공공수계 퇴적물 조사 및 현황

허인애 ( In Ae Huh ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2018 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2018 No.-

저서성 대형무척추동물을 이용한 저서동물 퇴적질 지수(BSI)의 개발

김필재 ( Pil Jae Kim ),허인애 ( In Ae Huh ),이종현 ( Jong Hyeon Lee ),이창훈 ( Chang Hoon Lee ),공동수 ( Dongsoo Kong ) 한국물환경학회 2017 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2017 No.-

P-126 : 담수 퇴적물의 영양염류 용출 측정방법

임보미 ( Bo Mi Lim ),허인애 ( In Ae Huh ),김용석 ( Yong Seok Kim ),진달래 ( Dal Rae Jin ),김현우 ( Hyun Woo Kim ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2013 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2013 No.-

담수 퇴적물 내 저서생물 조사 방법 표준화에 관한 연구

김필재 ( Pil Jae Kim ),허인애 ( In Ae Huh ),공동수 ( Dong Soo Kong ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2015 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2015 No.-

영산강 퇴적물에서 용출되는 용존 유기물의 형광특성 분석

오해성(Hae Seong Oh),허인애(In Ae Huh),최정현(Jung Hyun Choi) 대한환경공학회 2018 대한환경공학회지 Vol.40 No.9

본 연구에서는 영산강 죽산보 상류의 퇴적물에서 수층으로 용출되는 용존 유기물을 대상으로 형광분석을 실시하였다. 시료 채취는 2015년 7월 6일 죽산보 상류 0.5 km (YS1)와 1.5 km (YS2)에서 이루어 졌으며, 채취한 퇴적물을 깊이별(T,M, B)로 나누어 20℃에서 7일 동안 배양하였다. 배양한 시료를 대상으로 용존 유기탄소를 측정하고 형광분석을 실시하였다. 용존 유기탄소는 보와 인접하고 입자 크기가 작은 YS1 지점에서 배양에 따라 증가하는 경향을 보였다. 형광분석을 통해 유기물 특성의 지표인 SUVA, HIX, BIX, FI를 계산한 결과 용존 유기물 중 소수성 유기물과 고분자 유기물은 YS1 지점에서 YS2 지점보다 많이 포함되어 있었다. 배양에 따라 퇴적물에서 수층으로 용출되는 용존 유기물은 육상기원 유기물과 미생물기원 유기물이 혼합된 복합기원 휴믹물질이었다. PARAFAC 분석 결과 제시된 두 가지 성분은 Humic-like와 Tryptophan-like 물질로, 배양에 따라 Humic-like 물질은 두 지점 모두에서 용출되었으며, Tryptophan-like 물질은 YS2 지점에서만 용출되었다. 본 연구의 결과로부터 정체성 수역 내 퇴적물의 유기물 용출 특성이 시간적, 공간적으로 변화함을 알 수 있었고, 이는 향후 정체수역 수질관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있다고 판단된다. This study conducted fluorescence analysis of the dissolved organic matter released from the sediments in the upper stream of Juksanbo, Yeongsan River. Sediment samples were obtained at 0.5 km (YS1) and 1.5 km (YS2) upstream of Juksanbo on July 6. 2015. The sediments were divided by depth (T, M and B) and incubated at 20℃ for 7 days. The supernatant of incubated samples was used for the measurement of dissolved organic carbon and fluorescence analysis. The concentration of dissolved organic carbon was higher at YS1 with smaller particle size. As a result of SUVA, HIX, BIX and FI analysis, hydrophobic organic matter and polymeric humic organic matter were contained more in YS1 than YS2. Dissolved organic matter released from the sediment to the water layer with incubation was the terrestrial origin organic matter or the autochthonous organic matter. The parallel factor analysis (PARAFAC) results showed that two fluorescence components: terrestrial Humic-like (C1) and Tryptophan-like (C2) constituted the fluorescence matrices of sediment samples. From the results of this research, there is spatial and temporal variation of the organic matter released from the sediment of the river with weir, which is useful information for the water quality management in the future.

