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나공태(Kongtae Ra),김경태(Kyung-Tae Kim),김종근(Joung-Keun Kim),김은수(Eun-Soo Kim),이정무(Jung-Moo Lee),이승용(Seung-Yong Lee) 한국해양환경·에너지학회 2014 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
본 연구에서는 연안오염총량관리가 시행되고 있는 시화호 유역에서 비점오염 형태로 유입되는 중금속 농도 및 부하량을 산정하기 위하여 반월 스마트 허브에 위치한 토구 유출수 내 용존성 및 입자성 중금속(Co, Ni, Cu, Zn, Cd 및 Pb)에 대하여 조사를 실시하였다. 강우유출수 내 용존성 중금속은 강우초반 농도가 높고 강우가 지속됨에 따라 농도가 감소하고 있었으나, 입자성 중금속은 강우량이 증가할시 증가하는 경향을 나타내고 있었다. 용존성 중금속의 평균농도는 Zn>Ni>Cu>Co>Pb>Cd순이었으나 입자성 중금속은 Cu>Zn>Pb>Ni>Co>Cd의 순으로 나타났다. Ni은 강우유출수 내 용존성 중금속이 우세하게 존재하나 Co, Cu, Zn, Cd 및 Pb는 입자성 중금속이 더 많은 부분 차지하고 있었다. 용존성 중금속은 유량과 음(-)의 상관성을 보였으나 입자성 중금속은 부유물질과 양(+)의 상관관계를 나타내고 있었다. 3토구 유출수 중 용존성 중금속의 평균농도는 시화호 내측 표층수에 비해 7.1(Cd)에서 133(Zn)배 높았다. Storm water runoffs from industrial region contains significant quantities of pollutants, especially heavy metals. Heavy metal levels in dissolved and particulate fractions have been studied in the storm water runoffs in order to characterize the non-point metals pollutants and to estimate the total fluxes of those metals from the sewer outlets at National industrial complex (Banweol Smart Hub) around Shihwa Lake. The dissolved metal concentrations were generally decreased with increasing of the duration of rainfall. The average values of dissolved metals in the storm water runoffs decrease in the order of Zn>Ni>Cu>Co>Pb>Cd. For particulate metals, this order is different with dissolved metals with the order of Cu>Zn>Pb>Ni>Co>Cd. The dissolved fraction for Ni was dominant in the storm water runoffs while Co, Cu, Zn, Cd and Pb are mainly particulate form in the storm water runoffs. The dissolved metals such as Co, Ni and Zn were negatively correlated to the rate of discharge and the particulate metals were positively correlated to the suspended particle. The average of dissolved metal concentrations in the storm water runoffs were 7.1∼133 times higher than that in seawater of Shihwa Lake.
Artificial Mussel을 활용한 우리나라 해양환경 중금속 연구
나공태(Kongtae Ra),김경태(Kyung-Tae Kim),김종근(Joung-Keun Kim),김은수(Eun-Soo Kim),이정무(Jung-Moo Lee),이승용(Seong-Yong Lee) 한국해양환경·에너지학회 2014 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
본 연구에서는 Artificial mussel(AM)을 이용하여 우리나라 해양환경 내 중금속 오염도를 모니터링 하였다. 5개의 특별관리해역을 포함하여 10개 지역 총 17개 정점에서 AM과 홍합(Mytilus edulis)을 12주 동안 이식실험을 진행하였으며 지역 및 시간에 따른 중금속(Cd, Cr, Cu, Pb 및 Zn)의 오염도 및 농축특성을 조사하였다. 정점에 따라 차이는 있으나 전반적으로 AM과 홍합 모두 이식실험 시간이 진행될수록 농도가 증가하고 있었으며, Zn의 축적이 다른 중금속 원소에 비해 높은 것으로 나타났다. 시화호 상류지역에서의 중금속 오염이 가장 심한 것으로 나타났으며, AM이 홍합에 비해 뚜렷한 지역적인 차이를 보이고 있었다. The purpose of this study is to characterize the heavy metal levels such as Cd, Cr, Cu, Pb and Zn in the Artificial Mussel and the transplanted mussel (Mytilus edulis) at 17 monitoring sites of 10 different regions in the coastal environments of Korea during the period of 12 weeks. Both the AM and the transplanted mussels showed increasing concentrations of all five metals. Higher accumulation for Zn were observed in both the AMs and mussels comparing with other metals. Our results showed the heavy metal levels of the seawater in Lake Shihwa had the most serious and the AMs could provide a better resolution to reveal the spatial differences in the metal concentrations.
