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환경에서 발견되는 이차 비소광물

전문가 제언: ○ 비소는 지각에 20번째, 사람의 몸에는 12번째로 많이 존재하는 원소이다. 지구상에는 300종 이상의 광물이 비소를 함유하고 있다. 비소의 원천은 지각에서 왔으나, 광산 개발로 인한 인위적인 활동 때문에 비소는 환경에 널리 퍼지게 되어 환경을 오염시키게 되었다. 자연계에서 비소는 4가지의 상태(+5가의 비산염, +3가의 아비산염, 원소상태, -3가의 아르신)로 존재한다. +3가비소가 +5가비소보다 독성이 강하며, 일반적으로 3가비소를 5가비소로 산화하고 응집, 침전으로 분리해 제거한다.

○ 환경에서 비소의 분포와 비소 형태의 전환은 매우 복잡하다. 공기가 부족한 pH7의 환원 분위기에서는 비소 중 3가비소가 많고, 산화 분위기에서는 5가비소가 많이 존재한다. 비소 형태의 전환은 흡착 표면의 성질에 크게 영향을 받고, 흡착 과정은 pH, 산화환원 전위, 유기물질의 존재 여부, 경쟁하는 이온 종류 등에 영향을 받는다. 아비산염은 광물의 표면과 친화도가 낮아서 잘 흡착되지 않으나, 비산염은 친화도가 높아 쉽게 흡착된다. 이차 비소광물 중 비소가 환경으로 용출되는 정도는 주어진 환경의 용해도에 좌우된다.

○ 2009년 환경부에서 국내 폐광지역을 조사한 결과, 토양 중의 비소가 기준치 대비 155배를 초과한 지역(경북 봉화 다덕 1지구)도 있었다. 토양 오염 외에도 납, 카드뮴, 비소 등으로 오염된 하천이 34곳, 지하수가 오염된 지역이 23곳이었다. 이러한 비소 등의 중금속으로 오염된 폐광지역을 복구하는 데에 본 원고에서와 같은 열역학적 데이터와 용해도의 기초 자료가 필요하다. 이 분야의 연구가 요망된다.

저자: Petr Drahota, Michal Filippi
자료유형: 학술정보