• Toxicological Research
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• 제29권1호
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• pp.69-79
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• 2013

The purpose of this study was to investigate the current status of metal pollution in the sediment from rivers, lakes, and streams in active gold mining districts in Ghana. Two hundred and fifty surface sediment samples from 99 locations were collected and analyzed for concentrations of As, Hg, Cr, Co, Cu, Fe, Zn, Pb, Cd, Ni, and Mn using inductively coupled plasma-mass spectroscopy (ICP-MS). Metal concentrations were then used to assess the human health risks to resident children and adults in central tendency exposure (CTE) and reasonable maximum exposure (RME) scenarios. The concentrations of Pb, Cd, and As were almost twice the threshold values established by the Hong Kong Interim Sediment Quality Guidelines (ISQG). Hg, Cu, and Cr concentrations in sediment were 14, 20, and 26 times higher than the Canadian Freshwater Sediment Guidelines for these elements. Also, the concentrations of Pb, Cu, Cr, and Hg were 3, 11, 12, and 16 times more than the Australian and New Zealand Environment and Conservation Council (ANZECC) sediment guideline values. The results of the human health risk assessment indicate that for ingestion of sediment under the central tendency exposure (CTE) scenario, the cancer risks for child and adult residents from exposure to As were $4.18{\times}10^{-6}$ and $1.84{\times}10^{-7}$, respectively. This suggests that up to 4 children out of one million equally exposed children would contract cancer if exposed continuously to As over 70 years (the assumed lifetime). The hazard index for child residents following exposure to Cr(VI) in the RME scenario was 4.2. This is greater than the United States Environmental Protection Agency (USEPA) threshold of 1, indicating that adverse health effects to children from exposure to Cr(VI) are possible. This study demonstrates the urgent need to control industrial emissions and the severe heavy metal pollution in gold mining environments.

• 한국해양학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-42
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• 1983

濟州道周圍 大陸棚地域과 韓半島 南海沿岸에서 總 39個의 海底堆積物中의 重金屬含量이 測定되었다. 濟州道周圍의 平均含量은 Zn 59.1ppm, Mn 362.6ppm, Cr 63.8ppmiouPb 15-7ppm, Co 10.0ppm, Ni 28.9ppm, Cu 10.5ppm, Fe 2.7%로 나타났다. 南海沿岸에서는 Zn 79.5ppm, Mn 384ppm, Pb 8.6ppm, Ni 17.8ppm, Cu 23.2ppm, Fe 1.59%로 나타났다. 濟州道周圍에서는 細粒質堆積物이 分布하는 北西部가 기타 地域에 比해 높다. 反面 南海沿岸에서는 地域的 傾向成이 나타나지 않지만 馬山灣과 鎭海灣은 周圍隣近陸上의 産業活動에 의한 影響으로 他地域에 比해 높게 나타난다. 그러나 馬山灣과 鎭海內灣에서 Zn과 cu의 高含量을 除外 하고는 全體的으로 世界沿岸堆積物의 平均치에 미치지 못하는 낮은 含量이다. 각 表示成分間의 相關性은 濟州道周圍에서 Zn-Cu, Ni-Cu, Fe-cu, Cr-Cu, Co-Zn, Ni-Zn, Cr-Zn, Ni-Co, Fe-Co, Cr-Co, Fe-Ni, Cr-Ni, Cr-Fe간에 密集한 正의 相關性이 나타나며, Pb, Mn을 除外한 全元元素成分이 粒度와 良好한 正의 相關性을 나타내 粒子가 細立일수록 元素의 吸着率이 크다. 南海沿岸에서는 Cu-Zn, Cu-ni 및 Ni-Mn를 除外하고는 相關關係가 不良하다. 이는 堆積環境이 地域別로 다르고 또한 陸上의 人爲的 活動에 따른 流入含量의 差異에서 온 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.93-102
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• 2004

광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음을 보이고 있다. 퇴적물중 황화수소 함량은 최고 367 ppm에서 최소 약 1 ppm(평균 92 ppm)으로 나타났고 지역에 따라 심한 변동을 보이고 있다. 산화환원에 민감한 원소들(Mn, V, Mo, Cr)간의 상관관계는 조사지역 중 묘도 안쪽 지역에서 강한 양의 상관을 보이고 있다. 높은 TOC함량과 높은 황화수소 함량 및 산화환원에 민감한 원소의 높은 농축이 묘도 안쪽의 시료에서 공통적으로 나타나는 특징을 보이고 있는데 이는 묘도안쪽 지역이 부분적으로 무산소 상태로 유지되고 있음과 동시에 잠재적으로 오염되었음을 지시하고 있다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권4호
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• pp.407-421
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• 2014