울산 연안 해역과 육상유역 중금속 오염 특성 및 오염원 연구
나공태(Kongtae Ra),김경태(Kyung-Tae Kim),홍상희(Sang-Hee Hong),심원준(Won-Joon Shim) 한국해양환경·에너지학회 2015 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
본 연구에서는 울산 특별관리해역 중금속 오염기원을 파악하기 위하여, 해역퇴적물, 하천퇴적물 및 노면축적퇴적물 내 중금속 농도를 조사하였다. 해역퇴적물 내 중금속 농도는 울산만 내측, 외황강 하류 석유화학단지 및 온산 산업단지 인근 정점에서 상대적으로 높은 농도를 보였다. 하천퇴적물 내 중금속의 평균농도(단위 mg/kg)는 Cr 276.9, Co 34.5, Ni 74.5, Cu 3,325.7, Zn 2,138.3, As 556.7, Cd 27.7, Pb 1,746.0, Hg 4.3으로 해역 퇴적물 에 비해 3.2-104배 높은 수준이었으며, 노면축적 퇴적물 역시 해역 퇴적물에 비해 2.3-94.5배 높은 것으로 나타났다. Marine, creek and road-deposited sediments were sampled to characterize the distribution of metal concentrations and to identify the metal pollution sources of Ulsan Bay. Heavy metal concentrations showed the highest values in the sites nearby petrochemical and Onsan industrial complexes. The mean of metal concentrations (unit: mg/kg) in creek sediments was 276.9 for Cr, 34.5 for Co, 74.5 for Ni, 3,325.7 for Cu, 2,138.3 for Zn, 556.7 for As, 27.7 for Cd, 1,746.0 for Pb and 4.3 for Hg, respectively. Metal concentrations in creek sediments and in road-deposited sediments were 3.2-104 times and 2.3-94.5 times higher than those in marine sediments.
나공태(Kongtae Ra),김경태(Kyung-Tae Kim),이미진(Charity Mijin Lee),노재훈(Jae-Hoon Noh),권문상(Moon-Sang Kwon),김의열(Eu-Yeol Kim),이승용(Seong-Yong Lee) 한국해양환경·에너지학회 2013 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.11
본 연구에서는 적도태평양 팔라우 환경 내 해수, 퇴적물, 토양 및 잘피에서 채취한 시료의 중금속 농도 및 분포특성에 대하여 조사하였다. 해수 중의 용존중금속의 평균농도는 Co 0.014 μg/L, Ni 0.141 μg/L, Cu 0.076 μg/L, Zn 0.159 μg/L, Cd 0.002 μg/L, Pb 0.006 μg/L으로 Zn>Ni>Cu>Co>Pb>Cd의 순이었다. 팔라우 해역 표층퇴적물 내 중금속의 평균농도 Cr 61.65 mg/kg, Co 2.83 mg/kg, Ni 14.05 mg/kg, Cu 8.04 mg/kg, Zn 11.04 mg/kg, As 12.81 mg/kg, Cd 0.018 mg/kg, Pb 1.01 mg/kg, Hg 0.015 mg/kg으로 Cr이 가장 높은 농도를 보였으며 Hg이 가장 낮은 평균농도를 보이고 있었다. 잘피 잎에서 중금속의 평균농도는 Cr 4.05 mg/kg, Co 1.33 mg/kg, Ni 2.62 mg/kg, Cu 2.95 mg/kg, Zn 17.61 mg/kg, As 4.97 mg/kg, Cd 0.050 mg/kg, Pb 0.49 mg/kg, Hg 0.009 mg/kg으로 Zn의 평균농도가 가장 높았으며 As>Cr>Cu>Ni>Co>Pb>Cd>Hg의 순으로 나타났다. 잘피 뿌리내 중금속의 평균농도는 Cr 3.82 mg/kg, Co 0.68 mg/kg, Ni 1.42 mg/kg, Cu 1.11 mg/kg, Zn 8.07 mg/kg, As 14.92 mg/kg, Cd 0.015 mg/kg, Pb 0.52 mg/kg, Hg 0.007 mg/kg로 As과 Pb는 잎에 비해 뿌리에서의 농도가 상대적으로 높은 결과를 보이고 있었다. Heavy metal concentrations in marine environments including seawater, surface sediments and seagrasses from Palau were investigated to study the characteristics of heavy metal levels and to assess the present status of metals in Palau environments. The average concentrations of dissolved metals in surface seawater were 0.014 μg/L for Co, 0.141 μg/L for Ni, 0.076μg/L for Cu, 0.159 μg/L for Zn, 0.002 μg/L for Cd and 0.006 μg/L for Pb, respectively, showing the following order: Zn>Ni>Cu>Co>Pb>Cd. The average concentration of metals in the surface sediments were 61.65 mg/kg for Cr, 2.83 mg/kg for Co, 14.05 mg/kg for Ni, 8.04 mg/kg for Cu, 11.04 mg/kg for Zn, 12.81 mg/kg for As, 0.018 mg/kg for Cd, 1.01 mg/kg for Pb and 0.015 mg/kg for Hg, respectively. Among heavy metals in the present study, Cr had the highest value while Hg showed the lowest concentration. Mean metal concentrations in leaf of seagrass was the following order: Zn>As>Cr>Cu>Ni>Co>Pb>Hg. As and Pb concentrations in roots of seagrass were higher that those in leaf of seagrass.
