중금속 오염이란 밀도가 5 이상인 금속이나 그 화합물로 인한 환경오염을 말합니다.
중금속은 일반적으로 자연 농도로 자연계에 광범위하게 존재하지만, 중금속의 채굴, 제련, 가공 및 상업 제조 활동이 날로 증가하면서 납, 수은, 카드뮴, 코발트 등 많은 중금속이 대기, 물, 토양에 유입되어 심각한 환경오염을 초래하고 있다. 각종 화학상태나 화학형태로 존재하는 중금속은 환경이나 생태계에 들어가면 존속, 축적, 이주를 해 해를 입힌다. 폐수와 함께 배출되는 중금속은 농도가 낮더라도 조류와 퇴적물에 축적되어 물고기와 조개의 체표에 흡착되어 먹이사슬이 농축되어 공해를 초래할 수 있다. 일본의 미나마타 병처럼, 가성 소다 제조 산업에서 배출되는 폐수에는 수은이 함유되어 있어 생물작용을 통해 유기수은으로 변한 후에 발생한다. 또 아픔은 아연 제련공업과 전기 도금 공업에서 배출되는 텅스텐으로 인한 것이다. 자동차 배기가스에서 배출되는 납은 대기확산 등을 통해 환경에 진입하면서 현재 지표납의 농도가 눈에 띄게 높아져 근대 인체 내 납의 흡수량이 원시인보다 약 100 배 증가하여 인체 건강을 손상시켰다.
토양은 인류가 생존하는 주요 천연자원 중 하나이며, 또한 인류 생태 환경의 중요한 구성 요소이기도 하다. 공업, 도시오염이 심화되고 농용 화학물질의 종류, 수량이 증가함에 따라 토양 중금속 오염이 날로 심각해지고 있으며, 현재 전 세계적으로 매년 평균 Hg 약 1 만 5 천 톤, Cu340 만 톤, Pb500 만 톤, Mn1500 만 톤, Ni100 만 톤이 배출되고 있다. 우리나라 농업부가 실시한 전국 오수 관개구 조사에 따르면 약 140 만 헥타르의 오수 관개구 중 중금속으로 오염된 토지면적이 오수 관개구 면적의 64.8 을 차지했으며, 그 중 경량오염은 46.7, 중등도 오염은 9.7, 심각한 오염은 8.4 를 차지했다.
토양 중금속 오염은 오염물질이 토양에서 이동성이 떨어지고 체류 시간이 길어 미생물에 의해 분해될 수 없다는 특징을 가지고 있으며, 물, 식물 등 매체를 통해 결국 인간의 건강에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 거버넌스와 복구의 어려움이 크다. 대기가 가라앉으면서 토양으로 들어가는 중금속
대기 중의 중금속은 주로 에너지, 운송, 야금, 건축 자재 생산으로 인한 가스와 먼지에서 비롯된다. 수은을 제외하고 중금속은 기본적으로 에어러졸 형태로 대기로 들어가 자연침하와 강수를 거쳐 토양으로 들어간다. Lisk 에 따르면 석탄에는 Ce, Cr, Pb, Hg, Ti 등의 금속이 함유되어 있고, 석유에는 상당한 양의 HG * * * 1O～30 ~ 30MG/KG * * * * 가 들어 있는데, 이런 연료는 연소할 때 일부 떠다니는 입자와 휘발금속이 연기와 함께 있다. 예를 들어 벨기에가 매년 대기에서 헥타르당 토양으로 들어가는 중금속의 양은 Pb250g, Cd19g, As15g, Zn3750g 입니다.
운송, 특히 자동차 운송은 대기와 토양에 심각한 오염을 일으킨다. 주로 Pb, Zn, Cd, Cr, Cu 등의 오염을 위주로 한다. 납 휘발유의 연소와 자동차 타이어 마모로 인한 먼지에서 나온 것으로, 관련 자료에 따르면 자동차 배기가스에는 Pb 가 20 ~ 50 μ G/L 까지 함유되어 있으며, 도로, 철도, 도심의 거리와 교통량의 크기에 따라 크게 차이가 난다.
г а а а а а등 연구에 따르면 도로 양쪽에서 50m 떨어진 거리에 오염 흔적이 있는 것으로 밝혀졌으며, 매달 평방미터당 누적되는 이용성 오염물은 4 ~ 40g 에 있다. 환경에 들어가는 강도 순서는 Cu, Pb, Co, Fe, Zn 입니다. 닝-항저우 도로 남경 구간 양쪽에 있는 토양은 Pb, Cr, Co 오염대를 형성하고 도로를 따라 연장 방향으로 분포되어 도로 양쪽에서 오염 강도가 약해진다.
자연침하와 비를 맞아 토양에 가라앉은 중금속오염은 중공업 발달 정도, 도시의 인구밀도, 토지이용률, 교통발달 정도와 직접적인 관련이 있으며, 도시에 가까울수록 오염도가 높아지고 오염강약 순서는 도시-교외-농촌이다.