영산강 퇴적물 인의 존재형태에 대한 실험실 연구

오해성(Hae Seong Oh),허인애(In Ae Huh),최정현(Jung Hyun Choi) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.9

본 연구는 영산강 죽산보 상류 퇴적물을 대상으로 퇴적물에 존재하는 무기인의 존재형태를 파악하고 수체에 미치는 잠재적인 가능성을 예측해보고자 실험실 실험을 진행하였다. 이를 위해 현장 퇴적물을 채취하여 7일 동안 배양실험을 진행하였고, 배양 후 퇴적물의 존재형태별 인 및 수층의 총인을 측정하였다. 무기인의 총량은 YS1 지점보다 YS2 지점에서 더 많았으며, 존재형태별 인 중 Al-P와 Fe-P의 비율이 높았다. 두 지점 퇴적물 모두 배양 초기에 비해 배양 7일 후 Al-P, Fe-P 그리고 Ca-P는 증가하였으며, Red-P는 시간에 따라 감소하는 경향을 보였다. 수층의 총인 농도는 YS1 지점에서 배양시간에 따라 증가하는 경향을 보였고, YS2 지점에서는 배양 7일 후 초기에 비해 총인의 농도가 감소하였다. 퇴적물 입자가 조밀한 YS1 지점이 YS2 지점에 비해 수층 총인 농도가 높은 결과로부터 수층의 총인 농도 변화는 퇴적물의 입도에 영향을 받음을 알 수 있었다. 존재형태별 인 중 Fe-P는 수층의 총인 농도와 음의 상관관계를, Red-P는 양의 상관관계를 보였다. 본 연구의 결과로부터, 수층의 총인 농도를 관리하기 위해서는 퇴적물 인의 존재형태별 특성을 지속적으로 모니터링 하는 것의 필요성을 확인할 수 있다. This study investigated the effect of phosphorus fractionation on the phosphorus release from the sediments of Juksan reservoir in Yeongsan River. The field sediments were collected, incubated, and analyzed with respect to phosphorus fractionation of sediments and total phosphorus (TP) of overlying water after 7 days. The total amount of inorganic phosphorus of YS2 site was higher than YS1 site. Al-P and Fe-P were major constituents of inorganic phosphorus. During the incubation, Al-P, Fe-P and Ca-P were increased and Red-P was decreased at both sites. YS1 site showed increased TP concentration of overlying water, however, YS2 had opposite trend during the incubation. Counting on the particle size distribution of YS1 and YS2, particle size distribution is major factor to control the TP concentration of overlying water. There were positive relationship between Fe-P and TP and negative relationship between Red-P. From the results, it is essential to continuously monitor the sediment phosphorus fraction in order to control the TP concentration of the water.

남한강 보 구간 퇴적물의 영양염류 용출에 관한 연구

김혜연(Hye Yeon Kim),허인애(In Ae Huh),최정현(Jung Hyun Choi) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.8

본 연구의 목적은 보 인접 퇴적물을 대상으로 영양염류의 용출 가능성을 평가함에 있다. 이를 위해 현장 퇴적물을 채취하여 퇴적물 기본 특성(입도, 함수율, 완전연소가능량, TOC, TP, SRP, TN, 존재형태별 인)을 측정하였고, 반연속식 용출조를 운영하여 호기·혐기 조건 하에서 영양염류 용출량을 산정하였다. 퇴적물의 토성은 전 지점에서 Sand를 보였다. 퇴적물의 SRP 농도는 전체적으로 호기보다 혐기에서 용출 후 SRP 함량이 낮게 나타나 혐기에서 상대적으로 활발한 용출이 일어났음을 알 수 있었다. TP 용출의 경우 강천보 상류 혐기조건에서 1.26 mg/m2·day로, PO₄-P 역시 강천보 상류 혐기조건에서 0.25mg/m2·day로 최대 용출을 보였다. PO₄-P 용출율은 초기 2~3일까지 급격하게, TP는 18일까지 지속적으로 증가하였고 전반적으로 증가 경향을 보이는 7~8일 범위 내에서 산정한 PO₄-P 용출율은 퇴적물 내 초기 SRP 농도와 R2 = 0.8502의 값을 보여 높은 상관성을 보였다. 질소 계열 중 NO₃-N의 용출율은 -5.7~-3.08 mg/m2·day로 일관된 감소 경향을 보였지만 유기물 분해산물인 NH₃-N는 0.57~2.41 mg/m2·day의 용출율을 보였다. TN의 상당량은 유기 질소 성분으로 추정되며 이는 비점오염원을 거쳐 유입되는 지류의 영향이라고 여겨진다. 본 연구를 통해 측정된 결과는 퇴적된 지 1년 미만의 퇴적물을 대상으로 했기 때문에 연구 결과를 일반화시키기에 한계점이 있다. 따라서, 보에 의한 퇴적물의 축적이 수질에 미치는 영향을 보다 명확하게 파악하기 위해서는 퇴적물 내 쌓이는 영양염류를 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다. The purpose of this study is to evaluate the possibility of nutrient release at up and downstream of Kangchun weir, upstream of Yuju and Ipo weir in Namhan River. For this survey, we measured basic characteristics of the sediments (water content, ignition loss, TOC, TP, SRP, TN, phosphorus fractionation) and conducted nutrients release experiments under both aerobic and anaerobic condition. The overlying water from the sediment-water column was analyzed for nutrients (i.e. TP, PO₄-P, TN, NO₃-N, NH₃-N) everyday for 18days. Result of soil texture experiment showed that sediments are Sand. SRP concentration before the release experiment was different with the value after the release experiment. According to this result, we can find that there were more activated release processes in anaerobic condition. PO₄-P increased from 1 to 8 days and remained at the maximum value (7~8 days) afterward. The rapidly increase of PO₄-P was observed from 1 to 2~3 days whereas the TP continuously increase from 1 to 18 days. The PO₄-P release rate calculated by up to 7~8 days data highly correlated with initial SRP concentration with R2 = 0.8502. NO₃-N release rate appears constantly decreasing trend as -5.7~-3.08 mg/m2·day, otherwise the NH₃-N release rate, by- product of a organic matter decomposition using nitrate as electron acceptor, was 0.57~2.41 mg/m2·day. Substantial portion in TN can be induced by organic nitrogen which originated from the tributary passing through non-point pollutant source. Compared with other similar researches, phosphorus and nitrogen release rates obtained in this study can be considered as relatively low values. Since this study targeted the sediments accumulated by one time of flooding season, there are limitation to generalize theses results. Therefore, it is necessary to consistently monitor and investigate the accumulation of nutrients in the sediment for understanding the effect of weir construction on the overlying water quality.