나공태(Kongtae Ra),김경태(Kyung-Tae Kim),김종근(Jeong-Keun Kim),김은수(Eun-Soo kim),조성록(Sung-Rok Cho),강성현(Sung-Hyun Kang),김성근(Sung-Keun Kim) 대한조선학회 2012 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2012 No.5
본 연구에서는 시화호 수질의 시공간적 분포와 함께 조력발전소 가동에 의한 영향등에 대하여 조사하였다. 시화호 내측과 외측의 일반수질은 내측에서는 유역하천 및 반월산단 토구를 통한 강우시 대량의 담수 유입, 외측에서는 내측과 마찬가지로 담수유입과 함께 외해에 위치한 하수처리장 방류구의 영향을 가장 크게 받고 있는 것으로 나타났다. 또한 2011년 7월 저층의 용존산소 포화도는 예년과 마찬가지로 빈산소 혹은 무산소 층이 발달되었으나 8월 이후 저층에서의 용존산소 포화도가 서서히 증가하는 결과를 보였다. 조렬발전소의 시험가동으로 외해수와의 활발한 해수교환이 저층 퇴적물을 재부유시켜 저층에서의 영양염 및 부유물질의 농도를 증가시키긴 하지만 그동안 시호호의 수질악화의 주요한 원인 중 하나인 저층에서의 용존산소 고갈을 다소 개선된 것으로 나타났다. The spatial and temporal distribution of water qualities and the influence of the operation of tidal power plant in the middle of Shihwa dike has been studied. Water qulities inside of Lake Shihwa is mainly controlled by the input of stormwater runoff through streams and sewer outlets of Banweol industrial complex in the summer season. For case of outer sea of Lake Shihwa, water qulities are controlled by the stormwater ruoff, discharge from Lake inside through watergate, and the dewatering outlets from the wastawater treatment plant(WWTP). Results of oxygen saturation in bottom water at July 2011 showed that the hypoxic or anoxic condition was well developed. However, oxygen levels was gradually increased after August because the operation of tidal power plant lead to significantly increase the water exchange between Lake inside and outer sea. It suggests that seawater input from outer sea has contributed to the improvement of oxygen depletion in Lake Shihwa.
시화호 환경 내 수은의 생지구화학적 거동 및 특성 연구
나공태(Kongtae Ra),김경태(Kyung-Tae Kim),김종근(Jeong-Keun Kim),김은수(Eun-Soo kim),조성록(Sung-Rok Cho),이정무(Jung-Moo Lee) 대한조선학회 2012 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2012 No.5
시화호 내 수은의 생지화학적 특성 및 오염도를 조사하기 위하여 해수, 퇴적물, 입자성 침강물질, 해양생물(어류 및 패류)에 대한 연구를 실시하였다. 또한 시화호 수은 오염의 주요한 원인인 유입하천의 하천수 및 퇴적물 내 수은의 분포를 연구하였다. 해수와 퇴적물 내 수은 농도는 반월 및 시화 산업단지 인근 지역에서 상대적으로 높았고 배수갑문으로 갈수록 감소하는 경향을 보여 수은이 지속적으로 하천을 통해 유입되고 있음을 알 수 있었다. 퇴적물 주상시료를 통해 시화호 내 과거 수은의 오염도 분석을 통해, 반월 및 시화 산업단지가 생성된 이후 수은 농도가 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 시화호 내측에 서식하는 어류 및 패류 내 수은 농도는 어류의 근육에서 가장 높은 농도를 보였으나 국내·외 수산물 내 수은 잔류허용기준을 초과하지 않는 것을 알 수 있었다. In order to study on the biogeochemical behavior and pollution status for mercury, mercury was measured in seawater, sediment, settling particle, marine organisms such as mussel, oyster and fish from the artificial Shihwa Lake. Additonally, the creek water and sediments around Shihwa lake, supposing to be potential source for mercury input source has been analyzed. Mercury concentrations in seawater and surface sediments showed the highest value nearby Banweol industrial complex to be decreased toward the watergate. The pollution history of mercury in core sediments showed the significant increase of mercury in sediments after the construction and operation of industrial complexes in the early 1980s. The results of mercury concentrations in marine organisms collected in Shihwa Lake suggest that their concentration was below the maximul residue limits for mercury but mercury concentration in muscle of Fish was higher than in bivalves.