In the present study analysed the physico chemical properties and distribution of heavy metal and also analysed the changes of heavy metal distribution by resuspension and properties of heavy metal release into sea water. From the experimental result showed sediment resuspension plays an important role in the release of heavy metals in coastal environment. Heavy metal release percentage was high in different mixing time of resuspension and different amounts of sediment due to resuspension of particulate matter.
This study was carried out to characterize sources of atmospheric total suspended particulates (TSP) in urban and sub--urban areas of metropolitan taegu. The sources were tentatively identified by a multivariate technique, i.e. principal component analysis (PCA), and the source contributions to the atmospheric concentrations of TSP were further estimated by stepwise multiple regression analysis. A total of 5 sources was identified in the urban area of Taegu (soil dust resuspension, fuel combustion, secondary aerosol, traffic related aerosol, and refuge burning), while 4 sources were found to be significant in the sub--urban area as following: fuel combustion/secondary aerosol, soil dust resuspension, traffic related aerosol, and wood/agricultural burning. The largest contributor to the atmospheric TSP appeared to be the soil dust resuspension in both areas. The source apportionment of the extractable organic matter (EOM) was also carried out for the Taegu data. The EOM was determined with respect to the solvent polarity, i.e. cyclohexane (non-polar), dichloromethane (semi--polar), and acetone (polar). In addition, the source profiles for the TSP in Taegu area were estimated using a PCA-based algorithm, and the validity was evaluated tentatively by comparing the data in the literature.
The objective of this study was to identify the sources and to estimate the source contributions to the atmospheric TSP(total suspended particulate matter) and PM-10(particulate matter with aerodynamic diameters less than 10$\mu\textrm{m}$) concentration in Taegu area. A total of 84 samples was collected during the January to December 1999. TSP and PM-10 were collected on filters by portable air sampler, and heavy metals in TSP and PM-배 were analyzed by ICO(Inductively Coupled Plasma Spectrometery) after preliminary treatment. The results were follow as : First, annual average of TSP and PM-10 concentration was 123 and 69$\mu\textrm{g}$/㎥ respectively. The concentration of TSP and PM-10 were highest in winter season compared to other seasons. Second, the concentration of Al, Fe, Mn were higher in TSP than in PM-10, indicating that these heavy metals are generally associate with natural contributions. Third, metal combinations showed that a high correlation among concentrations of heavy metals were follows: As Al, Fe and Mn in TSP ; Ni, Cr, Cd and Pb in PM-10. Finally, Statistical analysis was performed using Principal Components Analysis(PCA) in order to find possible sources of the pollutants. The factor analysis was permitted to identify four major sources(soil/road dust resuspension, waste incineration, furl combustion, vehicular emission) in each fraction. These source accounted for at least 83, 85% of variance of TSP and PM-10 concentration in Taegu area.
In this study, airborne particle samples were obtained to determine the concentrations of particulate air pollutants in indoor and outdoor air of public facilities in Taegu area. Total of 12 public facilities, regulated by the Public Sanitary Law, were selected as sampling sites, which include three underground arcades, one railway and two bus terminals, three general hospitals, and three department stores. In each place, sampling was carried out seasonally during the period of October 1994 to July 1995, and four samples per each site per season were collected both indoors and outdoors simultaneously. After determination of suspended particulate matter (SPM) mass concentrations, the particle samples were divided into two parts for subsequent chemical analysis: one for the analysis of trace elements and the other for water soluble ions. Seasonal levels of SPM appeared to be the highest in spring and the lowest in summer both indoors and outdoors, while locational variations of highest in statioyterminals, and lowest in department stores . SPM concentrations indoors and outdoors did not show any significant differences each other in most places . However, there were significant correlations between indoor and outdoor levels of SPM and other chemical species . These results indicates that indoor SPM levels are likely to be significantly affected by outdoor sources in many places. The most significant source of SPM was estimated to be the resuspension of soil/road dust both indoors and outdoors . The concentrations of toxic heavy metals (Pb, Cd, Cr, Cu) in underground arcades appeared to be very much lower than the established air quality guidelines for underground environments. In addition, it is likely that micro-environmental parameters such as temperature, humidity, and air velocity, play a less significant role than outdoor air quality as a factor affecting the levels of particulate pollutants in indoor environments of public facilities in Taegu area.
