진해만 표층수 중의 중금속은 육지에 가까운 정점에서 높은 분포를 나타내었으며, 이들의 분포에는 조사 해역의 염분에 근거한 물리적 혼합은 크게 작용하지 않았다. 그리고 Pb은 제외한 다른 중금속은 과거와 큰 차이를 나타내지 않았다. 표층 퇴적물의 중금속 함량은 거제도 혹은 가덕도에 인접한 정점에서 높게 나타났으며, 이들 해역의 Zn, Cu 와 Pb 함량은 과거에 비해 약간 상승하여 인위적인 영향이 있는 것으로 판단된다. Hg과 Pb을 제외한 중금속은 상호간에 양호한 상관성을 보였으며, Co, Ni, Zn, Cu, As와 Cd 는 IL 및 COD와도 좋은 상관성을 보였다. 농축계수는 As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni의 순이었으며, As, Cd, Pb, Zn 은 1이상이었다.
진해만 표층수 중의 중금속은 육지에 가까운 정점에서 높은 분포를 나타내었으며, 이들의 분포에는 조사 해역의 염분에 근거한 물리적 혼합은 크게 작용하지 않았다. 그리고 Pb은 제외한 다른 중금속은 과거와 큰 차이를 나타내지 않았다. 표층 퇴적물의 중금속 함량은 거제도 혹은 가덕도에 인접한 정점에서 높게 나타났으며, 이들 해역의 Zn, Cu 와 Pb 함량은 과거에 비해 약간 상승하여 인위적인 영향이 있는 것으로 판단된다. Hg과 Pb을 제외한 중금속은 상호간에 양호한 상관성을 보였으며, Co, Ni, Zn, Cu, As와 Cd 는 IL 및 COD와도 좋은 상관성을 보였다. 농축계수는 As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni의 순이었으며, As, Cd, Pb, Zn 은 1이상이었다.
Heavy metals in the surface seawaters and sediments were measured in Jinhae Bay. The high concentrations of heavy metals in the seawaters were found at the stations near the islands. In the sea waters, the mean concentrations of dissolved heavy metals except for Pb were not higher than previous data...
Heavy metals in the surface seawaters and sediments were measured in Jinhae Bay. The high concentrations of heavy metals in the seawaters were found at the stations near the islands. In the sea waters, the mean concentrations of dissolved heavy metals except for Pb were not higher than previous data in this bay. Higher heavy metal contents in the surface sediments were observed at the stations adjacent to the Kojedo or Kadukdo of the Kadoksudo. The contents of Co, Ni, Zn, Cu, As and Cd in the surface sediments showed relatively high correlation coefficients with IL and COD. The order of enrichment factors(EFs) of heavy metals in the sediments was As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni, and the EFs of As, Cd, Pb and Zn were higher than 1.
Heavy metals in the surface seawaters and sediments were measured in Jinhae Bay. The high concentrations of heavy metals in the seawaters were found at the stations near the islands. In the sea waters, the mean concentrations of dissolved heavy metals except for Pb were not higher than previous data in this bay. Higher heavy metal contents in the surface sediments were observed at the stations adjacent to the Kojedo or Kadukdo of the Kadoksudo. The contents of Co, Ni, Zn, Cu, As and Cd in the surface sediments showed relatively high correlation coefficients with IL and COD. The order of enrichment factors(EFs) of heavy metals in the sediments was As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni, and the EFs of As, Cd, Pb and Zn were higher than 1.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 연안 환경 및 어장 관리 측면에서 관심을 끌고 있는 진해만의 입구인 가덕도와 거제도 사이 해역에서 표층수와 표층 퇴적물의 중금속의 공간 분포와 오염현황에 대하여 살펴보았다.
진해만 입구인 가덕수도에서 2000-20이년에 표층수와 표층 퇴적물의 중금속 분포에 대한 연구를 하였다.
제안 방법
그리고 동결건조 후 200mesh 체를 Agate mortar로 분쇄하였다. 금속 분석은 시료 약 0.05g을 60mL Teflon bomb(Savillex #561B)에 넣고 Teflon distilled HF, Teflon distilled HNO3, suprapur(Merck) HC1Q로 분해후 증발건고하여 1% HN03을 가한 다음 ICP-MS로 측정하였다 (Windom et al; 1989). 퇴적물의 수은은 시료 약 0.
중금속 분석법 검정을 위하여 캐나다 NRCCNational Research Council Canada) 해수용 CASS-3, 퇴적물용 MESS-2 중금속 표준물질을 함께 분석하였다.
채취된 시료는 Clean-bench내에서 산 세척한 PC막여과지(pore size 0.4“m, 직경 47mm)로 여과한 후 고순도 HC1 를 사용하여 pH 2이하로 보존하였다. 용존 중금속(Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Zn)은 시료를 Clean bench(class 100)내에서 Danielsson et a/.
