• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.283-296
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• 2014

본 연구에서는 연안오염총량관리가 시행되고 있는 시화호 유역에서 비점오염 형태로 유입되는 중금속 유출 특성, 오염도 및 위해성을 평가하기 위하여 반월 스마트 허브(산업단지)에 위치한 강우유출수 내 용존성과 입자성 중금속(Co, Ni, Cu, Zn, Cd 및 Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우초반에 농도가 높고 이후 감소하는 경향을 보였으나, 나머지 용존성 중금속과 입자성 중금속은 강우량 증가에 따라 농도가 큰 폭으로 증가하는 경향을 보였다. 총 중금속 중 입자성 중금속이 차지하는 상대적인 비율은 Pb이 97.2%로 가장 높고 Cu>Cd>Co>Zn>Ni순이었으며, 입자-용존 분배계수($K_d$) 결과는 강우유출수 내 존재하는 Pb는 다른 중금속에 비해 빠르게 입자형태로 제거되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 1일의 강우 이벤트 동안 2개의 토구를 통해 유출되는 총 중금속의 유출량은 Co 2.21 kg, Ni 30.5 kg, Cu 278.3 kg, Zn 398.3 kg, Cd 0.39 kg 및 Pb 40.0 kg로 나타났다. 연안오염총량관리제도가 시행되고 있는 시화호의 유역면적, 연간 강우량 등을 고려할 때 막대한 양의 중금속이 비점오염의 형태로 시화호로 유입되고 있음을 알 수 있었다. 무엇보다 강우유출수 내 용존성 Ni, Cu 및 Zn의 평균농도는 급성 독성을 나타내는 수질기준(급성 단기기준)를 초과하고 있으며, 입자성 중금속 역시 모든 원소가 배경농도에 비해 농축도(오염도)가 매우 높고, 국내 퇴적물 관리기준(PEL)을 큰 폭으로 초과하고 있어, 주변 해역 환경 및 생태계에 악영향을 미칠 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제35권2호
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• pp.69-83
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• 2013

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.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.55-68
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• 2010

박테리아, HNF, 식물플랑크톤 그리고 섬모충류로 이어지는 미소생물군집의 계절적 변화를 2007년 5월에서 2008월 5월까지 부영양화된 기수호유역 시화호의 3개 정점에서 조사하였다. 배수갑문 주변의 두 정점과 비교하여 상류의 정점에서 염분농도가 낮게 나타났고, 영양염 농도와 더불어 Chl-$\alpha$가 현저하게 높게 기록되었다. 박테리아의 연 평균은 St. 1에서 $6.8{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로, St. 2에서 $7.4{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로, St. 3에서 $4.6{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로 각각 관찰되었다. HNF의 연 평균은 St. 1에서 $19{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로, St. 2에서 $6.7{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로, St. 3에서 $5.9{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로 각각 기록되었다. 최고치의 섬모충 개체수는 St. 1에서 2008년 4월 29 일에 관찰되었고, 전체의 99%가 자가영양성 섬모충 Mesodinium rubrum (=Myrionecta rubra) 이였다. Chl-$\alpha$농도는 박테리아와 높은 상관관계가 관찰되었으나, 박테리아는 HNF와 섬모충으로 이어지는 상위 포식자 간의 상관성이 높게 나타나지 않았다. 이것은 상위 포식자로 이어지는 에너지 흐름의 효율이 비교적 낮다는 것을 의미한다. 부영양화된 시화호에서 일차 생산자의 생물량이 높게 관찰되였음에도 불구하고, 미소생물군집의 상위 영양단계 생물과 하위 생물군과의 상관성이 나타나지 않았다는 것은 미소생물환의 먹이 연쇄는 고전적인 먹이망과 같은 간접적인 경로와 더불어 시간 지연의 영향을 받았을 것으로 사료되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1025-1029
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• 2005

공단지역에서 아황산가스의 오염농도와 공간분포를 조사하기 위해 토지이용 유형별로 약 500 m 격자망을 구성하여 76개의 지점에 패시브샘플러를 설치하여 분석을 수행하였다. 또한 아황산가스를 비롯한 대기오염물질이 공업단지, 주거지 및 녹지지역의 토양에 미치는 오염영향을 파악하기 위해 120개 지점에서 토양시료를 채취하여 토성과 중금속 농도를 분석하였다. 분석결과 아황산가스 농도와 Cu 및 Pb와의 상관도는 0.05 및 0.04로 낮게 도출되었으나, 공업지역만을 대상으로 분석하였을 경우 상관도는 0.17 및 0.08로서 각각 3.3배와 2배 증가한 것으로 분석되었다. 위 연구결과는 대기오염농도의 공간분포 및 토양오염과의 상관성을 파악할 수 있도록 공업지역, 주거지역 및 녹지지역으로 구분하여 도면에 표시하였으며, 연구결과는 인간, 동 식물이 장기간 오염환경에 노출정도와 대기위생 및 공중보건 위험성평가를 위한 자료로 활용될 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권3호
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• pp.103-111
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• 1998