In situ particle size spectra are obtained from two sequent cruises in order to evaluate the physical consequences of suspended particulate matters caused by episodic storm runoff from the Santa Ana River watershed, an urbanized coastal watershed. Suspended particles from various sources including surface runoff, near-bed resuspension, and phytoplankton are identified in empirical orthogonal function (EOF) analysis and an entropy-based parameterization (Shannon entropy). The first EOF mode is associated with high turbidity and fine particles as indicated by the elevated beam attenuation near the Santa Ana River and Newport Bay outlets, and the second EOF mode explains the suspended sediment dispersal and particle coarsening at the near-surface plume. Chlorophyll particles are also distinguished by negative magnitudes of the first EOF mode, which is supported by the relationship between fluorescence and beam attenuation. The integrated observation between the first EOF mode and the Shannon entropy index accentuates the characteristics of two different structures and/or sources of sediment particles; the near-surface plumes are originated from runoff water outflow, while the near-bottom particles are resuspended due to increased wave heights or mobilizing bottom turbidity currents. In a coastal pollution context, these methods may offer useful means of characterizing particle-associated pollutants for purposes of source tracking and environmental interpretation.
한반도 남해안의 고성만과 강진만에 대한 입자유기물질 양과 현탁물식자를 위한 먹이로서의 질의 월별변동을 밝히기 위하여 부유입자물질의 원소 및 생화학 조성에 대한 현장조사를 1999년7월부터 2000년 8월까지 실시하였다. 두 해역의 총 부유입자물질은 해역간에 유사한 농도 분포로 뚜렷한 월별 변동 양식을 나타내지 않았다. 그러나 이들 생물군의 잠재 먹이원인 입자유기물질 조성성분들은 두 해역 모두 여름철에 뚜렷이 높은 농도를 보이는 계절 변동성을 나타내었다. 한편, 입자유기물질의 원소나 생화학 조성 성분의 높은 농도가 나타나는 시기는 chlorophyll a와 잘 일치하여 식물플랑크톤 생산이 입자유기물질의 중요한 조절자라는 것을 가리킨다. 그러나, chlorophyll a와 입자유기물질 조성성분(입자 단백질, 탄수화물 및 지질)들 사이에 유의한 상관관계는 나타나지 않았고, 이들 생화학 성분들 간에도 높은 상관성은 발견되지 않았다 이와 같은 결과들은 식물플랑크톤 생물량이 낮은 시기에 연구 해역들의 입자유기물질에 대한 또 다른 과정들에 의한 기여가 있다는 것을 시사하였는데, 가을에서 봄철사이에 높은 C:Chl a, C:N 비 및 입자 탄수화물의 높은 농도 등은 입자유기물질의 생화학성분 농도가 표층 퇴적물 재부유나 양식생물의 배설과 같은 과정들에 의해 영향을 받고 있다는 것을 나타낸다. 본 조사해역에서 입자유기물질 중 생화학 성분들의 합으로 나타낸 먹이물질은 그것들의 에너지 값과 함께 가을부터 봄철사이에는 다소 높은 농도가 관찰되었지만, 가장 높은 농도는 여름철에 나타났다. 총 부 유입자물질 중 먹이물질이 차지하는 비율로서 표시한 먹이지수는 대체로 $6\%$를 넘지 않는 수준으로 입자유기물질의 영양상태에 있어서 다소 낮은 질을 나타내는 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 식물플랑크톤 변동과 함께 입자유기물질의 먹이물질과 먹이지수 변동을 동시에 측정함으로서 현탁물 섭식자 생물군의 성장과 비만 및 생리생태를 이해하기 위한 자연의 먹이환경으로서 입자유기물질 농도나 질을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다는 것을 보인다.
한반도 서해중부에 위치하는 금강하구 및 인근 연안역에서 염분 및 부유물함량의 계절적 변화양상을 관측하였다. 금강하구에서 부유물함량은 계절적으로 크게 변하였으 며, 동계에 높고 하계에 낮게 나타났다. 특히 홍수기의 하계에는 담수의 유입이 증가 하여 금강하구에서 염분은 5$\textperthousand$ 미만이었고, 염분이 28$\textperthousand$ 미만의 기수가 인근 연안역으 로 확장하였다. 부유물함량은 금강하구에서 100 mg/l 이상으로 높았지만, 외해에서는 5mg/l 이하로 감소하였다. 이와 같이 홍수기인 하계에 부유물함량이 낮은 것은 금강을 통해 공급되는 육상기원 부유물질의 대부분이 강하구역에 집적되기 때문으로 해석된 다. 금강하구 및 인근해역에서 부유물함량 및 분포양상의 계절적 변동은 한반도 서해 연악역에서 현생 퇴적물의 주기적 퇴적작용으로 해석되었다. 즉, 하계동안 금강을 통 해 공급되는 세립물질은 강하구에 우세하게 집적되며, 동계에는 재부유되어 남쪽방향 으로 운반되는 반복작용이 주기적으로 나타나는 것으로 해석된다.
