Vertical profiles of mercury in sediment cores at Lake Shihwa, Korea

Kong Tae Ra(나공태),Kyung Tae Kim(김경태),Moo Joon Shim(심무준),Soo Hyung Lee(이수형),Eun Soo Kim(김은수),Kwang Woo Lee(이광우) 한국해양환경·에너지학회 2000 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.-

해수 중의 미량금속 분석을 위한 청결기술의 소개

김경태,김은수,나공태,문덕수,김현주,Kim, Kyung-Tae,Kim, Eun-Soo,Ra, Kong-Tae,Moon, Deok-Soo,Kim, Hyeon-Ju 해양환경안전학회 2009 海洋環境安全學會誌 Vol.15 No.2

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Pb, Zn등의 금속은 해수 중에 미량으로 존재하기 때문에 미량금속이라고 하며 일부는 미량영양소로서 생명체의 생리활동에 필요하지만 정해진 한계값을 초과할 때는 독성을 나타낸다. 미량금속(중금속)은 해양환경 및 해양생태계에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 지속성 오염물질로 분류되어 다양한 연구가 수행되고 있다. 해수와 담수 등 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도의 $1/10{\sim}1/1,000$ 정도로 낮아졌으며, 수직 분포는 생물, 물리, 지화학적인 과정들이 반영되고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량금속에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의가 요구되고 있다. 그러나 국내의 경우 많은 해양환경 관린 조사 및 연구에서 정확성이 결여된 자료가 보고되고 있다. 특히 미량금속 분석에 있어서 시료의 채취, 보관, 분석에 대한 정착한 인식 및 이해 부족은 자료의 질을 저하시키고 있다. 해양환경 연구 및 환경평가에 활용하기 위하여 자연수 중 미량금속의 정확한 자료를 획득하는 주요 과정에 대하여 소개하고자 한다. The metals such as Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Pb, Zn, etc are present at very low concentration in seawater and are classified as so-called trace metals. Whiles some of them are used in metabolism of living organism as a micronutrient, they may show toxic effects on organisms in case of a limited threshold concentration of them Plenty of studies on trace metals have been performed bemuse trace metals have a persistent influence and an adverse effect on marine environment and ecosystem. For long years, when the concentration of trace metals in natural waters such as seawater and fresh water are measured with high precision and accuracy, some systematic errors have been recognized to be present in measurements. Since 1975 in US and European countries, the measured concentration of trace metals in seawater have been found to be lower by factors of 10-1,000 than the previous data of trace metals measurements and the vertical profiles of the measurements have been shown to reflect well-known biological, physical and geochemical processes. These results are attributed to great advances in analytical instrumentation and methodology for trace metals measurements. Precautions against the contamination of samples are required to be taken in the process of sampling, storage, and analysis of samples. However, in Korea, erroneous data of trace metals with regard to ocean and marine environment related survey and investigations are reported The lock of exact understanding and information regarding precautions in sampling, storage and analysis of samples lead to the deterioration of data quality, especially in the analysis of trace metals. The major procedures to obtain the accurate data of trace metals in natural waters are introduced for applying to the study and assessment of marine environments.

한강 하구와 경기만 표층수의 수질 특성

김경태(Kyung Tae Kim),김은수(Eun Soo Kim),나공태(Kong Tae Ra),조성록(Sung Rok Cho),김종근(Jong Kun Kim),박준건(Jun Kun Park) 한국해양환경·에너지학회 2010 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.6

최근들어 급속한 산업화와 도시화에 의하여 하구와 연안 지역의 환경이 악화되었다. 한강하구와 경기만은 대조차의 넓은 조간대 지역이며, 산업단지와 농지확보, 신도시 건설을 위하여 매립과 둑이 만들어졌다. 다양한 개발에 대한 하구 환경을 파악하고 향후 개발에 대한 누적 효과를 검토할 필요성이 있다. 최근 들어 하구 보호에 대한 국민적 관심이 증가에 따라 하구 환경 개선을 위한 연구가 시작되었다. 본 연구에서는 한강 하구와 경기만에서 계절별로 표층수의 연속 수질 조사를 통하여 그 분포 특성을 파악하였다. With the rapid industrialization and urbanization in recent, the estuarine and coastal regions aorund have been sevely damaged. Han River estuary and Gyeonggi Bay are characterized by high-tidal range and wide tidal flats, a series of reclamation of tidal flat regions and a series of bank construction of inlet regions have been made for industrial, agricultural and new-town building objects. It is necessary to estimate the effect of the past human activities and to assess the cumulative environment change to the future development in the Han river estuary and Gyeonggi bay. As increase of public concern on environmental conservation, the project on restoration technologies for estuaries and coastal seas was started. This study investigated spatial-temporal distribution of water quality in the Han River estuary and Gyeonggi Bay.

