Sediment cores were obtained from Upo and Mokpo in Upo Wetland and core samples were divided by depth into 20 ~ 21 subsamples. The heavy metal concentrations of Fe, Mn, Zn, AS, Cu, Cd, Ni, Pb, and Cr in the sediments of each depth were determined by ICP-MS. The texture of sediemnts from Upo Wetland ...
Sediment cores were obtained from Upo and Mokpo in Upo Wetland and core samples were divided by depth into 20 ~ 21 subsamples. The heavy metal concentrations of Fe, Mn, Zn, AS, Cu, Cd, Ni, Pb, and Cr in the sediments of each depth were determined by ICP-MS. The texture of sediemnts from Upo Wetland appeared to be clayey silt with average grain size of $7.52{\sim}11.15{\mu}m$ for physical properties. It was found to have a clear tendency of depth profile with respect to TOC and ignition loss. Organics were stabilized in the range of 0.5 ~ 0.7 % TOC and 8 ~ 9 % ignition loss in 30 years, whereas, the surficial sediments have the highest concentrations of about 3.0 % of TOC and 13 ~ 15 % ignition loss. Those are much higher than the values of the main stream, the Nakdong River, which reflects the deposit of biodegradable organics from plants and other lifes. The vertical distribution of heavy metals in two sediment cores was investigated to elucidate historical trends of heavy metals deposited into Upo wetland. The depth profile concentrations of each heavy metal were compared and discussed with the Concensus-Based Sediment Quality Guidelines for freshwater ecosystems. All the Cd data for the vertical distribution in the sediments were detected above PEC value for Cd, which predict harmful effects on sediment-dwelling organisms expected to occur frequently. The concentrations of Zn, Cu, and Cr in all sediment samples for depth profile were detected below the TEC values, which provided a basis predicting the absence of toxicity by Zn, Cu, and Cr.
Sediment cores were obtained from Upo and Mokpo in Upo Wetland and core samples were divided by depth into 20 ~ 21 subsamples. The heavy metal concentrations of Fe, Mn, Zn, AS, Cu, Cd, Ni, Pb, and Cr in the sediments of each depth were determined by ICP-MS. The texture of sediemnts from Upo Wetland appeared to be clayey silt with average grain size of $7.52{\sim}11.15{\mu}m$ for physical properties. It was found to have a clear tendency of depth profile with respect to TOC and ignition loss. Organics were stabilized in the range of 0.5 ~ 0.7 % TOC and 8 ~ 9 % ignition loss in 30 years, whereas, the surficial sediments have the highest concentrations of about 3.0 % of TOC and 13 ~ 15 % ignition loss. Those are much higher than the values of the main stream, the Nakdong River, which reflects the deposit of biodegradable organics from plants and other lifes. The vertical distribution of heavy metals in two sediment cores was investigated to elucidate historical trends of heavy metals deposited into Upo wetland. The depth profile concentrations of each heavy metal were compared and discussed with the Concensus-Based Sediment Quality Guidelines for freshwater ecosystems. All the Cd data for the vertical distribution in the sediments were detected above PEC value for Cd, which predict harmful effects on sediment-dwelling organisms expected to occur frequently. The concentrations of Zn, Cu, and Cr in all sediment samples for depth profile were detected below the TEC values, which provided a basis predicting the absence of toxicity by Zn, Cu, and Cr.
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문제 정의
매우 중요한 의미를 갖는다. 따라서 환경오염 물질의 최종도착지인 퇴적물에서 중금속의 잔류경향을 알아보기 위하여 잘 보존된 퇴적물 주상 시료를 쉽게 구할 수 있는 우포늪에서 주상 퇴적물을 채취하여 퇴적물 수직오염 분포를 조사하였다.
제안 방법
한편 역적정법은 산화제를 사용하여 유기물을 산화시킨 후, 소모된 산화제의 양을 알아내어 유기탄소량으로 환산하는 방법이다. 본 연구에서의 퇴적물 내 유기탄 소량측정은 1M 염산으로 30분간 산 처리 하여 방해물질인 퇴적물 내 carbonate를 제거하기 한 후 CHN 분석기로 Table 2와 같은 조건으로 분석하였다.
