동해병 폐기물 배출해역 내 광역적 배경농도 설정 및 표층 퇴적물 중금속 오염도 평가 Evaluation of the Regional Background Levels and Heavy Metal Contamination in Surface Sediments in the East Sea-Byeong Ocean Dumping Site원문보기
동해병 폐기물 배출해역에서 해양투기활동으로 인한 퇴적물 오염도를 평가하기 위해 중금속 8종(Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Hg)에 대하여 광역적 배경농도를 설정하고, 연도별폐기물 배출량 변화에 따른 표층 퇴적물의 중금속 오염도를 계산하였다. 또한 통계적 기법을 활용하여 표층퇴적물의 중금속 분포에 대한 시계열 변화를 해석하였다. 배경농도는 비오염시료로 선정된 주상 하부퇴적물의 평균과 ...
동해병 폐기물 배출해역에서 해양투기활동으로 인한 퇴적물 오염도를 평가하기 위해 중금속 8종(Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Hg)에 대하여 광역적 배경농도를 설정하고, 연도별폐기물 배출량 변화에 따른 표층 퇴적물의 중금속 오염도를 계산하였다. 또한 통계적 기법을 활용하여 표층퇴적물의 중금속 분포에 대한 시계열 변화를 해석하였다. 배경농도는 비오염시료로 선정된 주상 하부퇴적물의 평균과 선형회귀분석 및 누적도수분포 곡선으로 각각 계산된 값의 평균으로 Cr: 75.8 mg/kg, Ni: 45.6 mg/kg, Cu: 31.2 mg/kg, Zn: 116.9 mg/kg, As: 11.2 mg/kg, Cd: 0.39 mg/kg, Hg: 0.033 mg/kg, Pb: 25.1 mg/kg으로 계산되었다. 설정된 광역적 배경농도 값은 기존의 배출해역 중금속 오염도 평가에 사용되었던 상부대륙지각 평균농도, 해양환경기준 보다 높아 기존 오염도 평가는 일부 중금속 항목에서 과대평가 되었을 것으로 판단된다. 오염도 평가 지수 중 농집지수(Geo-accumulation index, Igeo) 결과, 적토 폐기물이 투기되었던 R2 정점과 육상과 인접하여 가장 많은 폐기물이 집중되었던 R6 정점에서 가장 높은 수준의 중금속 오염이 관찰되었다. 대부분의 중금속 오염도는 해양투기의 감소에 따라 감소하였으나, 연도별 모든 정점에서 오염부하지수(Pollution load index, PLI) 값이 1 (Contamination exists)을 초과하여 인위적 오염이 지속되고 있는 것으로 나타났다. 생태위해지수(Ecological risk index, ERI)를 계산한 결과, 연구지역 내 저서생태계에 대한 생태학적 위해성은 Hg이 가장 큰 것으로 나타났으며, R4, R6 정점에서 현재까지 High ecological risk 수준이 지속되고 있는 것으로 계산되었다. 또한 주성분 분석(Principal component analysis, PCA) 및 계층적 군집분석(Hierarchical cluster analysis, HCA) 결과에서도 연도별 군집 분류 형태가 유지되고 있어 정점별 폐기물 해양투기로 인한 중금속 오염영향이 현재까지 지속되고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 동해병 폐기물 배출해역은 배출량 감소 및 자연회복 효과에도 불구하고 과거 해양투기활동으로 인한 중금속 오염이 지속되고 있으며, 일부 정점에서는 현재까지 저서생태계에 높은 위해성을 초래할 수 있는 오염도가 관찰되고 있다. 따라서 추가적인 오염관리 방안 및 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단되며, 본 연구에서 계산된 광역적 배경농도를 동해병 폐기물 배출해역의 중금속 오염도 평가에 적용할 수 있는 포괄적 기준으로 제시한다.
동해병 폐기물 배출해역에서 해양투기활동으로 인한 퇴적물 오염도를 평가하기 위해 중금속 8종(Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Hg)에 대하여 광역적 배경농도를 설정하고, 연도별폐기물 배출량 변화에 따른 표층 퇴적물의 중금속 오염도를 계산하였다. 또한 통계적 기법을 활용하여 표층퇴적물의 중금속 분포에 대한 시계열 변화를 해석하였다. 배경농도는 비오염시료로 선정된 주상 하부퇴적물의 평균과 선형회귀분석 및 누적도수분포 곡선으로 각각 계산된 값의 평균으로 Cr: 75.8 mg/kg, Ni: 45.6 mg/kg, Cu: 31.2 mg/kg, Zn: 116.9 mg/kg, As: 11.2 mg/kg, Cd: 0.39 mg/kg, Hg: 0.033 mg/kg, Pb: 25.1 mg/kg으로 계산되었다. 설정된 광역적 배경농도 값은 기존의 배출해역 중금속 오염도 평가에 사용되었던 상부대륙지각 평균농도, 해양환경기준 보다 높아 기존 오염도 평가는 일부 중금속 항목에서 과대평가 되었을 것으로 판단된다. 오염도 평가 지수 중 농집지수(Geo-accumulation index, Igeo) 결과, 적토 폐기물이 투기되었던 R2 정점과 육상과 인접하여 가장 많은 폐기물이 집중되었던 R6 정점에서 가장 높은 수준의 중금속 오염이 관찰되었다. 대부분의 중금속 오염도는 해양투기의 감소에 따라 감소하였으나, 연도별 모든 정점에서 오염부하지수(Pollution load index, PLI) 값이 1 (Contamination exists)을 초과하여 인위적 오염이 지속되고 있는 것으로 나타났다. 생태위해지수(Ecological risk index, ERI)를 계산한 결과, 연구지역 내 저서생태계에 대한 생태학적 위해성은 Hg이 가장 큰 것으로 나타났으며, R4, R6 정점에서 현재까지 High ecological risk 수준이 지속되고 있는 것으로 계산되었다. 또한 주성분 분석(Principal component analysis, PCA) 및 계층적 군집분석(Hierarchical cluster analysis, HCA) 결과에서도 연도별 군집 분류 형태가 유지되고 있어 정점별 폐기물 해양투기로 인한 중금속 오염영향이 현재까지 지속되고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 동해병 폐기물 배출해역은 배출량 감소 및 자연회복 효과에도 불구하고 과거 해양투기활동으로 인한 중금속 오염이 지속되고 있으며, 일부 정점에서는 현재까지 저서생태계에 높은 위해성을 초래할 수 있는 오염도가 관찰되고 있다. 따라서 추가적인 오염관리 방안 및 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단되며, 본 연구에서 계산된 광역적 배경농도를 동해병 폐기물 배출해역의 중금속 오염도 평가에 적용할 수 있는 포괄적 기준으로 제시한다.
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