크롬(Cr)과 니켈(Ni)은 합금 제조에 많이 사용되는 중금속이다. Cr과 Ni은 이들을 많이 소비하는 도시, 산업단지 등에서 자동차 배기가스, 폐기물 소각, 제련소 등을 통하여 대기로 유출되어 환경을 오염시킨다. 최근 인간의 활동이 많은 서울시 도시텃밭 작물 재배 토양에서 Cr과 Ni의 농도 간 상관관계가 높다는 보고가 있었다. 또한, 상대적으로 인간의 활동이 낮은 경남의 시설하우스 토양 조사에서도 같은 결과가 보고되었다. 이와 같은 사전 연구를 바탕으로 본 연구는 토지 용도별 국내 토양의 Cr, Ni 오염 특성을 조사하고 토양 중 부하량 동반 상승 원인을 추적하고자 하였다.
이를 위해서 문헌에 보고된 우리나라 토양의 Cr, Ni 농도를 수집하고, 동시에 간척지, 산업단지 인근 농경지의 토양 시료를 채취하여 분석하였다. 또한, 대기강하물이 토양 중 Cr, Ni 함량에 미치는 영향을 파악하기 위하여 도시 지역과 산업단지 부근 분진의 Cr과 Ni 농도를 문헌 수집하였고, 직접 서울, 진주의 도로변 분진과 경남 농가 인근의 분진을 채취하여 분석하였다. 문헌 수집한 자료와 분석 수치는 우리나라 배경 농도와 비교하였고, 오염 특성을 파악하기 위해 Cr과 Ni의 상관관계 및 Cr/Ni의 농도비를 산출하여 비교하였다. 그리고 토지 이용 별 토양오염지수(Pollution Index, PI)와 지화학적오염지수(Geoaccumulation Index, Igeo)를 구하여 비교하였다.
조사 토양의 Cr과 Ni의 평균농도는 대부분 우리나라 배경농도보다 높았으며, 농경지보다 도로 인근, 산업단지, 도시텃밭 토양의 Cr, Ni 농도가 더 높았다. 분진 내 Cr과 Ni 평균농도 또한 도시지역, 산업단지, 도로변에서 더 높았고, 두 원소 사이에 정의 상관관계를 보였다. 이는 인간의 활동에 의해 유출되는 Cr과 Ni에 의해 토양 중 이들 원소의 부하량이 증가하고 있다는 것을 의미한다. 오염정도는 인간의 활동이 많은 도로변이나 산업단지일수록 더 컸다. 토양오염지수는 조사한 모든 토양에서 기준인 1보다 낮아 이들 원소의 토양 내 부하량이 인체나 생태계에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 하지만 지화학적오염지수가 농경지보다 산업단지와 도로변에서 높아 산업단지와 도로변에서 Cr과 Ni의 오염부하량이 증가하고 있는 것으로 나타났다. 본 연구로 Cr과 Ni의 오염원을 정확하게 알 수는 없었으나 Cr과 Ni이 일정한 비율로 환경에 유출되고 있으며 자동차 및 산업단지 활동과 관련이 높은 것을 유추할 수 있었다.