본연구에서 입도분포는 퇴적물 입자들에 레이저를 조사하여 회절된 패턴을 입사된 빔의 축과 각도의 함수로서 회절된 빛의 강도를 측정하여 입도 분포를 분석하는 입도분석기(Particle Size Analyzer, LS230 & N4PLUS, Coulter Corporation, USA) 를 이용하여 퇴적물의 입도를 분석하였다. 입도분석 후 전체입도 분포에 대한 입자의 평균 크기인 평균 입도와 가장 작은 크기의 입자와 가장 큰 크기의 입자에 대한 누적분포곡선상의 누적백분율에서 50%에 해당하는 값 (D50) 등은 분석기기 상의 소프트웨어를 이용하여 구하였다.
용해된 시료는 가열판에서 산을 날려 보낸 후에 1 % 질산에 녹여 유도결합플라즈마 질량분석기(ICP-MS, ELAN6100DRC)로 측정하였다.
본연구에서 입도분포는 퇴적물 입자들에 레이저를 조사하여 회절된 패턴을 입사된 빔의 축과 각도의 함수로서 회절된 빛의 강도를 측정하여 입도 분포를 분석하는 입도분석기(Particle Size Analyzer, LS230 & N4PLUS, Coulter Corporation, USA) 를 이용하여 퇴적물의 입도를 분석하였다. 입도분석 후 전체입도 분포에 대한 입자의 평균 크기인 평균 입도와 가장 작은 크기의 입자와 가장 큰 크기의 입자에 대한 누적분포곡선상의 누적백분율에서 50%에 해당하는 값 (D50) 등은 분석기기 상의 소프트웨어를 이용하여 구하였다. 퇴적물 내 유기물의 함량은 저서환경의 질을 평가하는 척도의 하나로 널리 사용되고 있다.
1)은 우포, 목포, 사지포, 쪽지벌로 구성되어 있고 주상퇴적물 시료는 우포(S1) 과 목포(S2)에서 채취하였다. 중력식 주상퇴적물 채취기(020cm X100 cm)를 이용하여 약 70~80 cm 길이의 주상퇴적물을 채취하고 일정한 크기로 20 분획하여 유리로 된 용기에 담았다. 채취된 시료는 현장에서 수소이온농도(pH) 및 산화환원전위 (Redox potential, ORP)를 휴대용측정기(IQ150, TQ Scientific Instruments.
중력식 주상퇴적물 채취기(020cm X100 cm)를 이용하여 약 70~80 cm 길이의 주상퇴적물을 채취하고 일정한 크기로 20 분획하여 유리로 된 용기에 담았다. 채취된 시료는 현장에서 수소이온농도(pH) 및 산화환원전위 (Redox potential, ORP)를 휴대용측정기(IQ150, TQ Scientific Instruments. Inc., USA)를 이용하여 측정하였으며 실험실로 옮겨 분석할 때까지 냉동 보관하였다.
개발하였다. 특히 담수생태계의 저서생물 서식 보호를 위한 관점에서 많은 환경 독성데이터가 포함된 기존의 퇴적물관리기준들을 활용하여 Concensus-based TEC (Threshold effect concentration) 와 PEC (Probable effect concentration)을 개발하였다, TEC이하의 해당 오염물질 농도에서는 저서생물이 유해한 영향을받지 않고, PEC이상의 농도에서는 자주 유해한 영향을 받을 것으로 간주하고 있다, MacDonald 등 (2000)에 의하여 개발된 중금속에 관한 퇴적물 기준을 Table 5와 Table 6에 정리하였다.
대상 데이터
경향과 오염물의 수직분포를 조사하기 위해서는 준설이나 피복 등과 같은 인위적인 교란행위가 없었던 우포늪의 퇴적물을 채취하여 실험하였다.