1.2 하수와 함께 토양으로 들어가는 중금속
하수관개를 이용하는 것은 관개구 농업의 오래된 기술로, 주로 하수를 관개수원으로 이용한다. 오수는 출처와 수량에 따라 도시 생활 오수, 석유화학 오수, 공업 광산 오수, 도시 혼합 오수 등으로 나눌 수 있다. 생활오수 중 중금속 함량은 매우 적지만 우리나라 공업의 급속한 발전으로 공광기업 오수는 분류처리 없이 하수도와 생활오수 혼합 배출로 배출되어 오관개구 토양 중금속 Hg, Cd, Cr, Pb, Cd 등의 함량이 해마다 증가하고 있다. 회양오관개구 토양HG, Ca, Cr, Pb, As 등 중금속은 1995 년 경계선을 넘어섰다. 다른 관개 지역의 일부 중금속 함량도 현지 배경치를 훨씬 넘어섰다.
오수 관개에 따라 토양에 들어가는 중금속은 다른 방식으로 토양에 의해 막혀 고정된다. 95 의 Hg 는 토양 광질 콜로이드와 유기물에 빠르게 흡착되어 일반적으로 토양 표면에 축적되어 위에서 아래로 줄어든다. 정주 오수 관개 지역의 물 속 Hg 농도는 O.242mg/kg 에 이르고, 토양 Hg 함량 O.194mg/kg 는 심각한 오염을 초래할 수 있다. 오수 중 As 는 대부분 3 가 또는 5 가 상태로 존재하며 토양에 들어간 후 철, 알루미늄 수산화물 및 탄산염 점토 광물에 흡착되어 철, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 등과 복잡한 난용성 비소 화합물을 생산할 수 있다. Cd 는 물속의 공중부양물에 쉽게 흡착되고, 수중의 Cd 함량은 배출구 거리가 늘어나면서 빠르게 감소하기 때문에 오염 범위가 적다. Pb 는 토양 유기물과 점토 광물에 쉽게 흡착된다. Pb 의 이주성이 약하고, 오구구 Pb 의 누적 분포는 오염원에 가까운 토양함량이 높고, 거리가 멀면 토양함량이 낮다는 특징이 있다. 오수 중 Cr 에는 4 가지 형태가 있는데, 일반적으로 3 가와 6 가 위주로, 3 가 Cr 은 곧 토양에 흡착되어 고정되고, 6 가 Cr 은 토양에 들어가 유기물에 의해 3 가 Cr 로 복원되어 흡착되어 고정된다. 따라서 하수 관개 지역의 토양 Cr 은 해마다 축적된다. 고형 폐기물과 함께 토양에 들어가는 중금속
고형 폐기물은 종류가 다양하고, 성분이 복잡하며, 종류에 따라 피해 방식과 오염 정도가 다르다. 이 가운데 광업과 공업 고형 폐기물 오염이 가장 심각하다. 이런 폐기물은 쌓거나 처리하는 과정에서 햇볕, 비, 워싱 중금속으로 쉽게 이동하여 방사상, 깔때기 모양으로 주변 토양, 수역으로 확산된다. 선양제련소에서 아연을 제련하는 과정에서 발생하는 광산 찌꺼기는 주로 Zn, Cd 를 함유하고 있으며, 1971 년부터 웅덩이 장소에 쌓여 있으며, 그 침수액 중 Zn, Cd 함량은 각각 6.6g/L, 75mg/L 에 달하며 현재 퇴적장 700 미터 이상으로 확산되고 있으며 중금속 오염물 농도는 동심원으로 분포되어 있다. 우한 쓰레기 더미장에서 항주 크롬 찌꺼기 쌓인 지역 부근의 토양 중금속 함량에 대한 연구에 따르면 이들 지역 토양 중 Cd, Hg, Cr, Cu, Zn, Pb, As 등 중금속 함량이 현지 토양 배경치보다 높은 것으로 나타났다.
일부 고형 폐기물은 직접 또는 가공을 통해 비료로 토양에 적용되어 토양 중금속 오염을 일으킨다. 우리나라 목축생산이 발전함에 따라 대량의 가축 배설물 및 동물 가공으로 인한 폐기물이 발생하는데, 이런 농업고형 폐기물에는 식물에 필요한 N, P, K, 유기질이 함유되어 있으며, 동시에 사료에 일정량의 중금속염류를 첨가하여 비료로 토양에 적용함으로써 토양 Zn, Mn 등 중금속원소의 함량을 증가시켰다. 인석고는 화학비료 공업 폐기물에 속한다. 일정량의 정인산과 다른 형태의 인화합물이 있기 때문에 산성 토양을 개량할 수 있어 토양에 대량으로 투입되어 토양 중 Cr, Pb, Mn, As 함량이 증가하게 된다. 인찌꺼기가 인원으로 토양에 적용되었을 때 토양에서 Cr 의 누적이 발견되었다.
