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- 저자 : 이욱종 (검색결과 6 건)
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회동저수지 호저퇴적물의 미량원소 오염 및 수직적 분산특성
이평구,강민주,염승준,이욱종,Lee, Pyeong-Koo,Kang, Min-Ju,Youm, Seung-Jun,Lee, Wook-Jong 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.5
회동저수지의 호저퇴적물에 대하여 미량원소의 심도별 변화와 존재형태 및 이들의 상관관계에 대해서 알아보고자 하였다. 회동저수지의 5개 지점에서 깊이 21-41cm의 코어와 간극수를 채취하였다. 회동저수지 퇴적물 내 미량원소의 평균 총함량은 Zn $232{\pm}30.8mg/kg$, Cu $119{\pm}272mg/kg$, Pb $58.4{\pm}4.1mg/kg$, Ni $15.7{\pm}3.3mg/kg$ 및 Cd $1.6{\pm}0.3mg/kg$이었다. 회동저수지 안쪽으로 가면서 호저퇴적물 내 미량원소 함량이 감소하는 경향이 관찰되었다. 깊이에 따른 함량 변화는 시료채취 위치에 상관없이 Mn, Pb 및 Zn는 감소하는 반면, Cu와 Fe는 증가하였다. 간극수에 용해된 미량원소의 함량은 Fe>Mn>Cu>Zn의 순으로 낮았고 Cd, Ni 및 Pb는 검출되지 않았다. 간극수에 용해된 Zn, Cu, Fe 및 Mn 함량은 퇴적층의 하부로 가면서 증가하는 경향을 보여주고 있으며, 이는 상부로 미량원소가 확산되고 있음을 의미한다. 이러한 미량원소의 이동은 퇴적물-물과의 경계부분까지 전달될 것이며, 퇴적층 상부에서 비정질 철 및 망간 산화광물과 탄산염광물에 의하여 흡착되고 있다. 겉보기 분산계수 값을 이용한 결과, 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Mn>Cu>Zn>Fe순이다. 연속추출결과, 미량원소의 표면집적이 비정질 산화광물형태와 탄산염광물 수반형태에 기인된 것임을 확인하였다. Cu, Fe, Mn 및 Zn의 간극수 내 함량은 호저퇴적물의 양이온교환형태와 밀접한 상관관계가 있음이 관찰되었다. In order to investigate the vertical variations and speciations of trace elements, and their correlations in Hoidong reservoir, sediment cores (21-41 cm below surface) and interstitial water samples were collected from five sampling locations. The total average concentrations of trace metals in sediment core samples were $232{\pm}30.8mg/kg$ for Zn, $119{\pm}272mg/kg$ for Cu, $58.4{\pm}4.1mg/kg$ for Pb, $15.7{\pm}3.3mg/kg$ for Ni and $1.6{\pm}0.3mg/kg$ for Cd. The total concentrations of trace metals in core sediments generally decreased toward the center of the Hoidong reservoir. The total concentrations of Mn, Pb and Zn decreased with depth for all the sample locations, while Cu and Fe concentrations increased. The trace metal concentrations of interstitial water sample were in the order of Fe>Mn>Cu>Zn, but Cd, Ni and Pb were not detected. The concentrations of Zn, Cu, Fe and Mn in the interstitial water samples showed a tendency of increasing toward the bottom of the core, suggesting a possible upward diffusion. This migration of trace metals may lead to their transfer to the sediment-water interface. These trace elements would be subsequently fixed onto amorphous Fe and Mn-oxides and carbonates in the topmost layer of sediment. Based on the $K_D$ values, the relative mobilities of the studied metals were in the order of Mn>Cu>Zn>Fe. Geochemical partitioning confirmed that surface enrichment by trace metals mainly resulted from a progressive increase of the concentrations in the fractions II and III. Copper, Fe, Mn and Zn concentrations of interstitial water were closely correlated with their exchangeable fractions of sediments.
