토양 오염은 채광 도시에서 환경과 인체 건강에 중대한 위협을 야기하지만, Cu, Mo, Pb, Zn 동위원소 및 양의 행렬 분해(positive matrix factorization, PMF)를 활용하여 토양 오염원의 규명을 수행한 연구는 여전히 드물다. 본 연구는 몽골에 위치한 세계 최대 규모의 Cu-Mo 광산 중 하나와 인접한 도시인 에르데네트(Erdenet)에서의 토양 오염을 조사하였다. 해당 지역의 토양은 As, Cu 및 Mo로 오염된 것으로 확인되었다. Cu, Mo, Pb 및 Zn의 동위원소 비를 PMF 분석과 결합한 결과, 광미(尾鑛) 적치장(tailings dump)에서 발생한 분진(dust)이 에르데네트의 동쪽 주거 지역에까지 토양 오염이 확장된 원인이 된 것으로 규명되었다. 용출(leaching) 및 풍화(weathering) 과정에서 Cu 및 Zn 동위원소의 분별(fractionation)이 발생할 가능성에도 불구하고, Cu, Mo, Pb 및 Zn의 동위원소 비는 오염원을 효과적으로 식별하였다. 광석 지역의 일부 토양 시료에서는 표면 용출 과정이 장기간 지속되어 나타났을 가능성이 높은 여러 천분율(per mil) 수준의 δ 65 Cu 결핍(depletion)이 상당히 관찰되었으나, 최근 수십 년 동안의 풍화는 토양에서의 동위원소 지문(isotopic fingerprints)을 유의미하게 변화시켰을 가능성은 낮다. 구체적으로 δ 65 Cu 및 δ 66 Zn는 용출 구역(leaching zones)과 오염원을 모두 반영한 반면, δ 98 Mo 및 208 Pb/ 206 Pb는 주로 오염원을 반영하였는데, 이는 용해(dissolution) 과정에서 동위원소 분별이 최소였기 때문으로 추정된다. 이러한 결과는 특정 금속 동위원소를 결합하여 선별하면, 채광 지역에서 일부 금속에 대한 오염원 규명과 용출 구역 평가를 모두 가능하게 함을 시사한다. 광미 적치장에서의 분진 예방 대책을 시행하는 것은 광미 지역과 에르데네트 동쪽 주거 지역 모두에서 토양 오염을 완화하기 위해 중요하다. • 토양에서 Cu, Mo, Pb, Zn 동위원소를 양의 행렬 분해(PMF)와 함께 사용하였다. • 광산의 광미 분진이 동쪽 주거 지역을 오염시키는 것으로 확인되었다. • 용출 과정 동안의 동위원소 분별로 인해 토양의 δ 65 Cu가 감소하였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.