시화호 및 주변해역의 수질 특성

장정익,한인섭,김경태,나공태,Jang, Jeong-Ik,Han, Ihn-Sub,Kim, Kyung-Tae,Ra, Kong-Tae 해양환경안전학회 2011 해양환경안전학회지 Vol.17 No.2

본 연구에서는 시화호의 수질 관리 정책 연구를 위한 최근의 수질 자료 확보를 목적으로 2010년에 시화호 내 외측 해역에서 수질 조사를 수행하였다. 시화호 표층수 수질항목들의 수평적 농도분포는 하천을 통한 담수 유업과 배수갑문을 통한 외해수 유입의 영향으로 인하여 반윌 및 시화 산단 얀근 상류지역에서는 높고 배수갑문으로 갈수록 낮아지는 경향을 나타냈다. 시화호 외해에서는 TN 및 TP가 소래포구에 가까운 곳에서 높은 농도를 나타내었으며, 전체적으로 시화호 내해보다는 상대적으로 낮은 농도를 나타내었다. 시화호 내측의 경우, 여름철 성층 형성 및 저층의 활발한 유기물 분해로 빈산소층이 발달되고 있었다. 수질항목들의 수직적 농도분포의 경우, 용존영양염, TN 및 TP는 표층보다 저층에서 높았지만, COD, 클로로필-a 및 POC는 이와 반대로 저층보다 표층에서 높은 분포를 나타냈다. 시화호 표층수에서 염분은 용존영양염과 양호한 음의 상관성을 보여 담수 기원의 영양염 공급이 확인되었고, 이에 의한 식물플랑크톤의 대증식으로 COD 및 POC가 높게 나타났다. The operation of tidal power facility may induce severe changes of water quality in Shihwa Lake. Current water quality data are quite important to water quality management policy of Shihwa Lake. Thus, the water quality data of Shihwa Lake and its adjacent sea in 2010 were presented to characterize the temporal and spatial changes of water parameters such as pH, SS, DO, COD, dissolved nutrients, chlorophyll-a, TN and TP. Highest levels of water quality parameters were observed near the Shihwa and Banweol industrial complexes and the levels of water quality parameters were on a decreasing trend to those near the water gate. It suggests that the horizontal distributions of water quality levels are mainly controlled by the supply of fresh water from streams and the inflow of outer seawater by operation of water gate. Although the higher concentrations of TN and TP were observed in the location being affected by Sorae port, the levels of water quality parameters in outer sea of Shihwa Lake were lower than those in Lake. In summer season, hypoxic condition was well developed in bottom water by strong stratification and active decomposition of organic matter. Thus, the vertical distributions of dissolved nutrient, TN and TP concentrations showed the concentrations to be higher in bottom seawater than those in surface seawater whereas the vertical distributions of chlorophyll-a, COD and POC concentrations showed the concentrations to be higher in surface seawater than those in bottom water. Results of Pearson's correlation matrix for surface seawater demonstrated that salinity showed negatively good correlation with not only dissolved nutrients except for ammonium but chlorophyll-a, COD and POC This result indicates that the supply of dissolved nutrients through several streams might significantly affect phytoplankton bloom and increase of COD concentration in surface seawater.

