특별관리해역 해저 표층퇴적물 중 중금속 오염도 및 생태위해성 평가 Contamination status and ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments from Korean special management sea areas원문보기
도시화 및 산업 활동이 활발한 지역에서는 인근 연안 지역으로 다양한 오염 물질들을 배출한다. 많은 오염 물질 중 중금속은 각종 산업 활동 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 해양 환경에 지속적으로 유입된다. 이러한 오염 물질 중 중금속은 자연 풍화, 산업 활동 및 선박 활동 등 다양한 경로를 통해 유입된다. 해양에 유입된 오염 물질과 중금속은 퇴적물에 흡착되어 존재하며, 퇴적물은 오염 물질의 유입 과정과 오염 역사를 추적할 수 있는 지표로서 중금속 오염 평가에 중용한 역할을 한다(이 등, 2004). 우리나라 연안이나 만 지역에서는 도시화 및 산업화 등 각종 연안개발사업들이 증가하여 오염의 우려가 나날이 증가되고 있으며, 따라서 본 연구에서는 도시지역과 산업지역으로부터 인위적인 오염물의 영향을 많이 받고, 산업 활동 및 선박활동이 활발하게 이루어지는 광양만, 마산만, 부산연안, 울산연안의 해양 환경을 보존하고 생태계를 보호하기 위해 해저 표층퇴적물에 대한 중금속의 오염도 및 생태위해성 평가를 하고자 한다. 조사대상 물질은 13개 원소로, As, Cd, Pb, Cr, Cu, ...
도시화 및 산업 활동이 활발한 지역에서는 인근 연안 지역으로 다양한 오염 물질들을 배출한다. 많은 오염 물질 중 중금속은 각종 산업 활동 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 해양 환경에 지속적으로 유입된다. 이러한 오염 물질 중 중금속은 자연 풍화, 산업 활동 및 선박 활동 등 다양한 경로를 통해 유입된다. 해양에 유입된 오염 물질과 중금속은 퇴적물에 흡착되어 존재하며, 퇴적물은 오염 물질의 유입 과정과 오염 역사를 추적할 수 있는 지표로서 중금속 오염 평가에 중용한 역할을 한다(이 등, 2004). 우리나라 연안이나 만 지역에서는 도시화 및 산업화 등 각종 연안개발사업들이 증가하여 오염의 우려가 나날이 증가되고 있으며, 따라서 본 연구에서는 도시지역과 산업지역으로부터 인위적인 오염물의 영향을 많이 받고, 산업 활동 및 선박활동이 활발하게 이루어지는 광양만, 마산만, 부산연안, 울산연안의 해양 환경을 보존하고 생태계를 보호하기 위해 해저 표층퇴적물에 대한 중금속의 오염도 및 생태위해성 평가를 하고자 한다. 조사대상 물질은 13개 원소로, As, Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, Ni, Mn, Co, Li, Hg, Fe, Al에 대해 분석하였다. 시료채취는 2017년 8월에 광양만 14개 정점, 마산만 10개 정점, 9월에 부산연안 15개 정점, 2016년 4월에 울산연안 15개 정점에서 해저 표층퇴적물을 채취하였다. 해저 표층퇴적물 중 중금속 농도 범위와 평균은 광양만의 경우, As는 5.1~17.1(평균 6.7)mg/kg-dw., Cd이 0.06~0.17(평균 0.10)mg/kg-dw., Pb이 20.1~30.9(평균 24.4)mg/kg-dw., Cr이 37.2~58.6(평균 50.2)mg/kg-dw., Cu가 12.7~27.4(평균 20.4)mg/kg-dw., Zn이 77.5~139.1(평균 104.1)mg/kg-dw., Ni이 17.5~30.6(평균 26.6)mg/kg-dw., Mn이 478.6~1136.1(평균 764.3)mg/kg-dw., Co가 9.9~14.8(평균 12.3)mg/kg-dw., Li이 77.1~132.1(평균 107.2) mg/kg-dw., Hg이 0.018~0.044(평균 0.033)mg/kg-dw., Fe이 2.9~6.9(평균 4.8)%, Al이 2.9~8.9(평균 6.0)%로 나타났다. 