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한반도 연안역 표층퇴적물 내 총 수은 분포 특성
Distribution of Total Mercury in Korean Coastal Sediments 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.23 no.2, 2018년, pp.76 - 90  

조동진 (충남대학교 해양환경과학과) ,  최만식 (충남대학교 해양환경과학과) ,  김찬국 (환경보건안전연구소, (주)이에이치알앤씨)

초록
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한반도 연안역 표층퇴적물 내 수은의 농도 분포 특성을 파악하기 위하여 수은의 배경농도를 산정하고 오염도를 평가하였으며, 분포를 조절하는 요인을 파악하였다. 표층퇴적물 내 수은 농도는 남해연안의 진해-마산만, 동해연안의 울산-온산만, 영일만에서 상당히 높게 나타났으며, 그 외 퇴적물은 Cs와 유사한 분포를 보이며 $0.21{\sim}39.5{\mu}g/kg$ ($13.6{\pm}7.80{\mu}g/kg$) 사이의 낮은 농도를 나타내었다. 국내 해저퇴적물 해양환경기준과 비교한 결과, 전 연안의 표층퇴적물 (n=282)의 8 %가 주의기준을 초과하였으며, 동해연안의 온산항 인근 해역 (n=6)에서 관리기준을 초과하였다. Cs에 대한 선형회귀선의 잔차분석을 통해 산정한 배경농도 (2.06Cs+1.75)를 이용하여 수은 농축도를 산정하였고, 이를 이용하여 농축 정도에 따른 조절요인을 살펴보았다. 수은 농축인자 <1.69 범위에서는 퇴적물의 입도, 1.69~4.03 범위는 Fe 산화수산화물 및 유기탄소가 좋은 관계성을 보여 주요 조절요인으로 판단되었다. 4.03~74.9 범위는 다른 금속들 (Cu, Zn, Pb)과 좋은 관계성을 보였으며, 동해연안의 고성, 속초, 울진 연안에서는 유기탄소가 주요 조절요인이었고, 영일만과 울산-온산만 (n=30)에서는 주변에 위치한 중화학 공업단지의 영향으로 금속입자의 직접적인 유입에 기인한다고 판단되었다. 또한 남해연안의 진해-마산만 시료의 경우에는 상대적으로 높은 황화물 형성과 관계하여 수은 농축이 일어나는 것으로 판단되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To determine the distribution of mercury (Hg) in the coastal surface sediments around the Korean peninsula, the baseline concentration of Hg was estimated, the extent of contamination was assessed, and the factors controlling the distribution were discussed. The concentrations of Hg in surface sedim...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 한반도 전 연안에서 광역적으로 수집된 표층퇴적물을 활용하여, 퇴적물 내 수은 농도 분포 특성을 살펴보았으며, 광역적 수은 농도자료를 바탕으로 수은 배경농도를 설정하고, 이를 활용하여 퇴적물의 수은 오염도를 평가하고자 하였다. 또한 퇴적물 내 농축 정도를 조절하는 지화학적 요인들에 관하여 토의하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 한반도 전 연안에서 광역적으로 수집된 표층퇴적물을 활용하여, 퇴적물 내 수은 농도 분포 특성을 살펴보았으며, 광역적 수은 농도자료를 바탕으로 수은 배경농도를 설정하고, 이를 활용하여 퇴적물의 수은 오염도를 평가하고자 하였다. 또한 퇴적물 내 농축 정도를 조절하는 지화학적 요인들에 관하여 토의하였다.
  • 본 연구에서는 앞에서 제시한 한반도 연안 퇴적물의 수은 배경농도를 이용한 수은 농축인자를 기반으로 수은 분포의 조절 요인을 파악하고자 하였으며, 농축인자의 수준에 따른 수은 농도와 조절요인(입도, Fe 산화수산화물, 유기탄소, 황화물, 다른 미량금속) 사이의 상관성 조사를 하였다.
  • 본 연구에서는 한반도 연안 퇴적물의 수은 분포 특성을 이해하기 위해서 수은 분포를 조절하는 요인들을 파악하고자 하였으며, 이를 위해 먼저 수은 배경농도를 설정하고, 배경농도에 대한 농축인자(Enrichment Factor, EF)를 계산하여 농축 정도를 퇴적물 구성성분과 비교하여 조절요인을 파악하고자 하였다.