우포늪(Fig. 1)은 우포, 목포, 사지포, 쪽지벌로 구성되어 있고 주상퇴적물 시료는 우포(S1) 과 목포(S2)에서 채취하였다. 중력식 주상퇴적물 채취기(020cm X100 cm)를 이용하여 약 70~80 cm 길이의 주상퇴적물을 채취하고 일정한 크기로 20 분획하여 유리로 된 용기에 담았다.
이론/모형
우포늪 퇴적물의 물리화학적 특성을 위하여 수분함량, 강열감량(Ignition loss, IL), 입도 그리고 총 유기 탄소(Total Organic Carbon, TOC)를 해양오염공정시험 방법 (2005) 중 해저 퇴적물 편(해양수산부고시 제2005-61호)에 의하여 측정하였다. 본연구에서 입도분포는 퇴적물 입자들에 레이저를 조사하여 회절된 패턴을 입사된 빔의 축과 각도의 함수로서 회절된 빛의 강도를 측정하여 입도 분포를 분석하는 입도분석기(Particle Size Analyzer, LS230 & N4PLUS, Coulter Corporation, USA) 를 이용하여 퇴적물의 입도를 분석하였다.
성능/효과
pH 의 경우 다른 지역의 늪과 마찬가지로 약산성을 나타내고 있었는데 이는 다량의 식물사체들의 부식에 의하여 발생하는 부식산의 영향으로 생각된다. ORP 측정은 주상 퇴적물의 최상부층에서 실시하였으며, S1과 S2 두 지점 모두 환원적 환경을 이루고 있음을 알 수 있었다. 퇴적물 내 유기물 함량을 알아보기 위하여 TOC와 IL을 측정하였으며 TOC는 우포 0.
TOC와 강열감량의 뚜렷한 수직분포 변화에서 보는 바와 같이 약 30년전의 퇴적물 유기물질 함량이 가장 낮고 최근에 퇴적한 시료의 유기물질함량이 높은 경향을 잘 보여주고 있다. 이는 분해가 용이한 유기물질이 시간의 경과에 따라 점차 분해되었음을 말해주고 있다.
담수퇴적물기준 (Sediment quality guideline)에 의하여 우포늪 주상퇴적물의 중금속 농도의 수직분포를 비교하였을 때, 우포(S1)와 목포(S2)에서 Cd 의 농도 분포가 모두 PEC 를 초과하고 있어 퇴적물의 Cd 에 의하여 우포와 목포의 저서생물에 유해한 영향을 줄 수 있음을 시사하고 있다. 조사된 중금속 중 Zn, Cu, Cre 거의 저서생물에 유해한 영향을 거의 미치지 않는 수준이었다.
약 30 년 전에 퇴적된 TOC와 강열감량의 농도는 각각 0.6%와 8.6%로 안정화되었고 최근에 퇴적된 층에서는 TOC가 약 3.0%, 강열감량은 약 14%로 나타나 시간이 지남에 따른 유기물의 분해 정도를 알 수 있다.
우포늪 퇴적물의 깊이에 따른 연대별 중금속농도를 살펴보면 우포와 목포의 평균값이 비슷하였으나 Zn과 Pb 은 95%신뢰구간 차이검증 통계분석 결과 우포의 퇴적물이 목포보다 높았다.
, 1995, 1998). 우포와 목포의 주상 퇴적물 중 Cd만 제외한 모든 중금속 평균농도가 ERL보다 낮았다. Cd의 평균농도는 ERLe 초과하지만 ERM 보다는 낮았다.
조사된 중금속 중 Zn, Cu, Cre 거의 저서생물에 유해한 영향을 거의 미치지 않는 수준이었다.
ORP 측정은 주상 퇴적물의 최상부층에서 실시하였으며, S1과 S2 두 지점 모두 환원적 환경을 이루고 있음을 알 수 있었다. 퇴적물 내 유기물 함량을 알아보기 위하여 TOC와 IL을 측정하였으며 TOC는 우포 0.6~3.1 %(평균 1.5 %), 목포 0.5~2.7 %(평균 1.4 %)이었다. IL은 우포 8.
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