Ocean and Polar Research

Korea Institute of Ocean Science & Technology (한국해양과학기술원)
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Distribution and Pollution Assessment of Trace Metals in Core Sediments from the Artificial Lake Shihwa, Korea

시화호 코어 퇴적물 내 미량금속 분포 특성 및 오염 평가

  • Ra, Kongtae (Marine Environments and Conservation Research Division, KIOST) ;
  • Kim, Eun-Soo (Oceanographic Measurement and Instrument Calibration Service Center, KIOST) ;
  • Kim, Joung-Keun (Marine Environments and Conservation Research Division, KIOST) ;
  • Kim, Kyung-Tae (Marine Environments and Conservation Research Division, KIOST) ;
  • Lee, Jung-Moo (Oceanographic Measurement and Instrument Calibration Service Center, KIOST) ;
  • Kim, Eu-Yeol (Marine Environments and Conservation Research Division, KIOST)
  • 나공태 (한국해양과학기술원 해양환경.보전연구부) ;
  • 김은수 (한국해양과학기술원 기기검교정.분석센터) ;
  • 김종근 (한국해양과학기술원 해양환경.보전연구부) ;
  • 김경태 (한국해양과학기술원 해양환경.보전연구부) ;
  • 이정무 (한국해양과학기술원 기기검교정.분석센터) ;
  • 김의열 (한국해양과학기술원 해양환경.보전연구부)
  • Received : 2012.12.13
  • Accepted : 2013.06.10
  • Published : 2013.06.30
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Abstract

Metal concentrations in creek water, sewer outlets and core sediments were analyzed to identify the potential origin of metal pollution and to evaluate the extent of metal pollution and potential toxicity of Lake Shihwa. Mean concentrations for dissolved metals in creek water and sewer outlets were 1.6~136 times higher than those in the surface seawater of Lake Shihwa. Metal concentrations in creek water from an industrial region were also higher than those from municipal and agricultural regions, indicating that the potential source of metal pollution in the study area might be mainly due to industrial activities. The vertical profiles of metals in core sediments showed an increasing trend toward the upper sediments. Extremely higher concentrations of metals were observed in the vicinity of Banweol industrial complex. The results of a geo-accumulation index indicated that Cu, Zn and Cd were highly polluted. By comparing the sediment quality guidelines such as TEL and PEL, six metals such as Cr, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb levels in core sediments nearby industrial complex exceeded the PEL value. Mean PEL quotient (mPELQ) was used to integrate the estimate of potential toxicity for measured metals in the present study. Mean PELQs in core sediments from Lake Shihwa ranged from 0.2~2.3, indicating that benthic organisms nearby the industrial complex may have been adversely affected.

시화호 내측 퇴적물 내 미량속의 오염원을 규명, 퇴적물 내 미량금속의 분포 특성 및 오염도를 평가하기 위하여 시화호 유역의 하천수, 반월산업단지 토구 유출수 및 코어 퇴적물 내 미량금속을 분석하였다. 하천수 및 반월산업단지 토구 유출수 내 용존성 미량금속의 평균농도는 시화호 내측 표층수에 비해 6.6~136배 높았으며, 산업단지 유역의 하천이 도심 또는 농업 유역에 비해 상대적으로 높은 농도를 보이고 있어 시화호 내측 미량금속의 주요한 오염원은 시화호 유역에 산재하는 하천과 반월산업단지 토구인 것을 알 수 있었다. 미량금속의 수직분포는 저층에서 표층으로 갈수록 농도가 증가하고 있으며 반월산업단지 인근 지역에서 미량금속의 농도가 매우 높은 것으로 나타났다. 농집지수(geo-accumulation index)를 이용한 퇴적물 내 미량금속의 오염도 평가는 산업단지 인근이 다른 조사지역에 비해 상대적으로 오염되었으며 특히 Cu, Zn 및 Cd의 오염도가 매우 심각한 수준으로 나타났다. 우리나라 해저퇴적물의 주의기준(TEL)과 관리기준(PEL)과의 비교를 통하여 퇴적물 내 미량금속 농도가 해양생물에 미치는 영향 및 독성을 파악한 결과, 반월산업단지 인근 지역에서 Cu, Zn, Cd 및 Pb이 PEL을 초과하였으며 Cr과 Ni 역시 외국의 PEL을 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 mPELQ를 이용하여 퇴적물 기준이 존재하는 미량 금속의 종합적인 독성 영향을 평가하였다. mPELQ의 평균은 0.2~2.3의 범위를 나타내었으며 산업단지 인근인 C2와 C3 코어 퇴적물에서의 미량금속 농도가 저서생태계에 대한 독성영향이 우려할 만한 수준으로 나타났다.

Keywords

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