The benthic environmental impact experiment addresses environmental impacts at a specific site related to deep-sea mineral resource development. We have acquired several tens of multi- or box core samples at 31 sites within the Benthic environmental Impact Site (BIS) since 2010, aiming to examine the basic properties of surficial deep-sea sediment as a potential source for deep-water plumes. In this study, we present the geochemical properties such as major elements, rare earth elements (REEs), and heavy metal contents at the BIS. Such proxies vary distinctly according to the Facies association. The lithology of all core sediments in the BIS corresponds to both Association Ib and Association IIIb. The vertical profiles of some major elements ($SiO_2$, $Fe_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MgO, MnO) show noticeable differences between Association Ib and IIIb, while others ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $Na_2O$, and $K_2O$) do not vary between Association Ib and IIIb. REEs are also distinctly different for Associations Ib and IIIb; in Association Ib, REY and HREE/LREE are uniform through the sediment section, while they increase downward in Association IIIb like the major elements; below a depth of 8 cm, REY is over 500 ppm. The metal enrichment factor (EF) evaluates the anthropogenic influences of some metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in marine sediments. In both Associations, the EF for Cu is over 1.5, the EF for Ni and Pb ranges from 0.5 to 1.5, and the EF for Zn and Cd are less than 0.5, indicating Cu is enriched but Zn and Cd are relatively depleted in the BIS. The vertical variations of geochemical properties between Association Ib and IIIb are shown to be clearly different, which seems to be related to the global climate changes such as the shift of Intertropical convergence zone (ITCZ).

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.131-146
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• 2014

남해대륙붕 가막만의 현생퇴적층 음향특성과 분포양상을 조사하기 위해 고해상도 탄성파 자료와 퇴적물을 분석하였다. 표층퇴적물의 입도는 주로 $6.3{\sim}9.7{\Phi}$의 분포를 보인다. 퇴적물은 니질과 실트로 구성되어 있으며, 내만으로 갈수록 입도가 감소한다. 고해상도 탄성파 자료에서 나타나는 가막만의 층서는 하부 경계면인 음향기반암 위로 2개의 퇴적층서(GB I과 II)로 구성되며 이들 층서는 중간 반사 경계면(최대해침면)에 의해 구분된다. 매우 불규칙한 형태를 보이는 음향기반암은 일반적으로 해수면 아래 약 20 m에서부터 최대 40 m 깊이에서 나타나며, 남쪽으로 갈수록 깊어진다. 하부층인 GB I은 수로를 피복하는 형태로 발달하고 있으며 무층리 반사 특징을 보인다. 이는 후기 해침동안 퇴적된 해침퇴적계열(TST)로, 조간대환경 퇴적층으로 해석할 수 있다. 최대해침면은 평균 해수면 아래 약 15 m에서부터 28 m 깊이에서 나타나며, 탄성파 단면상에서 편평하고 연속적인 반사면으로 나타난다. 최대해침면 위에 놓여있는 GB II는 투명 혹은 반투명한 음향특성, 그리고 평행한 반사 층리로 구성되며, 해수면이 현재의 위치에 도달했던 지난 6,000년 이후에 퇴적된 고해수면 퇴적계열(HST)로 해석된다. 특히, GB II 퇴적층은 고해수면 반사 경계면에 의해 2개의 층(GB II-a and II-b)으로 세분화되며 이는 바람, 해수 유동량, 그리고 조류에 의해 구분된 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.319-325
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• 2005

만경강과 동진강 하천토사의 이화학전 특성과 형태별 인 함량을 조사한 결과 하천토사의 총인 함량은 만경강에서 $290.1{\sim}405.4mg/kg$ 수준으로 평균 363.4 mg/kg을, 동진강에서는 $304.1{\sim}431.7mg/kg$ 수준으로 평균 353.6 mg/kg을 나타냈고 조사지점 모두 6월과 3월에 높은 농도를 나타내었다. 이는 높은 농도의 질소와 인을 함유하고 있는 농경지 표토층이 강우-유출에 의해 하천에 유입되어 영향을 받았기 때문인 것으로 추정된다. 하천토사 내 인의 형태별 함량을 조사한 결과 만경강과 동진강에서 각 각 인회석태 인 52.1%와 42.7%, 유기태 인 27.3%와 34.2%, 비인회석태 인 18.1%와 22.5% 그리고 흡착태 인은 두 지역 모두 0.6%를 나타내었다. 하천토사 중 흡착내 인은 그 양이 매우 적어 수중생태계에 끼치는 영향이 미미할 것으로 판단되나, 비인회석태 인은 혐기성 상태가 되거나 pH가 높아지면 용출이 일어날 것으로 사료되어 관리가 필요할 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제24권3호
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• pp.245-260
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• 1991