본 연구는 경기만 표층 퇴적물의 지화학적 특징과 입도분포와의 관계를 조사하기 위해서 수행되었다. 1995년 12월에 채집한 총 90 개 퇴적물 시료를 대상으로 입도분포, 유기탄소와 중금속 함량(Al, Fe, Mn, V, Co, Ni, Cr, Zn, Cu)을 분석하였다. 또한 1981년에 조사된 자료와 비교함으로써 그 동안의 변화를 파악하고자 하였다. 퇴적물 입자의 크기는 몇몇 지역에서 1981년과는 다른 양상을 보였다. 1994년에 완공된 시화방조제 부근의 퇴적물은 이전에 비해서 세립해졌다. 공항건설을 위한 매립공사가 진행되고 있는 영종도 부근의 퇴적물의 경우 세립한 퇴적상에서 혼합 퇴적상으로 변하였다. 유기물과 중금속 함량은 전반적으로 입도에 의존적인 분포를 보이고 있지만, 인천북항의 퇴적물에서는 입도와 무관하게 유기물과 Ni, Cr, Zn 그리고 Cu 등의 중금속이 높은 농도로 농축되어 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제2권1호
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• pp.31-41
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• 1997

인천 연안역을 중심으로 1994년 5월에서 1995년 2월까지의 4계절에 걸쳐 저서동물군집을 조사하고 저서동물의 종 조성에 따른 시 공간적 분포 양상을 파악하며, 생물분포에 관여한 다양한 환경요인의 측정과 함께 해양환경을 평가하였다. 조사결과 총 231종, 평균 455개체/$m^2$의 저서동물이 채집되었고, 이 중 주요 우점종은 다모류의 Heteromastus sp., Sternaspis scutata, Chaetozone setosa, Mediomastus sp., Glycinde sp., Glycera sp.와 Nephtys oligobranchia 등이었으며 조사시기별과 해역별로 커다란 차이가 있었다. 종 조성에 따른 공간적 유사성에 있어선 크게 4개의 정점군으로 대별되어 팔미도 외해역(I), 주 수로역과 시화방조제 부근 해역(II), 영종도 북동쪽 해역(III), 인천항과 소래 입구역(IV)으로 나뉘어 졌다. 이러한 구분은 저서동물의 분포에 일반적으로 영향을 주는 퇴적물의 입도 뿐만 아니라 중금속 농도 및 용존산소의 차이 등과 오염의 정도에 따라 나타나는 다모류와 연체동물의 출현비의 증가, 갑각류의 Phoxocephaiidae의 출현여부, 오염지시종의 증가 등은 정점군 I에서 정점군 IV로 갈수록 오염되어졌음을 잘 반영하고 있다.

• 생태와환경
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• 제52권3호
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• pp.179-191
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• 2019

시화호 중금속 오염원을 추적하기 위하여 산업단지 5개 하천에서 하천수와 퇴적물을 채취하여 중금속 분포 특성과 오염도를 평가하였다. 용존 및 입자성 Ni과 Cu는 군자천에서, Zn과 Pb은 정왕천에서, Cd은 시흥천에서 상대적으로 높은 농도를 보이고 있어, 하천에 따라 유출되는 금속 오염원이 다른 것을 알 수 있었다. 하천 퇴적물 내 중금속의 평균농도는 Cu가 $2,549mg\;kg^{-1}$로 가장 높았으며 Cu>Zn>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg의 농도순이었다. 시흥천에서 As를 제외한 금속원소의 평균농도가 다른 하천에 비해 매우 금속오염도가 큰 것으로 나타났다. 전체 하천 퇴적물 조사 정점 중 Cr (57%), Ni (62%), Cu (84%), Zn (60%), Cd (68%), Pb (81%)이 저서생물에 독성이 나타날 가능성이 있는 II 등급이상의 높은 농도였다. 농집지수를 통한 오염도 평가 결과, 하천 퇴적물 내 Cu와 Cd은 extremely polluted, Zn과 Pb은 heavily polluted의 오염상태로 구분되었다. 전체 퇴적물의 59%가 독성이 나타날 가능성이 높아 오염규모 확인이 필요한 "나쁨"의 등급이었으며, 35%의 조사 정점은 중장기적으로 배출시설 관리가 필요한 "매우 나쁨"에 해당되는 오염단계를 보이고 있었다. 하천수와 퇴적물 내 높은 금속 농도와 공간분포 특성을 고려하였을 때 금속오염은 금속의 제조와 사용과 관련된 산업폐수 즉 하천에 직접 유출되는 하수구를 통한 오염임을 알 수 있었다. 시화호의 주요한 금속 오염원은 산업활동에 기인한 높은 농도의 중금속을 포함한 폐수이며, 이 폐수가 지속적으로 하천을 통해 공급되고 있는 것으로 판단된다.