가설 설정

  • 연안 퇴적물에서 Cs 농도와 금속 농도 사이의 관계에서 그 기울기가 가장 작은 부분에 위치하는 시료들이 배경농도를 나타내기에 (Song et al., 2014), 수은/Cs비율이 자연상태에서는 정규분포를 갖는다고 가정하고 2 σ구간을 벗어난 자료를 이상치 (outlier)로 제거하고 남은 자료로 배경농도를 도출하였다.
  • 탄산칼슘은 퇴적물 중 총 Ca 함량이 탄산칼슘과 규산염광물에서 유래하였다는 가정 하에, 측정된 Ca 및 Al 함량을 이용하여 다음의 식으로 계산하였다(Song et al., 2011).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사람 또는 환경에 미치는 수은의 악영향은 무엇인가? 중금속 중 수은은 고대부터 많은 용도로 사용되어 왔으며 현재 약 3,000가지 이상의 용도로 사용되고 있다. 또한 환경 중에 배출되었을 때, 총 수은보다 독성이 강한 메틸수은(MeHg)으로 화학종이 변화될 수 있고, 인체에 축적될 경우 수은중독이나 미나마타 병 등을 야기 시키기도 한다. 이러한 수은의 악영향으로부터 전 지구적인 차원에서 사람의 건강과 환경을 보호하는 것을 목적으로 2017년 8월 17일에 미나마타 협약이 발효되었으며(유엔환경계획, United Nations Environment Program), 현재 국내 ‧ 외에서는 수은의 대기를 통한 장거리 이동특성과 장기간의 수은 농도변화를 추적하기 위해서 지역적, 국가 간, 대륙 간의 수은 모니터링 프로그램들이 운영 중에 있다(e.
수은은 화학적 형태에 따라 어떻게 분류 되는가? 수은은 화학적 형태에 따라 크게 금속원소(Hg), 무기수은(HgCl2), 유기수은(CH3HgCl)으로 분류되며, 환경 중으로 배출 되는 수은은 대부분 무기 또는 원소 상 수은의 형태이다. 수계로 유입된 수은은 입자상 물질과의 큰 결합력(log(Kd)=4.
수은의 악영향으로부터 사람의 건강과 환경을 보호하는 것을 목적으로 하는 협약은 무엇인가? 또한 환경 중에 배출되었을 때, 총 수은보다 독성이 강한 메틸수은(MeHg)으로 화학종이 변화될 수 있고, 인체에 축적될 경우 수은중독이나 미나마타 병 등을 야기 시키기도 한다. 이러한 수은의 악영향으로부터 전 지구적인 차원에서 사람의 건강과 환경을 보호하는 것을 목적으로 2017년 8월 17일에 미나마타 협약이 발효되었으며(유엔환경계획, United Nations Environment Program), 현재 국내 ‧ 외에서는 수은의 대기를 통한 장거리 이동특성과 장기간의 수은 농도변화를 추적하기 위해서 지역적, 국가 간, 대륙 간의 수은 모니터링 프로그램들이 운영 중에 있다(e.g.
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참고문헌 (58)

  1. Allison, J.D. and T.L. Allison, 2005. Partition coefficients for metals in surface water, soil, and waste. Rep. EPA/600/R-05, 74. 

  2. Asmund, G. and S.P. Nielsen, 2000. Mercury in dated greenland marine sediments. Science of the Total Environment, 245: 61-72. 

  3. Balistrieri, L.S. and T.T. Chao, 1990. Adsorption of selenium by amorphous iron oxyhydroxide and manganese dioxide. Geochimica et Cosmochimica Acta, 54: 739-751. 

  4. Belzile, N., Y.W. Chen and R. Xu, 2000. Early diagenetic behaviour of selenium in freshwater sediments. Applied Geochemistry, 15: 1439-1454. 

  5. Benoit, J.M., C.C. Gilmour, R.P. Mason and A. Heyes, 1999. Sulfide controls on mercury speciation and bioavailability to methylating bacteria in sediment pore waters. Environmental Science & Technology, 33: 951-957. 

  6. Berzas, J.N., L.B. garcia and R.M.D. Rodriguez, 2003. Distribution of mercury in the aquatic environment at Almaden, Spain. Environmental Pollution (Barking, Essex: 1987), 122: 261-271. 