수질과의 상관성에 따른 국내 퇴적물 내 유기물과 영양염류의 오염도 평가

박혜옥 ( Hyo Ok Park ),허인애 ( In Ae Huh ),신원식 ( Won Sik Shin ) 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 2012 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2012 No.-

낙동강 하천 및 호소 퇴적물에서의 PAHS, OCPS, Co-PCBs 농도 분포와 발생원 펑가

강희형(Hee Hyung Kang),이인석(In Seok Lee),허인애(In Ae Huh),신원식(Won Sik Shin),황인성(In Sung Hwang),김영훈(Young Hoon Kim),허진(Jin Hur),신현상(Hyun Sang Shin),김준하(Joon Ha Kim),오정은(Jeong Eun Oh) 大韓環境工學會 2010 대한환경공학회지 Vol.32 No.7

본 연구에서는 낙동강 수계 내 하천 및 호소의 퇴적물을 대상으로 16종의 다환방향족탄화수소(PAHs), 다염화바이페닐(PCBs), 유기염소계 농약(OCPs)류를 분석하였다. 하천 퇴적물에 존재하는 16종의 PAHs와 12종의 Co-PCBs 농도 수준은 각각 N.D.~969.3ng/g-dry, 4.2~7716.5pg/g-dry(0.0~10.1 pg-TEQ/g-dry)이었다. 호소 퇴적물에 존재하는 16종의 PAHs류는 5.8∼2987.2ng/g-dry, 12종의 co-PCBs는 4.3~461.1 Pg/g-dry(0.0~0.6 pg-TEQ/g-dry), OCPs의 농도 수준은 N.D.~1.5ng/g-dry이었으며, OCPs 중 DDT류만 검출되었다. 이는 환경질 평가를 위한 가이드 라인보다 훨씬 낮은 수준이었다. 낙동강 수계 내 하천 퇴적물에 존재하는 16종의 PAHs 중 저분자 PAHs의 비율이 높은 반면, 호소에서는 중·고분자 PAHs의 비율이 높았다. 그리고 PCBs는 모든 퇴적물 시료에서 PCB-118과 PCB-105의 비율이 가장 높게 나타났으며, 이는 이전의 연구와도 일치하는 결과이다. 검출 된 PAHs와 Co-PCBs의 배출원 추정 결과,PAHs의 경우 일부 지점들을 제외한 대부분의 지점들이 석탄 및 바이오패스의 연소 와 관련 있었으며, Co-PCBs의 경우 상업적인 PCBs와 관련이 있음을 알 수 있었다. We investigated the levels and distribution patterns of 16 priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), 12 Coplanar polychlorinated biphenyls (Co-PCBs) and organochlorine pesticides (OCPs) in the surface sediments from the Nakdong river basin, Korea. The levels of 16 PAHs and 12 Co-PCBs in the river sediment samples ranged from not detected (N.D.)~969.3ng/g-dry, 4.2~7716.5pg/g-dry (0.0~10.1pg-TEQ/g-dry), respectively. Also, the levels of 16 PAHs were from 5.8~2987.2ng/g-dry and 4.3~461.1pg/g-dry (0.0~0.6 pg-TEQ/g-dry) for 12 Co-PCBs in the lake sediment samples. Only dichloro-diphenyl-trichloroethane (DDT) were detected among target OCPs and the concentration ranged from N.D.~1.5ng/g-dry in the river sediment samples. These contamination levels were far below the guideline values suggested for environmental quality assessment. Low molecular weight PAHs were dominant in the river sediment samples, while middle and high molecular weight PAHs were dominant among 16 PAHs in the lake sediment samples. PCB-118 and PCB-105 were predominant congeners in the sediment, which were similar to the results obtained from previous studies. With these results, the assessment of potential sources of PAHs and Co-PCBs contamination in the sediments of the Nakdong river basin was performed. The pyrogenic-PAHs originated from combustion of fossil fuel and biomass were related with the PAHs contribution in most of the sediment samples, and Co-PCBs in the sediment samples were related with commercial PCB products.

