잠재적으로 새로운 환경 오염물질인 원자재의 분포 패턴, 중금속으로 오염된 범람원 토양의 위험 및 행동

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9597(2023) 이 기사 인용

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새로운 중요 원자재에 대한 수요가 증가하면서 EEC(신흥 환경 오염 물질) 형태로 환경으로 배출이 증가할 수 있습니다. 그러나 총 EEC 함량, 다양한 EEC 비율의 함량, 범람원 토양에서의 행동, 잠재적인 생태학적 및 인간 건강 위험을 고려한 포괄적인 연구는 없었습니다. 다양한 생태계(경작지, 초원, 강기슭 지역, 오염된 지역)의 범람원 토양에서 역사적 채굴로 ​​발생한 7개 EEC(Li, Be, Sr, Ba, V, B, Se)의 발생, 비율 및 영향 요인은 다음과 같습니다. 조사했다. Be, Ba, V, B 및 Se에 대해 유럽 법률에서 정한 토양 지침 값과 비교하여 EEC(잠재적으로 독성이 있는 원소)의 전체 수준을 평가한 결과, Be만이 권장 기준을 초과하지 않는 것으로 나타났습니다. . 분석된 원소 중 Li의 평균 오염계수(CF)가 5.8로 가장 높았고, Ba가 1.5, B가 1.4로 그 뒤를 이었습니다. 특히 우려스러운 점은 위험지수 범위가 0.128에서 1.478에 이르는 것으로 나타난 바와 같이 어린이의 Li 노출과 관련된 잠재적인 심각한 건강 위험이 발견되었다는 것입니다. Be와 Se를 제외하고, EEC를 다른 분획으로 분할하면 EEC가 주로 잔여 분획과 결합되어 있음이 드러났습니다. Be(13.8%)는 첫 번째 토양층에서 생체 이용률이 가장 높은 교환 가능 분획의 비율이 가장 높았고, Sr(10.9%), Se(10.2%), Ba(10.0%), B(2.9%)가 그 뒤를 이었습니다. 가장 자주 관찰된 상관관계는 EEC 비율과 pH/KCl 사이였으며, 토양 유기탄소와 망간 함수 산화물이 그 뒤를 이었습니다. 분산 분석을 통해 다양한 생태계가 EEC 전체 콘텐츠 및 부분에 미치는 영향이 확인되었습니다.

전 세계적으로 새로운 핵심 원자재(CRM)에 대한 수요가 매우 빠르게 증가하고 있습니다. 2020년 EU 목록에는 리튬, 베릴륨, 스트론튬, 바나듐, 중정석(황산바륨) 및 붕산염(붕소를 함유한 자연 발생 광물)1을 포함한 30가지 물질이 포함되어 있습니다. 셀레늄은 2011년 평가에서 중요한 물질로 확인되었습니다2. CRM에 대한 글로벌 중요성과 수요가 증가함에 따라 환경으로의 출시가 바람직하지 않게 증가할 수 있습니다. 따라서 이러한 CRM 중 다수는 EEC(신흥 환경 오염 물질)로 과학계의 주목을 끌었습니다. 이러한 요소의 환경 오염은 휴대폰 및 기분 안정제3에 사용되는 Li와 같은 광범위한 사용과 관련될 수 있습니다. 전자, 통신, 원자력 및 산업 분야에 종사4; 바륨 화합물은 산업 제품의 충전재 또는 첨가제로 사용됩니다. 바나듐은 강철 및 티타늄 합금의 첨가제와 화학 물질의 촉매제로 사용됩니다. 붕산염은 다양한 가정용 및 상업용 제품의 중요한 성분입니다. 현재까지 EEC가 환경의 모든 부분에 부정적인 영향을 미치면서 CRM 생산량 증가에 대한 명확한 그림을 제공하는 연구는 성공하지 못했습니다3. 다양한 무기 및 유기 EEC가 있습니다5.

산업용 무기 EEC가 환경으로 방출되는 것은 전통적인 환경 오염물질(TEC)의 방출을 주로 담당하는 채광 활동과도 관련될 수 있습니다. 이전에 인식되지 않았거나 관심을 덜 끌었던 EEC는 급성 독성을 나타내지 않지만 더 숨겨진 방식으로 효과를 발휘합니다6. 또한 CRM의 사용 및 폐기 증가로 인해 EEC 노출이 증가할 수 있습니다. 식수와 식물은 종종 많은 EEC가 먹이 사슬에 노출되는 주요 경로를 제공합니다7. 둘 다 토양 내 EEC의 행동에 의존하며 이는 TEC와 완전히 다를 수 있습니다. 토양 내 많은 EEC의 분포 패턴과 행동에 대한 정보가 부족합니다. 이 연구에 적합한 지역은 과거 광산 활동으로 인해 중금속에 의한 토양 오염과 관련하여 부정적인 환경 발자국을 남긴 지역입니다. 중금속 부속품은 단순히 다양한 화학적 특성을 지닌 EEC일 수 있습니다. 이와 관련하여 범람원 토양에 특별한주의를 기울여야합니다. 범람원에서는 지질학적 원인과 인위적 원인 모두에서 오염이 발생할 수 있습니다. 또한 배수 시스템과 물의 흐름은 오염의 이동과 확산에 기여할 수 있습니다. 더욱이, 오염은 멀리 떨어져 있는 희귀한 자연 및 인공 충적 생태계에도 부정적인 영향을 미쳐 인간 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.