  7. Chae, J.S., M.S. Choi, Y.H. Song, I.K. Um and J.G. Kim, 2014. Source identification of heavy metal contamination using metal association and Pb isotopes in Ulsan Bay sediments, East Sea, Korea. Marine Pollution Bulletin, 88: 373-382. 

  8. Chester, R., 2000. Marine geochemistry. Blackwell Science, Oxford. 

  9. Choi, J.Y., S.G. Lee, J.H. Bang, D.B. Yang, G.H. Hong and K.H. Shin, 2011. On the distribution of PCBs and organochlorine pesticides in fish and sediment of the Asan Bay. Ocean and Polar Research, 33: 45-53. 

  10. Choi, M.K., H.B. Moon, S.S. Kim and Y. Lee, 2005. Distribution of sewage-derived organic matter using fecal sterol in Masan Bay, Korea. Journal of Environmental Science International, 14: 481-490. 

  11. Clark, R.B., 2001. Marine Pollution (Fifth edition). Oxford, 236 pp. 

  12. Covelli, S., J. Faganeli, M. Horvat and A. Brambati, 2001. Mercury contamination of coastal sediments as the result of long-term cinnabar mining activity (gulf of Trieste, northern Adriatic sea). Applied Geochemistry, 16: 541-558. 

  13. Ding, Z.H., J.L. Liu, L.Q. Li, H.N. Lin, H. Wu and Z.Z. Hu, 2009. Distribution and speciation of mercury in surficial sediments from main mangrove wetlands in China. Marine Pollution Bulletin, 58: 1319-1325. 

  14. Eggleton, J. and K.V. Thomas, 2004. A review of factors affecting the release and bioavailability of contaminants during sediment disturbance events. Environment International, 30: 973-980. 

  15. gobeil, C., R.W. Macdonald and J.N. Smith, 1999. Mercury profiles in sediments of the Arctic Ocean basins. Environmental Science & Technology, 33: 4194-4198. 

  16. Hammerschmidt, C.R. and W.F. Fitzgerald, 2004. geochemical controls on the production and distribution of methylmercury in near-shore marine sediments. Environmental Science & Technology, 38: 1487-1495. 

  17. Han, G.M., S.H. Hong, W.J. Shim, K.T. Ra, K.T. Kim, S.Y. Ha, M. Jang and G.B. Kim, 2016. Assessment of Persistent Organic and Heavy Metal Contamination in Busan Coast: Application of Sediment Quality Index. Ocean and Polar Res., 38: 171-184. 

  18. Horowitz, A.J., 1985. A primer on trace metal-sediment chemistry. US government Printing Office, 67 pp. 

  19. Horvat, M., S. Covelli, J. Faganeli, M. Logar, V. Mandic, R. Rajar, A. Sirca and D. Zagar, 1999. Mercury in contaminated coastal environments; a case study: the gulf of Trieste. Science of the Total Environment, 237: 43-56. 

  20. Hwang, D.W., H.G. Jin, S.S. Kim, J.D. Kim, J.S. Park and S.G. Kim, 2006. Distribution of organic matters and metallic elements in the surface sediments of Masan harbor, Korea. Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 39: 106-117. 

  21. Hwang, D.W., I.S. Lee, M. Choi, C.S. Kim and H.C. Kim, 2015. Evaluation of pollution level for organic matter and trace metals in sediments around Taehwa river estuary, Ulsan. Korean J. of Fisheries and Aquatic Sciences, 48: 542-554. 

  22. Hwang, D.W., I.S. Lee, M. Choi, S.Y. Kim and H.G. Choi, 2013. Evaluation of organic matter and trace metal contamination in surface sediments around the geum River Estuary using sediment quality guidelines. Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 46: 930-940. 

  23. Johannessen, S.C., R.W. Macdonald and K.M. Eek, 2005. Historical trends in mercury sedimentation and mixing in the Strait of georgia, Canada. Environmental Science & Technology, 39: 4361-4368. 

