점착성 유사는 작은 1차 입자가 단독으로 거동하는 것이 아니라 크기와 밀도를 변화시키는 응집현상을 통해 서로 뭉쳐진 플럭의 형태로 이동하게 된다. 유사의 거동에 매우 중요한 영향을 주는 침강속도는 유사의 크기와 밀도에 의해 결정되므로 응집현상이 점착성 유사에 주는 영향은 매우 크다고 할 수 있다. 플럭의 밀도는 직접 측정이 어려우므로 프랙탈 이론을 적용하여 추정하는 것이 현재까지 일반적인 모형화의 과정이다. 하지만 프랙탈 이론은 플럭이 자기유사성을 가진다는 가정 하에 적용되는 것이므로 이에 대한 검토가 필요하다. 본 연구는 우리나라 하천 중 점착성 유사가 우세할 것으로 예상되는 금강 및 영산강 유역에서 시료를 채취하고 상업용 카메라를 이용한 침강실험을 통해 프랙탈 이론의 적용 가능성, 플럭의 특성 등을 검토하는 목적으로 수행되었다. 연구의 결과, 금강 유역의 점착성 유사는 프랙탈 이론의 적용이 가능할 것으로 판단되지만 영산강 유역의 유사에서는 크기와 프랙탈 차원의 명확한 상관성을 확인하기 어려웠다. 영산강 유역의 유사는 유기물이 높은 함량으로 포함되어있다. 따라서 1차 입자 하나하나가 응집되며 자기유사성을 가진다는 프랙탈 이론의 기본 가정과는 거리가 있는 것으로 생각된다.
Soil, ground water and sea bed are exposed to continuous accumulation of polluted materials causing serious environmental damage. It has been reported that such pollution causes a massive mortality of fish stock in rivers by the resuspension of toxic chemicals during strong wind conditions. Therefore, it becomes apparent that there is an immediate demand for the restoration treatment of polluted river bed (or sea bed) sediment layers. Pollution levels of major rivers and ports such as Pal-dang, Kyung-an rivers, Ma-san port are becoming public concern and are posing a serious environmental threat. In particular, the pollution of Shi-hwa river has become a nation wide issue for last few years. In spite of such public concern, the pollution level of such rivers or port are getting worse everyday. In this study, an environmentally sound engineering package is introduced which helps to restore the polluted river bed or sea bed sediments. This engineering package is consisted of a suction facility followed by a series of mechanical, chemical as well as biological treatment units. The suction facility is designed to minimize the secondary pollution due to the resuspension of toxic materials during suction. The sea bed cleaning engineering package is designed to be installed on the top of a floating barge. Such combination of environmental plant and shipbuilding technology provides a cost-effective solution, minimizing the cost involved in the transportation between suction and treatment facilities.
Ilya G. Sidorov ;Nataliya N. Tereshchenko ;Andrey A. Korotkov;Olga D. Chuzhikova-Proskurnina;Nguyen Trong Hiep ;Aleksandr V. Trapeznikov
Nuclear Engineering and Technology
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제54권11호
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pp.4265-4271
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2022
Determination of 137Cs, 40K and 210Po in water, bottom sediments and suspended matter of river systems of the Can Gio Biosphere Reserve, Vietnam was carried out. The average activity concentration of 137Cs in waters of Ca Gau and Long Tau was 0.89 ± 0.14 and 1.08 ± 0.15 Bq m-3 and was comparable to the levels of this radioisotope in waters of the East Sea. The activity concentration of 137Cs in bottom sediments was 2.23 ± 0.81 and 3.63 ± 1.24 Bq kg-1. The activity concentration of 137Cs in water and bottom sediments could be characterized as low. So, the water areas of the Ca Gau and Long Tau rivers could be attributed to areas with insignificant pollution by technogenic radionuclides. The 210Po activity concentration in bottom sediments of the Ca Gau and Long Tau rivers ranged from 9.2 ± 1.2 to 25.5 ± 2.1 Bq kg-1, which is typical for river bottom sediments. Such values indicate the absence of anthropogenic enhancement of the entry of this radionuclide into the Can Gio river systems. The 40K activity concentration varied within 467 ± 42-651 ± 39 Bq kg-1 and represented typical values of potassium content in the bottom sediments of coastal water bodies, subject to a significant influence of the lithogenic component of suspended matter.