시화호 유입하천의 수질오염물질 농도에 관한 연구

장정익(Jeong Ik Jang),한인섭(Ihn Sup Han),김경태(Kyung Tae Kim),나공태(Kong Tae Ra) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.4

본 연구에서는 시화호 연안오염총량관리제 도입시 과학적인 기초자료를 제공하기 위하여 하천을 통해 시화호로 유입되는 수질오염물질의 농도 특성을 조사하였다. 시화호 유역 하천수 내 부유물질(SS), 화학적 산소요구량(COD), 용존영양염(NO₂, NO₃, NH₄, PO₄, SiO₂), 총인(TP) 및 총질소(TN) 등을 분석하였으며 조사시기별 및 지역별(산업지역, 도시지역 및 농업지역) 하천수의 오염물질 농도 특성을 비교하였다. 12월 조사 결과가 다른 조사 시기에 비해 모든 수질항목에서 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. 산업지역 내 하천수에서의 COD의 평균값은 12.6 mg/L로 도시지역(6.6 mg/L) 및 농업지역(5.9 mg/L)에 비해 약 2배 높은 농도를 나타냈다. 총인 농도는 COD와 유사하게 산업지역 내 하천수에서 가장 높았고 농업지역 내 하천에서 상대적으로 낮은 농도를 보였으며 용존 인산염(PO₄)이 약 21%를 차지하고 있었다. 총질소는 산업지역, 도시지역 및 농업지역에서의 평균농도가 각각 5.89 mg/L, 3.02 mg/L 및 5.27 mg/L로 산업지역과 더불어 질소계 비료의 사용의 영향으로 농업지역에서도 높은 농도를 보였다. 조사시기 및 지역에 따라 차이는 있으나 총질소 중 질소화합물의 평균비율은 NH₄ (35.1%) > NO₃ (30.0%) > DON (22.8%) > PON (8.9%) > NO₂ (3.2%)의 순으로 나타났고 약 70%가 용존무기질소(NH₄, NO₃, NO₂)의 형태로 존재하고 있었다. 하천수의 용존영양염, 총인 및 총질소 농도는 시화호 표층수에 비해 3.2~37.2배 높았으며 이는 많은 양의 오염물질이 처리과정 없이 하천을 통해 시화호로 유출되는 것을 시사하고 있다. 특히 시화산단을 관통하는 군자천 중류지역에서 상류 또는 하류지점에 비해 높은 농도를 나타내 산업단지에서 발생한 하수와 폐수 일부가 관로 오접 및 무단 방류되어 하수구를 통하여 유입되고 있어 하천수에 대한 하수처리시설로의 이송 및 환경기초시설 증대 등의 대책이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구결과는 향후 시행 예정인 시화호 연안오염총량관리제의 기본계획 및 시행계획 수립시 오염부하량 산정과 삭감계획 수립에 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다. We studied the characteristics of pollutant concentrations in 9 streams that flow into Shihwa Lake in order to provide the scientific data for effective implementation of total pollution loads management system (TPLMS) of the Lake. Suspended solid (SS), chemical oxygen demand (COD), dissolved nutrients (NO₂, NO₃, NH₄, PO₄ and SiO₂), total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN) in stream water from industrial complexes, urban and agricultural regions were determined. Pollutant concentrations in December were higher than that in other sampling periods. COD concentration from industrial complex region with average of 12.6 mg/L was 2 times higher those from urban region (6.6 mg/L) and agricultural region (5.9 mg/L). TP concentration from industrial region also showed higher concentration than other regions. TN concentration in stream water was 5.89 mg/L for industrial region, 3.02 mg/L for urban region and 5.27 mg/L for agricultural region, respectively, suggesting inflow of TN due to fertilizer usage in agricultural field. Relative percentage of nitrogen compounds in TN follows the sequence: NH₄ (35.1%) > NO₂ (20.0%) > DON (22.8%) > PON (8.9%) > NO₂ (3.2%). Concentrations of dissolved nutrients, TP and TN in stream water were 3.2~37.2 times higher than that in Shihwa Lake seawater, therefore large amount of pollutants may be directly entered into Shihwa Lake without any treatment. For Gunja stream of industrial region, pollutants at midstream showed relatively higher concentration compared to upstream and downstream. It is necessary to manage the illegal discharging of sewage and waste water. Our results provide valuable informations on the estimation and reduction of total pollutant loads in the process of establishing adequately strategic and implemental plan of Shihwa Lake TPLMS.