담수 퇴적물의 영양염 용출 측정 방법에 관한 고찰

김경희(Kyung Hee Kim),김성한(Sung-Han Kim),진달래(Dal Rae Jin),허인애(In Ae Huh),현정호(Jung-Ho Hyun) 大韓環境工學會 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.5

퇴적물이 수층의 영양염 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해서 퇴적물의 용출률을 정확하게 측정할 필요가 있다. 이에 본 연구에서 퇴적물 용출률 측정 방법 중 퇴적물 코어 배양법을 대상으로 용출률의 측정 조건과 실험 절차를 제시하였다. 낙동강 수계 중류에서 2015년 7월에 표층이 교란되지 않은 퇴적물 코어 시료를 채취하여, pre-incubation 시간(6, 12, 24시간), 초기 산소농도(포화도 90, 70 50%), 확산경계층의 두께(0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), 배양 온도(10, 17, 20, 25℃) 등을 여러 가지 조건으로 조성하여 측정한 영양염 용출률의 결과를 그 바탕으로 하였다. 네 가지 주요 환경 조건이 달라지면, 안정화 시간 동안 유기물 분해 및 산화 과정에 의한 화학 조성 변화, 퇴적층의 산화-환원 환경 변화에 따른 흡착 및 탈착, 퇴적물-수층경계면에서의 수리역학적 상황 변동에 의한 물질 교환 증감, 퇴적물 내 미생물의 활성 증가 등을 야기하여 퇴적물의 영양염용출률에 영향을 미친다. 따라서, 퇴적물 코어 배양법으로 실제 현장값과 유사한 결과를 생산하기 위해서는 현장 심수층의 수온 및 용존산소 농도, 유속을 자연 상태와 가깝게 재현하고 퇴적물 시료 채집 후 되도록 빠른 시간 안에 배양 실험을 수행해야 한다. 두 개의 반복구에 대하여 퇴적물 코어 배양법으로 영양염 용출률을 측정하였을 때 대부분의 실험 조건에서 상대 백분율차가 20% 이하였다. 측정 조건과 절차를 엄밀히 준수하여 실험하였을 때 정밀도를 확보할 수 있는 것으로 사료되며, 향후 측정 결과의 정확도를 확인하기 위하여 현장 측정법과 비교할 예정이다. Accurate measurement of benthic nutrient fluxes (BNF) is a prerequisite for evaluating the effect of sediments on nutrient cycle in the surface water. The intact sediment cores were collected in July 2015 at the midstream of Nakdong River. We identified pre-incubation time (6, 12, 24 hr), dissolved oxygen concentration (90, 70, 50% saturation), diffusive boundary layer thickness (0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), and incubation temperature (10, 17, 20, 25℃) as the most important control factors, and measured the BNF fluctuation with the variation of these factors using the laboratory sediment core incubation method. Since the chemical composition, redox condition, hydrodynamic regimes and microbial activities at the sediment-water interface were changed as a result of the alteration of control factors, sediment core incubation should be conducted under as close to the natural conditions of study site as possible, in order to produce the results similar to actual values. Relative percentage differences between two replicates were below 20% in most control factors, which showed satisfactory precision for strict compliance with the experimental conditions and procedures. In the further studies, we will compare the results of core incubation with those of in situ measurements to confirm the accuracy of the sediment core incubation method.