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A Study on the Metallic and Ion Elements by Fine Particle and Effects of Vessels Exhaust Emission in Busan City

부산지역의 미세먼지 중 중금속 및 이온성분과 선박배출가스의 영향에 관한 연구

  • Lee, Seung-Won (Department of Environmental Engineering, Dong-Eui University) ;
  • Son, Yi-Seul (Department of Environmental Engineering, Dong-Eui University) ;
  • Kim, Jung-Kwon (Department of Environmental Engineering, Dong-Eui University)
  • 이승원 (동의대학교 환경공학과) ;
  • 손이슬 (동의대학교 환경공학과) ;
  • 김정권 (동의대학교 환경공학과)
  • Received : 2010.12.24
  • Accepted : 2011.01.13
  • Published : 2011.01.31

Abstract

The objectives of this study were to investigate the seasonal characteristics of metallic and ion elements of $PM_{10}$(Particulate matter with aerodynamic diameter ${\leq}10\;{\mu}m$) and the effects of vessels exhaust emission from ships harboring in Busan City. The $PM_{10}$ samples were collected from January 2010 to October 2010 at Dongsam-dong(coastal area), in Busan City. The particulate matters were analyzed for major water soluble ionic components and metals. The ranges of the $PM_{10}$ mass concentrations were from 29.8 ${\mu}g/m^3$ to 47.0 ${\mu}g/m^3$ in Dongsam-dong. The $PM_{10}$ mass concentrations in Dongsam-dong are very similar to Gwangbok-dong during same sampling periods. These results were understood by the effects of the shipping source emitted from ships anchoraging and running. The concentrations of water-soluble ions and metals in the $PM_{10}$ had a level of as high as the order of $SO_4^{2-}$>$NO_3^-$>$Cl^-$ and $NH_4^+$>$Na^+$>$Ca^{2+}$>$K^+$>$Mg^{2+}$, respectively. The correlation coefficients($R^2$) for $SO_4^{2-}/PM_{10}$ and $NH_4^+/PM_{10}$ of were 0.7446 and 0.7784, respectively, and it showed the high correlation with each other.