  24. Kim, H.Y., J.C. Kim, S.Y. Kim, J.H. Lee, Y.M. Jang, M.S. Lee, J.S. Park and K.H. Lee, 2007. Monitoring of Heavy Metals in Fishes in Korea - As, Cd, Cu, Pb, Mn, Zn, Total Hg -. Korean journal of food science and technology, 39: 353-359.2 

  25. Kwokal, Z., S. Franciskovic-Bilinski, H. Bilinski and M. Branica, 2002. A comparison of anthropogenic mercury pollution in Kastela Bay (Croatia) with pristine estuaries in Ore (Sweden) and Krka (Croatia). Marine Pollution Bulletin, 44: 1152-1157. 

  26. Lee, K.W., H.S. Kang and S.H. Lee, 1998. Trace elements in the Korean coastal environment. . Science of the total environment, 214: 11-19. 

  27. Lee, M.K., D.I. Lim, I.K. Um, E.B. Shin and H.S. Jung, 2003. Seasonal variation and spatial distribution of water qualities in Youngil Bay, southeast coast of Korea. Journal-Korean Society of Environmental Engineers, 25: 898-908. 

  28. Leivuori, M., 1998. Heavy metal contamination in surface sediments in the gulf of Finland and comparison with the gulf of Bothnia. Chemosphere, 36: 43-59. 

  29. Lim, D.I., J.W. Choi, H.H. Shin, D.H. Jeong and H.S. Jung, 2013. Toxicological impact assessment of heavy metal contamination on macrobenthic communities in southern coastal sediments of Korea. Marine pollution bulletin, 73: 362-368. 

  30. Lim, D.I., J.Y. Choi, H.S. Jung, H.W. Choi and Y.O. Kim, 2007b. Natural background level analysis of heavy metal concentration in Korean coastal sediments. Ocean and Polar Research, 29: 379-389. 

  31. Lim, D.I., J.Y. Choi, H.S. Jung, K.C. Rho and K.S. Ahn, 2007a. Recent sediment accumulation and origin of shelf mud deposits in the Yellow and East China Seas. Progress in Oceanography, 73: 145-159. 

  32. Loring, D.H., 1990. Lithium-a new approach for the granulometric normalization of trace metal data. Marine Chemistry, 29: 155-168. 

  33. Mason, R.P., N.M. Lawson, A.L. Lawrence, J.J. Leaner, J.G. Lee and G.R. Sheu, 1999. Mercury in the Chesapeake Bay. Marine Chemistry, 65: 77-96. 

  34. Matschullat, J., R. Ottenstein and C. Reimann, 2000. geochemical background-can we calculate it?. Environmental Geology, 39: 990-1000. 

  35. Meng, M., J.B. Shi, Z.J. Yun, Z.S. Zhao, H.J. Li, Y.X. Gu, J.J. Shao, B.W. Chen, X.D. Li and G.B. Jiang, 2014. Distribution of mercury in coastal marine sediments of China: Sources and transport. Marine Pollution Bulletin, 88: 347-353. 

  36. Mok, J.S., K.J. Lee, K.B. Shim, T.S. Lee, K.C. Song and J.H. Kim, 2010. Contents of heavy metals in marine invertebrates from the Korean coast. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 39: 894-901. 

  37. Ogrinc, N., M. Monperrus, J. Kotnik, V. Fajon, K. Vidimova, D. Amouroux, D., Kocman, D., Tessier, E., Zizek, S. and M. Horvat, 2007. Distribution of mercury and methylmercury in deep-sea surficial sediments of the Mediterranean Sea. Marine Chemistry, 107: 31-48. 

  38. Park, K.S., S.U. Park and Y.J. Kim, 2010. A Study on Numerical Assessment for Ozone, PM10 and Smog Using SMOKE-CMAQ Modeling System around Coal Power Plants on the West Coast of Korea. Proceeding of the 51st Meeting of KOSAE, 328-328. 

  39. Park, S.C., D.G. Yoo, K.W. Lee and H.H. Lee, 1999. Accumulation of recent muds associated with coastal circulations, southeastern Korea Sea (Korea Strait). Continental Shelf Research, 19: 589-608. 

  40. Pempkowiak, J., D. Cossa, A. Sikora and J. Sanjuan, 1998. Mercury in water and sediments of the southern Baltic Sea. Science of the Total Environment, 213: 185-192. 

  41. Ra, K., E.S. Kim, K.T. Kim, J.K. Kim, J.M. Lee and J.Y. Choi, 2013. Assessment of heavy metal contamination and its ecological risk in the surface sediments along the coast of Korea. Journal of Coastal Research, 65(sp1): 105-110. 

