환경유해물질 수은 및 그 화합물 - 2. 자연계 분포, 오염원
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자연계
분포
지각(crust) 중에 평균 0.08ppm 정도 존재한다. 자연계에서 수은의 분포는 상당한 지역차를 나타낸다. 일반적으로
토양 중의 수은 농도는 10∼150 ppb 정도이며, 대기 중의 수은 농도는 0.01∼0.02 ㎍/㎥정도이다. 일반적으로 도시의 대기 중에
많이 존재한다. 자연수 중에도 수은이 존재하는데 담수에는 평균 0.03ppb(0.01∼0.1) 정도, 해수에는 0.1ppb(0.005∼5.0)
정도 존재하는 것으로 보고된 바 있다. 우리나라 논토양에서 자연 함유량을 조사한 결과는 평균 0.09ppm이었고, 청도(사양토) 지역이
평균 0.21ppm으로 가장 높았다(1988).
스웨덴의 경우 빗물 중 수은이 0.3ppb 정도 함유되었다는 보고가 있었으며, 대부분의 지표수에 Hg(OH)2,
HgCl2 상태의 성분이 검출되는 경우가 많으며 일반적으로 1ppb 미만의 수은이 검출되고, 오염된 강이나 호수 속에는
30ppb 이상으로 검출되는 사례도 있다. 독일의 경우 강물 중 약 0.4ppb(0.1∼1.8ppb) 정도 검출된 보고도 있다. 음료수
중 수은의 존재량은 매우 낮다. 캐나다의 경우 약 0. 2ppb 정도 존재한다고 보고된 바 있으며 독일에서는 생수원수 700개 시료를 분석한
결과 가장 순수한 물이 0.03ppb인 것으로 밝혀졌다. 스웨덴 환경부가 조사한 토양 중 중금속의 농도는 아래 표와 같다. 스웨덴 내에서도
중금속오염이 심한 지역은 도심지역으로 스톡홀름 공업지역인 stockholm park의 토양중 수은의 농도는 WHO기준을 상회하는 것으로
나타났다.
표 1.4.2. 토양 중(0∼20㎝) 수은 농도
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평균농도1 (㎍/g 토양건중량)
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표 층 토 (㎏/ha)
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Soluble fraction2 (%)
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0.06
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0.15
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<5
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(출처 : Swedish EPA, 1993)
1 2M HNO3, 100℃에서 용출
2 1M NHO4OAc, pH 4.8에서 용출
표 1.4.3. WHO 일일섭취허용량과 비교한 토양의 수은 농도
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WHO 일일섭취 허용농도 (㎍)
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토양(Stockholm park)중 농도(㎎/㎏)
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2.4
|
3
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(출처 : Swedish EPA, 1993)
오염원
(1) 주요 발생원
o 제련공정
o 수은전극을 이용하는 전해공정(가성소다, 가성가리)
o 수은사용공장(온도계, 기압계, 혈압계, 정류기, 수은등, 촉매, 朱肉 등)
수은은 그 자체로도 쓰이지만 각종 원소들과 결합하여 화합물의 형태로도 많이 사용된다. 순수한 수은은 온도계, 기압계,
혈압계 등의 측정기기에 사용되므로 이러한 기기를 만드는 공장에서 수은이 유출될 가능성이 있다. 화합물의 형태로 쓰이는 수은은 염화수은 형태가
많은데 이들은 전극이나 농약, 안료, 건전지, 촉매제, 염료로 쓰인다. 수은 전극을 이용한 전해공정에도 들어간다. 특히 가장 사용량이 많은
소다 공업에서는 유실율이 매우 크며 가성소다 1톤 제조시 200∼270g의 수은이 유실된다고 알려져 있다. 유실된 수은의 절반 가량은 배수된다.
o 수은을 포함하는 석탄, 목탄, 석유, 천연가스 등의 천연연료의 연소
o 기타 1차, 2차 금속업, 철-합금공정, 시멘트업, 유리공업, 쓰레기소각, 자동차 매연 등의 광범위한 공정
(2) 환경 오염원
주요 환경오염원은 지각(earth's crust)에서 자연 배출되는 것으로 그 양은 25,000∼125,000톤/년
정도이다. 인간의 활동에 의한 인위적 환경배출량은 이보다 적은 것으로 평가된다. 세계의 수은생산량은 1973년 1만톤 정도였으며 매년 증가율은
2% 정도이다. 인위적 총 방출량은 2만톤/년(1975)으로 평가된 보고가 있다(Environmental Health Criteria 1,
WHO, 1976).
(3) 산업화에 따른 환경매체로의 방출
여러 가지 공정 중에 발생되는 수은은 주로 대기오염물질의 형태로 바람에 의해 대기중으로 방출되어 광범위한 지역으로
이동한다. 수은을 포함하는 대기중 오염은 주로 석탄연소에서 기인한다. 유럽국가들의 대기중 수은 방출량은 아래 표 1.4.4와 같다. 공업화와
산업화가 많이 이루어진 국가일수록 수은 방출량이 많은 것을 확인할 수 있다. 수계로 방출되는 량은 대기중으로 방출되는 량보다 적다.
표 1.4.4. 유럽국가들의 대기중 수은 배출량 (단위 : 톤/연)
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핀란드
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0.5
|
네덜란드
|
5.5
|
|
노르웨이
|
0.7
|
벨기에
|
8.3
|
|
덴마크
|
6.0
|
프랑스
|
25.1
|
|
에스토니아
|
3.8
|
영국
|
23
|
|
리투아니아
|
<0.1
|
체코
|
3.1
|
|
폴란드
|
30
|
헝가리
|
0.2
|
|
우크라이나
|
3.1
|
유고
|
0.8
|
|
독일
|
50
|
이탈리아
|
2.0
|
|
스페인
|
0.6
|
스웨덴
|
1.5
|
(출처 : Swedish EPA, 1993)
표 1.4.5. 수은의 연도별 대기중 방출량(스웨덴) (단위 : 톤)
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년 도
|
77/78
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85
|
90
|
95
|
2000
|
|
방출량
|
7
|
4.5
|
1.5
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1.6
|
1.8
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(출처 : Swedish EPA, 1993)
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