마산만의 경우, As는 6.8~11.3( 평균 8.7)mg/kg-dw., Cd이 0.43~2.33(평균 1.43)mg/kg-dw., Pb이 46.2~108.9(평균 75.6)mg/kg-dw., Cr이 44.7~68.4(평균 54.1)mg/kg-dw., Cu가 45.7~175.0(평균 98.4)mg/kg-dw., Zn이 222.9~686.0(평균 424.0) mg/kg-dw., Ni이 22.9~34.1(평균 29.4)mg/kg-dw., Mn이 467.5~867.3(평균 698.9)mg/kg-dw., Co가 10.7~14.7(평균 13.3)mg/kg-dw., Li이 60.4~160.7(평균 130.6)mg/kg-dw., Hg이 0.070~0.491(평균 0.144)mg/kg-dw., Fe이 5.1~10.4(평균 6.3)%, Al이 6.2~15.4(평균 9.0)%로 나타났다. 부산연안의 경우, As는 5.4~13.2(평균 8.8)mg/kg-dw., Cd이 0.11~0.52(평균 0.25)mg/kg-dw., Pb이 19.1~79.7(평균 39.5)mg/kg-dw., Cr이 15.2~82.4(평균 44.6) mg/kg-dw., Cu가 10.6~351.4(평균 90.0)mg/kg-dw., Zn이 81.9~421.7(평균 195.9)mg/kg-dw., Ni이 6.6~28.0(평균 18.5)mg/kg-dw., Mn이 217.5~820.9(평균 454.5)mg/kg-dw., Co가 3.5~13.5(평균 8.6)mg/kg-dw., Li이 12.7~63.7(평균 37.3)mg/kg-dw., Hg이 0.026~0.230(평균 0.079)mg/kg-dw., Fe이 1.3~4.6(평균 3.1)%, Al이 2.9~12.2(평균 7.2)%로 나타났다. 울산연안의 경우, As는4.7~38.3(평균 9.9)mg/kg-dw., Cd이 0.15~0.97(평균 0.35)mg/kg-dw., Pb이 22.2~110.3(평균 37.5)mg/kg-dw., Cr이 23.8~79.7(평균 46.5)mg/kg-dw., Cu가 16.7~165.2(평균 46.4)mg/kg-dw., Zn이 76.7~400.9(평균 172.6)mg/kg-dw., Ni이 14.1~37.6(평균 23.6)mg/kg-dw., Mn이 362.1~1016.7(평균 626.1) mg/kg-dw., Co가 5.5~14.7(평균 9.3)mg/kg-dw., Li이 35.5~125.5(평균 63.9)mg/kg-dw., Hg이 0.043~0.553(평균 0.091)mg/kg-dw., Fe이 1.5~4.2(평균 2.2)%, Al이 4.1~13.7(평균 6.7)%로 나타났다. 중금속의 오염도 및 생태위해성을 평가하기 위해 농축계수(EF), 농집지수(Igeo), 국내 해저퇴적물 해양환경 기준(SQG), 오염 부하 지수(PLI), 생태 위해도 지수(ERI), mPELQ를 이용하여 평가하였으며, 그 결과 본 연구해역인 광양만, 마산만, 부산연안, 울산연안 모든 해역에서 전반적으로 하천의 유입이 있고, 선박활동 및 산업 활동이 활발한 정점에서 기준치를 초과하여 저서생태계에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
도시화 및 산업 활동이 활발한 지역에서는 인근 연안 지역으로 다양한 오염 물질들을 배출한다. 많은 오염 물질 중 중금속은 각종 산업 활동 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 해양 환경에 지속적으로 유입된다. 이러한 오염 물질 중 중금속은 자연 풍화, 산업 활동 및 선박 활동 등 다양한 경로를 통해 유입된다. 해양에 유입된 오염 물질과 중금속은 퇴적물에 흡착되어 존재하며, 퇴적물은 오염 물질의 유입 과정과 오염 역사를 추적할 수 있는 지표로서 중금속 오염 평가에 중용한 역할을 한다(이 등, 2004). 우리나라 연안이나 만 지역에서는 도시화 및 산업화 등 각종 연안개발사업들이 증가하여 오염의 우려가 나날이 증가되고 있으며, 따라서 본 연구에서는 도시지역과 산업지역으로부터 인위적인 오염물의 영향을 많이 받고, 산업 활동 및 선박활동이 활발하게 이루어지는 광양만, 마산만, 부산연안, 울산연안의 해양 환경을 보존하고 생태계를 보호하기 위해 해저 표층퇴적물에 대한 중금속의 오염도 및 생태위해성 평가를 하고자 한다. 조사대상 물질은 13개 원소로, As, Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, Ni, Mn, Co, Li, Hg, Fe, Al에 대해 분석하였다. 시료채취는 2017년 8월에 광양만 14개 정점, 마산만 10개 정점, 9월에 부산연안 15개 정점, 2016년 4월에 울산연안 15개 정점에서 해저 표층퇴적물을 채취하였다. 