Surficial dispersion patterns of heavy metals and toxic elements (U, Mo, Cu, Zn, Fe, Mn, Co, Cr, V, Ni, Pb, and Cd) were investigated in the Dukpyungri, Goesan area covered with low grade uranium-bearing black shales. Maximum abundance of U in the black shale was 455ppm. Radioactivity was counted at a maximum of 7cps in black shales, and was less than 0.5cps in shales, slates, and oil shales of the control areas. Enrichment of Mo, V, Cu, Zn, Cd, and Pb in black shales is particularly characteristic compared with shales, slates, and oil shales of the control areas, whereas contents of Mn, Cr, Co, and Th in all rock samples tend to be almost similar. Residual top soils (0~15cm depth) over black shales show high contents of Mo, Cu, Zn, Ni, Cd, and V in comparison with the control areas. Contents of trace elements in subsoils (15~30cm depth) were higher about one and half times than those in topsoils. Average contents of Mo, Cu, Pb, Zn, Cd and V in garden soil and playground soil of an elementary school in Dukpyungri, Goesan area, were high about two to fifteen times compared with the control areas. Contents of trace elements in stream sediments were higher from two to eight times than those in residual soils. Sodium, AI, K, V, Cr, and Fe were more enriched in the roots of pine than in the twigs of pine. Contents of Li, AI, V, Ni, Cd, Fe, and Co were higher in the roots of azalea than in the twigs of azalea. Enrichment of P, Ca, and Mg was remarkable in the twigs of both pine and azalea. Biological absorption coefficients for essential elements (Zn, P, Mn, Ca and K)tend to be high, whereas those for the non-essential elements.(Ba, Ti, V, and Mo) and toxic elements(Cr, Co, Pb and Ni) be low. Less mobile elements (Pd, Cd, and Co) tend to show anomalies with higher contrast than more mobile elements(Mo, V, Zn, Cu and Ni) in the area covered with black shales.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.31-37
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• 2005

갯벌에서 순 광합성률의 시기적 변화를 살펴보기 위해 강화군의 서남단과 남단에 각각 위치한 장화리와 동막리의 조간대 갯벌과, 유기물 함량이 상대적으로 높은 인천 북항 조간대 갯벌을 대상으로 2003년 12월부터 2004년 6월까지 4회에 걸쳐 산소 미세전극을 이용하여 퇴적물 내 산소 농도의 수직 분포를 측정하였다. 조사 기간 동안 장화리와 동막리 갯벌에서 산소의 퇴적물 투과 깊이는 12월에 가장 컸으며(평균 $4.0{\sim}4.1\;mm)$),이후 조사에서는 각각 평균 $2.2{\sim}2.8\;mm$와 $1.6{\sim}l.8\;mm$의 값으로 작아지는 경향을 보였다. 흥미롭게도 인천 북항 갯벌의 산소 투과 깊이는 시기에 관계없이 $0.8{\pm}0.3\;mm$(평균${\pm}ISD$)의 작은 값을 나타냈다. 순 광합성률은 동막리 갯벌에서 3월에 최대값$(11.1{\pm}2.8\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1})$을 보였으며 장화리와 인천 북항 갯벌에서는 5월에 각각 $6.1{\pm}4.1\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$와 $6.4{\pm}1.4\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$의 최대값을 보였다. 순 광합성률이 최대값을 보인 시기에, 퇴적물 내 공극수의 용존 산소 농도의 최대값은 깊이 $0.1{\sim}0.5\;mm$구간에서 관찰되었으며, 대기로 포화된 표층 해수의 용존 산소 농도에 비해 평균적으로 $1.8{\sim}3.2$배 높았다. 6월 조사 당일에 현장의 광량(400 ${\mu}Einst\;m^{-2}\;s^{-1}$)이 다른 조사 시기에 비해 낮았지만, 이를 감안하더라도 세 지역의 순 광합성률은 크게 감소하여 $0.2\;mmol\;O_2\;m^{-2}\;h^{-1}$이하의 값을 나타냈다. 결론적으로, 순 광합성률의 시기적인 변화 양상은 연구 지역에 따라 다소 차이가 있었지만, 대개 봄철에 표층 0.5mm이내에 분포하는 저서 일차 생산자에 의해 광합성이 가장 활발하게 일어나는 것으로 나타났다. 본 연구는 산소 미세전극을 이용한 갯벌의 광합성 연구에 대한 국내에서의 첫 보고이며, 이 기술은 갯벌의 일차 생산력이나 표층 퇴적물의 산소 소모율 등을 추정하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.