자성을 이용한 시화호 유역 산업단지 도로먼지 내 중금속 오염원 추적

Abstract

본 연구에서는 시화호 유역 산업단지 도로먼지 내 중금속 오염원 추적과 공간분포 특성, 금속 오염도/위해성 평가를 위하여 도로먼지를 채취하였으며, 자성을 이용하여 중금속 분석을 실시하였다. 도로먼지 내 중금속의 평균농도는 Cr 498 mg/kg, Ni 164 mg/kg, Cu 992 mg/kg, Zn 1,824 mg/kg, As 19.4 mg/kg, Cd 2.22 mg/kg, Pb 612 mg/kg, Hg 0.08 mg/kg로 나타났다. Cr, Ni, Cu, Zn, Pb의 변동계수(CV)가 100%를 초과하고 있어 인위적인 오염원이 존재하고 있었다. 자성 부분(magnetic fraction)에서의 Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg의 평균농도가 비자성 부분(non-magnetic fraction)에 비해 2~35배 높았으며, 시화산업단지가 반월산업단지에 비해 높은 특징을 보였다. 농집지수를 이용한 오염도 평가 결과는 반월, 시화산업단지 도로먼지 내 Cr, Cu, Zn, Cd, Pb이 “심한 오염(heavily polluted)”에 해당되는 것으로 나타나, 차량기인 타이어, 브레이크, 엔진 등의 마모를 통한 공급이 있음을 알 수 있었다. Cu와 Zn는 차량기인 뿐만 아니라 금속물질의 제조와 사용 등 다양한 오염원의 영향을 크게 받는 것으로 판단된다. 도로먼지 내 중금속 농도는 전체 도로먼지(total fraction) 52%, 자성 부분 100%, 비자성 부분 52%가 심각하게 오염된 “매우 나쁨”에 해당되는 결과를 얻었다. 전체 도로먼지 중 자성 부분은 양으로는 14%를 차지하지만, 중금속의 양은 Cr 79%, Ni 78%, Cu 40%, Zn 45%, Cd 38%, Pb 29%, Hg 46%를 차지하고 있었다. 도로먼지에서 63 μm 이하가 차지하는 평균 비율은 28.6%로 나타났으며, 이는 시화호로 유입되는 하천을 오염시키는 주요 원인으로, 추가적인 오염원 방지 대책이 필요하다고 판단된다. 또한 도로먼지 청소시 자성을 이용한다면 도로먼지의 상당량을 제거할 수 있어 효율적으로 활용될 수 있을 것이다.