공업의 발전과 도시 환경 건설의 가속화로 오수 처리가 부단히 강화되고 있다.
우리나라에는 현재 80 여 개의 오수 처리장이 있는데, 진흙 생산량이 400 만 톤 이상인 것으로 추산되며, 진흙에는 비교적 높은 유기질과 질소, 인 양분이 함유되어 있어 토양이 진흙 처리의 주요 장소가 되었다. 일반적으로 진흙 속의 Cr, Pb, Cu, Zn, As 는 통제 기준을 쉽게 초과할 수 있다. 베이징 계토에 연산석화 진흙을 적용한 지 1 년 후 Hg, Cd 농도가 각각 O.94mg/kg, O.22mg/kg 에 달했다. 많은 연구에 따르면, 진흙의 시용은 토양의 중금속 함량을 다른 정도로 증가시킬 수 있다고 한다. 그것의 증가 폭은 진흙 속의 중금속 함량, 진흙의 시용량 및 토양 관리와 관련이 있다.
고형 폐기물도 바람의 전파를 통해 오염 범위를 확대할 수 있으며, 토양 중금속의 함량은 오염원으로부터의 거리가 늘어나면서 낮아진다. 예를 들어, 제련소는 매년 수천 톤의 먼지를 배출하여 대야현의 광대한 농지를 오염시키고 있으며, 직경 20km 범위 내의 토양 Cr, Zn, Pb, Cd 함량은 모두 배경치보다 훨씬 높다.
1.4 농물자와 함께 토양으로 들어가는 중금속
농약, 비료, 지막은 중요한 농물자로 농업 생산의 발전에 중요한 추진 작용을 하지만, 장기적으로 불합리한 시용은 토양 중금속 오염으로 이어질 수도 있다. 절대다수의 농약은 유기화합물이고, 소수는 유기-무기화합물 또는 순미네랄이며, 개별 농약은 그 구성에 Hg, As, Cu, Zn 등 중금속을 함유하고 있다. 예를 들어, 서력생 소독 씨앗이 헥타르당 토양에 들어가는 Hg 는 6 ~ 9G 입니다. 농업 지역, 특히 서방국가의 가정원림에서는 As 농약을 자주 적용해 토양 중 As 잔여량이 크게 늘면서 미국의 미시안주 토양 중 As 함량이 112mg/kg 에 달했다. 살균농약은 종종 Cu 와 Zn 을 함유하고 있으며, 과일나무와 온실작물에 많이 사용되어 토양CU, Zn 이 유독한 농도로 축적되는 경우가 많다. 몰다비아에서는 포도 생장 계절에 보르도액 5 ~ 12 회 또는 이와 유사한 제제를 뿌려 매년 약 6000 ~ 8000 톤의 구리를 토양에 넣는다.
중금속 원소는 비료에서 가장 많이 보도되는 오염 물질이다. 질소, 칼륨비료 중 중금속 함량이 낮고 인비에는 유해 중금속이 많이 함유되어 있으며 복합비료의 중금속은 주로 모재 및 가공과정에서 유입된다. 비료 중금속 함량은 일반적으로 인산염 비료 gt 입니다. 복합 비료 gt; 칼륨 비료 gt; 질소 비료. Cd 는 토양 환경에서 중요한 오염 원소로 인비와 함께 토양에 들어가는 Cd 가 사람들의 관심을 끌고 있다. 많은 연구에 따르면 인비 및 복합비료의 대량 시용에 따라 토양 유효 Cd 의 함량이 계속 증가하면서 작물 흡수 Cd 의 양도 그만큼 늘어난 것으로 나타났다. 마요화 등 상하이 지역 채소밭 토양 연구에 따르면 비료를 준 후 Cd 의 함량이 O.13mg/kg 에서 O.32mg/kg 로 상승한 것으로 나타났다. 미국 오렌지원은 매년 헥타르당 인 175kg 를 적용하며, 36 년 후 토양 Cd 량은 O.07mg/kg 에서 1.0mg/kg； 로 증가했다. 뉴질랜드는 같은 장소에서 인을 50 년 동안 사용한 후 토양 Cd 함량을 O.39mg/kg 에서 O.85mg/kg 로 높였습니다. 비료 중 Cr, As 원소 함량이 높고 토양의 환경 함량이 낮아 토양 중 Cr, As 의 빠른 축적을 초래할 수 있다. 질산암모늄, 인산암모늄, 복합비료 중 As 량은 50 ~ 60MG 에 달하며 장기간 시용하면 토양 As 가 심각하게 오염될 수 있다. 최근 몇 년 동안, 지막의 넓은 면적의 보급으로 토양의 흰색 오염이 발생하였다. 지막 생산 과정에서 Cd, Pb 를 함유한 열 안정제를 첨가하면서 토양 중금속 오염도 증가시켰다.