광물찌꺼기 유입 하천퇴적토의 입도별 중금속 오염 특성 및 물세척법 저감 효율 평가 = Particle-Size-Specific Contamination and Removal Efficiency of Heavy Metals in River Sediment Containing Mine Tailings

국문 초록 (Abstract)

광물찌꺼기의 유실로 인한 하천퇴적토의 중금속 오염은 수질과 생태계에 심각한 영향을 미치는 환경 문제로 대두되고 있다. 선행 연구에서는하천퇴적토 내 중금속의 공간적 분포 및 계절적 변화, 입도별 중금속 농도 특성 등 다양한 연구가 수행되었으나, 입도별 중금속 농도 특성과 물세척법 적용 전 ‧ 후의 저감 효율을 분석한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구는 낙동강 상류 안동댐 유역에서 광물찌꺼기 유입 하천퇴적토를 대상으로 입도별 중금속 농도를 평가하고, 물세척법을 적용하여 중금속 오염 저감 효율을 분석하였다. 하천퇴적토를 4개의 입도 구간(2.00~1.00, 1.00~0.25, 0.25~0.075, <0.075 mm)으로 분류하여 중금속 농도를 분석한 결과, 입자가 미세해질수록 중금속 농도는 증가하는 경향을 보였으며, As는 모든 입도구간에서 토양오염대책기준 2지역 대책기준치(As > 150 mg/kg)을 초과하는 것으로 확인되었다. 물세척법을적용한 결과, 모든 토양 입도 구간에서 중금속 농도가 평균 35.6% 감소하였으며, 특히, 1.00~0.25 mm의 입도 구간에서 가장 높은 저감 효율(평균 46.29%)을 보여주었다. 본 연구는 물세척법이 광물찌꺼기 유입 하천퇴적토의 중금속 오염 저감에 있어 경제적이고 효율적인 정화 기술로 활용될 수 있음을 보여주었으며, 하천퇴적토의 효과적인 복원과 지속 가능한 관리 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The contamination of river sediment with heavy metals caused by the release of mine tailings has emerged as a critical environmental issue, significantly impacting water quality and ecosystems.
Although previous studies have investigated the spatial distribution and seasonal variations of heavy metals in river sediment and their particle-size-specific characteristics, research into heavy metal concentrations across particle size fractions and the reduction of heavy metals after soil washing remains insufficient. This study aimed to evaluate the heavy metal contamination of different particle-size fractions of river sediment containing mine tailings and analyze the reduction in heavy metals after applying a soil washing method. River sediment above the Andong Dam in the Nakdong River basin was classified into four particle-size fractions (2.00~1.00, 1.00~0.25, 0.25~0.075, and <0.075 mm) to measure the heavy metal concentrations. The results indicate that smaller particles have higher concentrations of heavy metals, with As exceeding warning limit (As > 150 mg/kg) in all size fractions. After applying the soil washing method, the heavy metal concentrations decreased by an average of 35.6% across all particle size fractions, with the highest reduction efficiency (mean 46.29%) being observed in the 1.00~0.25 mm fraction. The results suggest that soil washing is an economical and effective remediation technique for reducing heavy metal contamination in river sediment containing mine tailings. The findings will contribute to the restoration of contaminated river sediment and the development of sustainable management strategies.