한반도 남해 내만역에서 계절별로 4회에 걸친 입자유기물질 농도분포를 조사한 결과 입자유기물질은 대체로 봄철과 여름철 농도가 가을과 겨울철에 비해 비교적 높다는 것을 나타내었다. 입자유기물질 농도가 높은 봄과 여름철 C : Chl a나 C . N비는 해양의 식물플랑크톤의 전형적인 비값들을 나타내고 Chl a농도 역시 이기간 중에 높게 나타나 이들 내만역에서 입자유기물질 계절 변동은 식물플랑크톤 생물량과 밀접한 상관을 갖는다는 것을 보였다. 조사 해역별 입자유기물질 성분의 농도 분포는 진해만에서 고성만과 강진만에 비해서 높은 농도를 나타내었는데, 다른 해역에 비해서 진해만에서 높은 Chl a: PPr-N비 값들은 진해만이 다른 내만역들 보다 더욱 부영양화 되었다는 것을 나타내어 부영양화 수준에 따른 식물플랑크톤 생산력이 각 내만역 사이 입자유기물질 농도의 공간적 차이를 결정하는 중요한 요인이라는 것을 시사했다. 각 내만역 내에서 입자유기물질 수평농도 분포는 소규모 내만역내에서도 공간적으로 큰 농도차를 보일 수 친다는 것을 나타내었는데, 대도시에 인접한 수역에서 높은 입자유기물질 농도와 높은 식물플랑크톤 기여는 이들 도시로부터 다량의 영양염 유입을 시사하였고, 양식장이 밀집한 수역에서 상대적으로 낮은 입자유기 물질 농도는 양식생물의 높은 섭이활동을 반영하는 것으로 고려되었다. 식물플랑크톤 성장 제한 영양염은 계절별로 각 내만역내에서 입자유기물질 C : N : P 원소 변동비로부터 평가되었는데, 진해만과 고성만에서 Redfield비와 일치하는 C : N 변동비 (6.6)는 이 해역의 입자유기물질이 식물플랑크톤에서 유래하고 있다는 것을 나타내었던 반면, 강진만에서는 5.0의 다소 낮은 C : N비를 보였다. 진해만과 고성만에서 여름철 18.2와 24.6의 높은 N : P 변동비는 인산염이 이 해역들의 식물플랑크톤 성장을 제한할 수 있는 것으로 나타나지만 봄철 10.8과 14.7의 낮은 비값은 오히려 질소계 영양염에 의한 제한을 시사한 반면, 강진만에서 N : P 변동비는 $6.3\~12.8$로 조사기간 모두 질소계 영양염이 제한 영양염으로 작용한다는 것을 시사하였다.
본 연구에서는 조력발전소 가동 이후 퇴적물 내 공간적 중금속 오염변화 특성을 알아보기 위하여, 2015년 표층퇴적물, 퇴적물 코어, 입자성 침강물질 내 중금속 농도를 분석하고 가동 이전인 2009년과의 비교를 실시하였다. 2015년에 채취한 표층퇴적물 내 중금속의 평균 농도는 조력발전소 가동 이전인 2009년에 비해 8% (Cd)~31% (Zn, Hg) 감소하였다. 본 연구에서 분석된 8개 원소를 모두 포함한 오염부하지수(PLI)를 계산한 결과, 2015년 자료가 2009년에 비해 중금속 오염도가 18% 감소하였다. 하지만 2015년에도 산업단지에 인접한 상류지역에서는 여전히 Cu, Zn, Pb가 주의기준(TEL)을 초과하였다. 조력발전소 가동 이전에 비해 2015년 중금속에 오염된 퇴적 깊이는 S6 정점에서는 15 cm, S7 정점에서는 12 cm 증가하였으나 중금속의 평균농도는 감소하였다. 입자물질의 총 침강속의 평균은 2009년에 32.5 g/㎡/d에서 2015년 103.5 g/㎡/d로 입자의 침강량이 3.2배 높아졌다. 수층의 입자물질 증가는 조력발전소 가동에 따라 저층 퇴적물이 재부유된 것으로 판단된다. 코어 시료에서 오염 퇴적 깊이와 입자물질의 침강속 증가는 조력발전소 가동으로 인해 발생한 해류의 영향으로 저층 퇴적물이 재부유되어 다른 지역으로 이동/퇴적된 사실을 나타내고 있다. 표층퇴적물과 마찬가지로 상류지역 코어에서는 여전히 Cr, Cu, Zn, Pb, Cd이 주의기준을 초과하고 있었으며, 중금속 오염 퇴적물이 40 cm 이상 축적되어 있어 여전히 산업단지를 통한 중금속 오염이 심각한 것으로 나타났다. 조력발전소 가동에 의한 해수 유통량의 증가로 시화호 중금속 오염은 다소 감소하였으나, 산업활동을 통한 중금속의 오염은 여전히 존재하고 있으며 퇴적물 재이동을 통해 오염된 퇴적물이 시화호 외측으로 방류되어 환경 혹은 생태계에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서 금속 안정동위원소를 활용한 오염원 추적과 같은 과학적 조사와 오염원을 줄이기 위한 정책적인 결단이 필요한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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