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부산시 회동저수지 집수분지 내 국도도로변 퇴적물의 미량원소 오염 및 존재형태
이평구,강민주,염승준,이인경,박성원,이욱종,Lee Pyeong-Koo,Kang Min-Joo,Youm Seung-Jun,Lee In-Gyeong,Park Sung-Won,Lee Wook-Jong 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.5
이 연구는 부산시 회동저수지의 집수분지 내 7번국도 도로변 퇴적물(70개 시료 미량원소(아연, 구리, 납, 크롬, 니켈 및 카드뮴) 함량에 미치는 인위적인 오염 및 연속추출방법을 이용하여 미량원소의 잠재적인 이동도를 평가하기 위하여 수행되었다. 이번 연구에서는 특히 아연, 구리 및 납의 함량이 높은 것으로 밝혀졌으며, 이들 원소가 인위적인 오염에 의해 영향을 받고 있음을 보여주고 있다. 오염되지 않은 회동저수지 집수유역 내 하천퇴적물의 미량원소 평균함량과 비교하면, 집수유역 내 국도 도로변 퇴적물은 구리가 7배, 아연이 4배, 납과 크롬이 3배, 비소와 니켈이 2배 높은 것으로 나타났다. 연속추출방법에 의한 존재형태 연구결과는 각각 전체 함량의 29.3%와 25.8%가 이온교환형으로 존재하는 카드뮴과 니켈을 제외하면 대부분의 미량원소는 이온교환형태로 존재하는 양이 크게 않음을 지시 하였다. 아연(51%)과 납(45.2%)과 같은 금속은 주로 비정질산화광물과 수반된 형태이었으며, 따라서 pH가 감소하거나 산화환원전위의 변화에 의해 잠재적으로 용해될 수 있다. 구리는 주로 유기물형태로 존재하는 것으로 나타났으며, 카드뮴은 양이온교환형태가 가장 우세하였고 크롬과 니켈은 잔류형태가 우세하였다. 양이온교환형태와 탄산염광물과 수반된 형태의 금속함량 비율을 고려하면, 금속의 상대적인 이동도는 Cd>Ni>Pb>Zn>Cr>Cu의 순서로 감소한다. 총 함량자료로 볼 때 아연 함량이 높아 가장 해로운 원소일 것으로 보일지라도, 금속의 존재형태에 관한 자료는 도로 유출수에 가장 유해한 미량원소는 카드뮴, 니켈 및 납일 것으로 예측되었다. 산화환원전위 및 pH가 변화한다면 탄산염광물, 비정질산화광물 혹은 유기물 등의 형태로 수반된 금속은 재이동할 수 있을 것이며, 용해된 금속이온은 회동저수지 집수분지 내 수계로 유입될 수 있으므로 환경적인 현황에 대한 정밀한 모니터링이 매우 중요한 것으로 보인다. This study was undertaken to assess the anthropogenic impact on trace metal concentrations (Zn, Cu, Pb, Cr, Ni, and Cd) of roadside sediments (N = 70) from No.7 national road within the watershed of Hoidong Reservoir in Pusan City and to estimate the potential mobility of selected metals using sequential extraction. We generally found high concentrations of metals, especially Zn, Cu and Pb, affected by anthropogenic inputs. Compared to the trace metal concentrations of uncontaminated stream sediments, arithmetic mean concentrations of roadside sediments were about 7 times higher for Cu, 4 times higher for Zn, 3 times higher for Pb and Cr and, 2 times higher for Ni and As. Speciation data on the basis of sequential extraction indicate that most of the trace metals considered do not occur in significant quantities in the exchangeable fraction, except for Cd and Ni whose exchangeable fractions are appreciable (average 29.3 and 25.8%, respectively). Other metals such as Zn (51.4%) and Pb (45.2%) are preferentially bound to the reducible fraction, and therefore they can be potentially released by a pH decrease and/or redox change. Copper is mainly found in the organic fraction, while Cd is highest in the exchangeable fraction, and Cr and Ni in the residual fraction. Considering the proportion of metals bound to the exchangeable and carbonate fractions, the comparative mobility of metals probably decreases in the order of Cd>Ni>Pb>Zn>Cr>Cu. Although the total concentration data showed that Zn was typically present in potentially harmful concentration levels, the data on metal partitioning indicated that Cd, Ni and Pb pose the highest potential hazard for runoff water. As potential changes of redox state and pH may remobilize the metals bound to carbonates, amorphous oxides, and/or organic matter, and may release and flush them through drain networks into the watershed of Hoidong Reservoir, careful monitoring of environmental conditions appears to be very important.
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