05g을 60mL Teflon bomb(Savillex #561B)에 넣고 Teflon distilled HF, Teflon distilled HNO3, suprapur(Merck) HC1Q로 분해후 증발건고하여 1% HN03을 가한 다음 ICP-MS로 측정하였다 (Windom et al; 1989). 퇴적물의 수은은 시료 약 0.2g을 60mL Teflon bomb에 넣고 고순도 HNQj과 HC1 각각 2.5mL씩 넣고 170~180C에서 2시간 가열하여(Smith, 1993), 냉각 후 CVAFS(Tekran 2500)으로 측정하였다.
한편 퇴적물중의 중금속이 자연적인 상태에 비해 인위적인 영향을 어느 정도 받았는지 농축계수(Enrichment factor)를구하였다. 기준 원소는 가능한 원소기원에 대하여 보존성이 강한 것을 택하게 되는데, 지각에서는 Al, Fe, Sc 등을 선택하는 경우가 많다(Qu et al.
대상 데이터
진해만 입구의 표층수 및 표층 퇴적물의 조사 정점은 Fig. 1 과 같으며, 표층수는 2000년 10월과 2001년 5월에 각각 1회씩, 표층 퇴적물은 2000년 10월에 1회 채취하였다.
이론/모형
Alc와 는 그 지역에서 역사적으로 오염되지 않은 자연적인 농도 적용하여야 하지만 본 연구에서는 그 자료를 확보하지 못하였다. 따라서 여기에서는 일반적으로 활용하는 지각 중의 원소 함량을 적용하였 본 연구에서는 Taylor(1964)가 제시한 것을 이용하였다. 이와 같이 구한 각 정점의 농축계수는 Table 4에 나타내었으며, 원소별 변동 범위는 Fig.
퇴적물의 강열감량(IL)은 회화 전과 후의 무게 차이로 측정하였으며, COD는 細川와 三好(1981)에 따라 측정하였다.
성능/효과
ug/g과 저도 인근에서 13〃g/g 이상의 높은 함량 분포를 나타내었으며, 가덕도쪽과 이수도 위의 정점10에서낮은 분포를 보였다. Ni과 Cu는 각각 24.5~43.4“g/g(평균 31.6"g/g), 22.0~39.5ug/g(평균 27.3“g/g)의 범위였으며, St. A에서 모두 최대 함량을 나타내었으며, 가덕수도에서는 Co와유사한 분포를 보였다. Zn은 122~159〃g/g(평균 140ug)의범위였으며, 다른 중금속도 높게 나타난 St.
가덕수도에서 표층 퇴적물의 중금속 분포는거제도 혹은 가덕도 주변에서 높게 나타났으며, 이들 해역의 Zn, Cu와 Pb 함량은 과거에 비해 약간 상승하여 인위적인 영향이 있는 것으로 판단된다. Hg과 Pb를 제외한 중금속은 상호간에 양호한 상관성을 보였으며, IL 및 COD와도 좋은 상관성을 보였다. 농축계수는 As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni의순이었으며, As, Cd, Pb, Zne 1 이상이었으며, Cd의 경우개조개 서식지(St.
있다. Pb과 Hg을 제외한 각 중금속은 IL 및 COD에 대하여 0.512 ~ 0.831의 양호한 상관계수를 나타내고 있어 중금속 함량은 퇴적물내의 유기물에 의한 영향이 많이 작용하고 있는것으로 보이며(Fig. 4), 이들 중금속은 상호간에 양호한 정의상관성을 보였다. 그러나 Pb과 Hg 및 A1은 다른 중금속 및유기물 지표와 상관성은 매우 낮았다.
Zn, As, Cd과 Pb의 농축계수는 모든 정점에서 1이상의 값을 나타내어 인위적인 영향이 다소 받고 있는 것으로 판단되었는데, Cd과 As의 경우 개조개 서식지인 St. A~E, 특히 St. A와 D에서 높은 값을 나타내었다. 그 외에 Cu, Co, Ni 등은 모든 정점에서 1 이하였지만 St.
E에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 가덕수도 해역에서는 저도아래의 St. 6에서 8.15%로 가장 낮고 가덕도 남단 인근의 St. 12에서 9.31%로 가장 높았으며, 수평 분포는 거제도쪽에서가덕도 방면으로 갈수록 증가하는 경향을 나타내었다. Co는 10.
중금속함량은 '다른 지역보다 개조개 서식지에서 비교적 높았으며, 특히 Cd의 경우 가덕수도에 비해 최소 5배 이상의 높은 함량을 나타내었다. 가덕수도에서 표층 퇴적물의 중금속 분포는거제도 혹은 가덕도 주변에서 높게 나타났으며, 이들 해역의 Zn, Cu와 Pb 함량은 과거에 비해 약간 상승하여 인위적인 영향이 있는 것으로 판단된다. Hg과 Pb를 제외한 중금속은 상호간에 양호한 상관성을 보였으며, IL 및 COD와도 좋은 상관성을 보였다.
A에서 가장 높은 함량을 보였으며, 그 외의 개조개 서식지에서는 평균 함량과 비슷하였다. 가덕수도해역에서는 거제도 동쪽 St, 9의 14.ug/g과 저도 인근에서 13〃g/g 이상의 높은 함량 분포를 나타내었으며, 가덕도쪽과 이수도 위의 정점10에서낮은 분포를 보였다. Ni과 Cu는 각각 24.