  42. Ra, K., J.K. Kim, S.H. Hong, U.H. Yim, W.J. Shim, S.Y. Lee, Y.O. Kim, J. Lim, E.S. Kim and K.T. Kim, 2014. Assessment of pollution and ecological risk of heavy metals in the surface sediments of Ulsan Bay, Korea. Ocean Science Journal, G: 279-289. 

  43. Reimann, C. and R.G. garrett, 2005. geochemical background-concept and reality. Science of the total environment, 350: 12-27. 

  44. Roussiez, V., W. Ludwig, J.L. Probst and A. Monaco, 2005. Background levels of heavy metals in surficial sediments of the gulf of Lions (NW Mediterranean): an approach based on 133Cs normalization and lead isotope measurements. Environmental Pollution, 138: 167-177. 

  45. Rudnick, R.L. and S. Gao, 2003. Composition of the continental crust. Treatise on geochemistry, 3: 659. 

  46. Sanders, C.J., I.R. Santos, E.V. Silva-Filho and S.R. Patchineelam, 2006. Mercury flux to estuarine sediments, derived from Pb-210 and Cs-137 geochronologies (guaratuba Bay, Brazil). Marine Pollution Bulletin, 52: 1085-1089. 

  47. Schropp, S.J., F.G. Lewis, H.L. Windom, J.D. Ryan, F.D. Calder and L.C. Burney, 1990. Interpretation of metal concentrations in estuarine sediments of Florida using aluminum as a reference element. Estuaries, 13: 227-235. 

  48. Selin, N.E. and D.J. Jacob, 2008. Seasonal and spatial patterns of mercury wet deposition in the United States: Constraints on the contribution from North American anthropogenic sources. Atmospheric Environment, 42: 5193-5204. 

  49. Seo, K.W., J.M. Chi and Y.H. Jang, 1998. geochemical relationship between shore sediments and near terrestrial geology in Byunsan-Taean area, west coast of Korea. Economical Environmental geology (in Korean), 31: 69-84. 

  50. Shin, M.S., K.S. Bae, S.J. Kang and J.H. Kim, 2006. A study on the topography and current characteristic of the before and after construction at geum River estuary dike. Journal of Ocean Engineering and Technology, 20: 61-66. 

  51. Sim, S.G., J.Y. Kim, H.C. Jin and W.Y. Kwon, 2008. Monitoring and Modeling Study for Mercury Deposition over the Yellow Sea. Proceeding of the 46th Meeting of KOSAE, 303-304. 

  52. Song, Y. and M.S. Choi, 2017. Assessment of heavy metal contamination in sediments along the coast of South Korea using Cs-normalized background concentrations. Marine Pollution Bulletin, 117: 532-537. 

  53. Song, Y., M.S. Choi, J.Y. Lee and D.J. Jang, 2014. Regional background concentrations of heavy metals (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb) in coastal sediments of the South Sea of Korea. Science of the Total Environment, 482: 80-91. 

  54. Song, Y.H., M.S. Choi and Y.W. Ahn, 2011. Trace metals in Chun-su Bay sediments. The Sea, 16: 169-179. 

  55. Sun, C.I., D.J. Kim, Y.W. Lee and S.S. Kim, 2015. Pollution and Ecological Risk Assessment of Trace Metals in Surface Sediments of the Ulsan-Onsan Coast. Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy, 18: 245-253. 

  56. Tessier, E., C. garnier, J.U. Mullot, V. Lenoble, M. Arnaud, M. Raynaud, M. and S. Mounier, 2011. Study of the spatial and historical distribution of sediment inorganic contamination in the Toulon bay (France). Marine Pollution Bulletin, 62: 2075-2086. 

  57. Tomiyasu, T., A. Matsuyama, T. Eguchi, Y. Fuchigami, K. Oki, M. Horvat, Rajar, R. and H. Akagi, 2006. Spatial variations of mercury in sediment of Minamata Bay, Japan. Science of the total environment, 368: 283-290. 

  58. Woo, H.J., J.H. Cho, K.S. Jeong, C.S. Chung, S.J. Kwon and S.M. Park, 2003. Pollution history of the Masan Bay, southeast Korea, from heavy metals and foraminifera in the subsurface sediments. Jour. Korean Earth Science Society, 24: 635-649. 

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