Keywords

$PM_{10}$;Anions;Cations;Metals;Ships

Acknowledgement

Supported by : 한국환경산업기술원

References

  1. 강충민, 이승일, 조기철, 안준영, 최민규, 김희강, 1999, Annular Denuder System을 이용한 수도권지역의 산성오염물질 및 PM2.5 성분농도 특성, 한국대기환경학회지, 15(3), 305-315.
  2. 김경연, 2005, 제주지역 대기 중 해염입자의 분포특성, 석사학위논문, 제주대학교 .
  3. 김성연, 정문호, 손부순, 양원호, 최경호, 2005, 서울시 일부 지역의 대기 중 미세먼지에 관한 연구, 한국환경보건학회지, 31(4), 301-308.
  4. 김성천, 송재종, 임성호, 강달선, 2000, 군산 지역에서 PM10의 농도 및 성분 특성에 관한 연구, 한국환경 위생학회지, 26, 18-24.
  5. 김신도, 김창환, 2008, 서울지역 미세먼지의 물리화학적 특성, 서울도시연구, 9(3), 23-33.
  6. 김우규, 전영신, 이현환, 김현미, 1995, 서울 부유분진 농도의 황사 특성에 관한 사례 연구, 한국대기보전학회지, 11(2), 199-209.
  7. 김지아, 진형아, 김철희, 2007, 부산 지역 미세먼지 농도의 시간변동 특성 및 기상인자 분석을 통한 먼지생성 해석, 한국환경과학회지, 16(10), 1157-1167. https://doi.org/10.5322/JES.2007.16.10.1157
  8. 이호근, 박경윤, 서명석, 장광미, 강창희, 허철구, 1995, 제주도 고산에서 수용성 에어로졸의 화학적 성분 분석, 한국대기보전학회지, 11(3), 245-252.
  9. 전병일, 황용식, 2010, 2006-2008년 봄철 부산지역 PM10과 PM2.5의 질량농도 및 금속성분의 화학적 특성, Korean Earth Science Society, 31(3), 234-245 https://doi.org/10.5467/JKESS.2010.31.3.234
  10. 정진도, 황승민, 최희석, 2008, 아산지역 황사/비황사시 PM2.5, PM10 농도 특성에 관한 연구, 대기환경공학회지, 30(11), 1111-1115.
  11. 진윤하, 2004, 서울지역 PM10 농도 특성과 바람장과의 관계, 석사학위논문, 서울대학교.
  12. 박일수, 이덕길, 강인구, 1991, 서울지역 겨울철 SO2 농도를 지배하는 기상인자, 한국대기보전학회지, 7(2), 96-104.
  13. 최규훈, 김기현, 강창희, 이진홍, 2003, 황사와 비황사기간의 중금속 농도 분포 특성: 2001년 황사기간에 대한 비교연구, 한국대기환경학회지, 19(1), 45-56.
  14. 최민식, 이성기, 최재천, 이민영, 1995, 소백산 대기중 입자상 물질의 화학적 특성에 관한 연구(Ⅱ) - 금속원소의 계절적인 변화와 기원을 중심으로, 한국대기보전학회지, 11(2), 191-198.
  15. 최민규, 1997, 청정지역에서 입자상물질(PM10)의 특성에 관한 연구, 석사학위논문, 건국대학교.
  16. 최희석, 2007, 아산지역에서 관측된 PM2.5, PM10 농도 특성에 관한 연구, 석사학위논문, 호서대학교 .
  17. 환경부, 2007, 대기오염공정시험방법, 환경부고시 제2007-145호.
  18. Chow, J. C., Watson, J. G., Lu, Z., Lowenthal, D. H., Frazier, C. A., Solomon, P. A., Thuillier, R. H., Magliano, K., 1996, Descriptive analysis of PM2.5 and PM10 at regionally representative locations during SJVAQS/AUSPEX, Atmos. Environ., 30(12), 2079-2112. https://doi.org/10.1016/1352-2310(95)00402-5
  19. DeGaetano, A. T., Doherty, T. O. M., 2004, Temporal, spatial and meteorological variations in hourly PM2.5 concentration extremes in New York City, Atmospheric Environment., 38, 1547-1558. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2003.12.020
  20. Donaldson, K., MacNee, W., 2001, Potential mechanism of adverse pulmonary and cardiovascular effects of particulate air pollution(PM10), International Journal of Hygiene and Environmental Health, 203, 411-415. https://doi.org/10.1078/1438-4639-00059
  21. Hsiano, W., Mo, Z. Y., Fang, M., Shi, X. M., Wang, F., 2000, Cytotoxi-city of PM2.5 and PM2.5-10 ambient air pollutants assessed by the MTT and the Comet assays, Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 471, 45-55. https://doi.org/10.1016/S1383-5718(00)00116-9
  22. Jed, M. W., Chris, L., Lioy, P., Thurston, G. D., Lippmanm, M., 1991, Measurement of sulfate aerosol and its acidity in the SO2 source region of Chestnut Ridge, PA, Atmospheric Environment, 25(A), 1327-1333. https://doi.org/10.1016/0960-1686(91)90243-Z
  23. Laakso, L., Hussein, T., Aarnio, P., Kpomppula, M., Hiltunen, V., Viisanen, Y., Kulumala, M., 2003, Diurnal and annual characteristics of particle mass and number in urban, rural and Arctic environment in Finland, Atmos. Environ., 37(19), 2629-2641. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(03)00206-1
  24. Vakeva, M., Hameri, K., Puhakka, T., Nilson, E., Hohti, K., Makela, J., 2000, Effects of meterological process on aerosol particle size distribution in an urban background area, J. Geophy, Res., 105(9), 807-821. https://doi.org/10.1029/1999JD901143
  25. Wang, G., Wang, H., Yu, Y., Gao, S., Feng, J., Gao, S., Wang, L., 2003, Chemical characterization of water soluble components of PM10 and PM2.5 atmospheric aerosols in five locations of Nanjing, China, Atmos. Environ., 37, 2893-2902. https://doi.org/10.1016/S1352-2310(03)00271-1
  26. 전병일, 황용식, 2007, 최근 5년간 부산지역의 미세먼지 (PM10)농도 특성에 관한 연구, 환경영향평가, 16(6), 533-542.