phosphate(PO43-)와 화학적 특성이 비슷하다는 점을 감안했을 때 환경영향성 비소 용 출에 가장 적합한 추출액으로 작용한 것으로 판단된다.
그림 3. 식물체 내 비소 함량과 추출 용액의 상관관계
key words : 비소, 추출법, 공극수, 식물체
사사 : 본 연구는 환경부 GAIA 사업단의 지원을 받아 수행되었습니다.