해저 표층퇴적물 중 중금속 농도 범위와 평균은 광양만의 경우, As는 5.1~17.1(평균 6.7)mg/kg-dw., Cd이 0.06~0.17(평균 0.10)mg/kg-dw., Pb이 20.1~30.9(평균 24.4)mg/kg-dw., Cr이 37.2~58.6(평균 50.2)mg/kg-dw., Cu가 12.7~27.4(평균 20.4)mg/kg-dw., Zn이 77.5~139.1(평균 104.1)mg/kg-dw., Ni이 17.5~30.6(평균 26.6)mg/kg-dw., Mn이 478.6~1136.1(평균 764.3)mg/kg-dw., Co가 9.9~14.8(평균 12.3)mg/kg-dw., Li이 77.1~132.1(평균 107.2) mg/kg-dw., Hg이 0.018~0.044(평균 0.033)mg/kg-dw., Fe이 2.9~6.9(평균 4.8)%, Al이 2.9~8.9(평균 6.0)%로 나타났다. 마산만의 경우, As는 6.8~11.3( 평균 8.7)mg/kg-dw., Cd이 0.43~2.33(평균 1.43)mg/kg-dw., Pb이 46.2~108.9(평균 75.6)mg/kg-dw., Cr이 44.7~68.4(평균 54.1)mg/kg-dw., Cu가 45.7~175.0(평균 98.4)mg/kg-dw., Zn이 222.9~686.0(평균 424.0) mg/kg-dw., Ni이 22.9~34.1(평균 29.4)mg/kg-dw., Mn이 467.5~867.3(평균 698.9)mg/kg-dw., Co가 10.7~14.7(평균 13.3)mg/kg-dw., Li이 60.4~160.7(평균 130.6)mg/kg-dw., Hg이 0.070~0.491(평균 0.144)mg/kg-dw., Fe이 5.1~10.4(평균 6.3)%, Al이 6.2~15.4(평균 9.0)%로 나타났다. 부산연안의 경우, As는 5.4~13.2(평균 8.8)mg/kg-dw., Cd이 0.11~0.52(평균 0.25)mg/kg-dw., Pb이 19.1~79.7(평균 39.5)mg/kg-dw., Cr이 15.2~82.4(평균 44.6) mg/kg-dw., Cu가 10.6~351.4(평균 90.0)mg/kg-dw., Zn이 81.9~421.7(평균 195.9)mg/kg-dw., Ni이 6.6~28.0(평균 18.5)mg/kg-dw., Mn이 217.5~820.9(평균 454.5)mg/kg-dw., Co가 3.5~13.5(평균 8.6)mg/kg-dw., Li이 12.7~63.7(평균 37.3)mg/kg-dw., Hg이 0.026~0.230(평균 0.079)mg/kg-dw., Fe이 1.3~4.6(평균 3.1)%, Al이 2.9~12.2(평균 7.2)%로 나타났다. 울산연안의 경우, As는4.7~38.3(평균 9.9)mg/kg-dw., Cd이 0.15~0.97(평균 0.35)mg/kg-dw., Pb이 22.2~110.3(평균 37.5)mg/kg-dw., Cr이 23.8~79.7(평균 46.5)mg/kg-dw., Cu가 16.7~165.2(평균 46.4)mg/kg-dw., Zn이 76.7~400.9(평균 172.6)mg/kg-dw., Ni이 14.1~37.6(평균 23.6)mg/kg-dw., Mn이 362.1~1016.7(평균 626.1) mg/kg-dw., Co가 5.5~14.7(평균 9.3)mg/kg-dw., Li이 35.5~125.5(평균 63.9)mg/kg-dw., Hg이 0.043~0.553(평균 0.091)mg/kg-dw., Fe이 1.5~4.2(평균 2.2)%, Al이 4.1~13.7(평균 6.7)%로 나타났다. 중금속의 오염도 및 생태위해성을 평가하기 위해 농축계수(EF), 농집지수(Igeo), 국내 해저퇴적물 해양환경 기준(SQG), 오염 부하 지수(PLI), 생태 위해도 지수(ERI), mPELQ를 이용하여 평가하였으며, 그 결과 본 연구해역인 광양만, 마산만, 부산연안, 울산연안 모든 해역에서 전반적으로 하천의 유입이 있고, 선박활동 및 산업 활동이 활발한 정점에서 기준치를 초과하여 저서생태계에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
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