평균을 Table 3에 나타내었다. 본 연구의 Co, Ni, Cu, Cd 농도는 과거와 비슷한 수준으로 나타났으며, Zn은 과거에비해 낮았지만 Pb의 경우 2000년의 자료는 낮지만 2001년에는 과거보다 높았다. 그러나 해수중의 농도는 동일 정점에서도 시간 및 공간적으로 변화가 크게 나타날 수 있기 때문에장기적으로 높은 빈도의 조사 결과가 획득되어야 해역환경변화를 더욱 자세하게 파악할 수 있을 것이다.
용존 중금속 분석법 점검을 위한 NRC(National Research Council Canada)의 CASS-3 분석결과, 회수율은 Pb의 83%에서 Zn의 106%로 모두 보증값의 범위내에 들었으며, 퇴적물에 분석법에 대한 MESS-2의 분석결과, 각 금속의 회수율은 Ni의 91%에서 As의 112%의 범위로 보증 범위를 벗어나는 경우도 있으나 전반적으로 만족스런 결과였으며, 이상의 두 결과로 보면 본 연구의 금속 분석 방법 및 시료의 분석 결과는 신뢰할 수 있는 것으로 판단된다.
A에서 가장 높은 농축계수를 나타내었다. 전체 정점에 대한 각 중금속의 평균 농축계수는 As>Cd>Pb>Zn>Co>Cu>Hg>Ni의 순이었으며, Zn과 Pb 은 비교적 변화폭이 좁았으나 Cd은 St. A와 D의 영향으로 큰 변화를 보였다.
영향 한계 농도인 30mg/g보다 낮았으며, 강열감량과 높은 상관성을 보여 분해성 유기물에 많은 영향을 받고 있는 것으로 보인다. 중금속함량은 '다른 지역보다 개조개 서식지에서 비교적 높았으며, 특히 Cd의 경우 가덕수도에 비해 최소 5배 이상의 높은 함량을 나타내었다. 가덕수도에서 표층 퇴적물의 중금속 분포는거제도 혹은 가덕도 주변에서 높게 나타났으며, 이들 해역의 Zn, Cu와 Pb 함량은 과거에 비해 약간 상승하여 인위적인 영향이 있는 것으로 판단된다.
퇴적물의 COD는 15.2~28.8mg/g(평균 22.2mg/g)의 범위로 St. A~E에서 다른 정점들보다 다소 높게 나타났다. 일반적으로 퇴적물의 COD는 어장 노화를 일으키는 분해성 유기물 지표로 활용되는데 30mg/g 이상이면 저서생물에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만(度邊 競, 1990) 본 연구 자료는 이보다 낮았다.
표층 해수중의 중금속의 수평분포는 대부분의 경우 육지에가까운 곳에서 높은 분포를 나타내었으며, 이들의 분포에는조사 해역의 물리적인 희석에 의한 영향은 미약한 것으로 나타났다. 각 중금속간의 상관성은 2001년 5월에 비교적 높게나타났다.
후속연구
함량, , Als 지각중의 A1 함량이다. Alc와 는 그 지역에서 역사적으로 오염되지 않은 자연적인 농도 적용하여야 하지만 본 연구에서는 그 자료를 확보하지 못하였다. 따라서 여기에서는 일반적으로 활용하는 지각 중의 원소 함량을 적용하였 본 연구에서는 Taylor(1964)가 제시한 것을 이용하였다.
7 ug/g를 비롯한 거제도 주변에서 높고, 가덕도 주변에서 낮은함량이었다. Cd의 범위는 0.22 ~ 3.65ug/g(평균 0.82〃g/g)였는데, 개조개 서식지인 St. A와 D에서 3.5/zg/g 이상이었으며, 그 외의 개조개 서식지에서도 1ug/g 이상으로 가덕수도에 비해 매우 높은 함량을 나타내었는데 이에 대한 명확한 이유는알 수 없지만 어장 환경의 관리를 위해서는 서식 환경과 생물및 퇴적물 등에 대한 자세한 연구가 있어야 할 것이다. 가덕수도에서는 St.
본 연구의 Co, Ni, Cu, Cd 농도는 과거와 비슷한 수준으로 나타났으며, Zn은 과거에비해 낮았지만 Pb의 경우 2000년의 자료는 낮지만 2001년에는 과거보다 높았다. 그러나 해수중의 농도는 동일 정점에서도 시간 및 공간적으로 변화가 크게 나타날 수 있기 때문에장기적으로 높은 빈도의 조사 결과가 획득되어야 해역환경변화를 더욱 자세하게 파악할 수 있을 것이다.
A~E)에서 다른 정점보다 높은 농축계수를나타내었다. 환경과 어장 관리 및 개발을 위하여 높은 중금속환경 형성 과정과 생물학적인 축적 등에 관한 더욱 자세한 연구가 필요하다.
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