The sediment geochemistry, including REE of surface and core samples in the western part off Jeju Island have been carried out in order to understand the provenance and hydrolic sorting. The sediment in the study area were primarily composed of coarse silt with a mean grain size of $2.8{\sim}82.8{\mu}m$. The ratios of TOC over total nitrogen (TN) showed that the study area sediments contained more organic matters of marine origin than those of terrigenous origin. The total A1203, Fe203, K20, MgO, and MnO contents and REE concentration of the fine sediments are higher than those of the coarse sediments. The higher Zr/Th and Zr/Yb ratios in coarse sediments relative to fine-grained detritus indicates sedimentary sorting. Grain size influence the REE concentrations of the study area sediment significantly. The < $63{\mu}m$ fraction of the sediment has higher REE concentration and different REE patterns when compared with those in bulk samples, due to the presence of REE-enrich heavy minerals. The REE distribution patterns of the western part of Jeju Island sediments are relatively enriched in most LREEs than the Yellow River sediment and depleted in the Changjiang River, but the LaN/YbN ratios are similar to the Changjiang sediment. The Eu/Eu* ratios ranged from 0.594~0.665(0.631) is much similar to the Yellow River sediment, possibly mixture of the sediments from these two rivers.
제주도 주변 대륙붕해역에 분포하는 퇴적물의 기원지를 해석하기 위해 표층퇴적물의 희토류원소(REE), 주성분 및 미량원소, Sr-Nd 동위원소비를 분석하였다. 퇴적물의 화학원소에 근거한 변질지수(CIA)는 44.2-68.9(av.59.4)의 범위를 보이며 황하강퇴적물과 유사하였다. 연구지역 퇴적물을 콘드라이트로 표준화한 REE 패턴에서 대부분 LREE가 부화된($La_{(N)}/Sm_{(N)}$ >3) 작은 Eu 부(-) 이상을 가지는 전형적인 셰일의 희토류원소의 패턴을 나타낸다. UCC로 표준화한 REE 패턴에서 연구지역 남서쪽 외해지역의 퇴적물 시료들은 황하나 금강기원 퇴적물보다 양자강퇴적물과 유사한 높은 희토류원소함량과 위로 볼록한 REE 패턴을 보여 양자강기원 부유물질이 제주도 서쪽해역까지 운반되고 있음을 의미한다. $^{87}Sr/^{86}Sr$ 동위원소비와 ${\varepsilon}_{Nd}(0)$의 구분지수는 연구지역 퇴적물의 기원지를 밝히는데 지시자로 제시할 수 있었다. 연구지역의 서쪽과 북서쪽에 분포하는 대부분의 퇴적물은 황하강 퇴적물 주위에 밀집 분포하는 특징을 보이고, 양자강 하구역과 가까운 남서쪽지역의 퇴적물들은 양자강 수중삼각주 퇴적물과 유사성을 보였다. 반면 제주도 북동쪽지역의 퇴적물은 중국의 강기원 퇴적물과는 다른 지역에 위치하는 특징을 보여, 따라서 제주도 주변해역은 복합기원 퇴적물이 집적되고 있음을 의미한다.
토사유출에 대한 자료는 극히 제한되어 있으며 이에 대한 관측지점 또한 대하천에 국한되어 있다. 더욱이 대하천 하류의 해안부근 유사량 자료는 전무한 실정이다. 본 연구는 지속적인 토사유입으로 인하여 그 면적이 줄어들고 있는 동해안의 석호인 유역면적 $8.2km^2$의 향호를 대상으로 토사량 유출량을 계산하여 유호성을 검증하였다. 그 결과 향호로 유입되는 비유사량은 약 $280t/km^2/yr$이었으며 유사전달률은 약 0.78이었다. 본 접근방법은 현재 육역화가 대부분 진행되어 있는 동해안 석호의 토사유입 과정을 유추하는데 유효한 자료가 될 것으로 기대한다.
The objective okgf this study is understanding and evaluation of temporal and spatial variation of pollutant loads by input sources for water quality management in Kamak Bay. Flow rate of rivers and ditches ranges from about $2,592-63,072m^3/d$ in October to $864-55,296m^3/d$ in January. In particular, the R2 predominated flow rate among input sources. Total COD, BOD, DIN and DIP loadings in January were about 896kg/d, 718kg/d, 2,152kg/d, and 154kg/d, respectively, which exceeded those of October. Lower POC/TOC levels are estimated in R2, and also in October. Temporal variation of pollutant loads were closely related to the human activity. Total discharging loadings of BOD, TN and TP by unit loading estimation were 4,993.0kg/d, 2,558.7kg/d, and 289.2kg/d, respectively, and were mainly affected by the population. Runoff ratio of BOD was about 0.14 in January Mean $NH_4^+_-N$ and $PO_4\;^{3-}-P$ loadings from sediment were 16.23mg/$m^2$/d and 7.26mg/$m^2$/d, respectively. For the improvement of water quality in this area, not only pollutant loads of rivers and ditches but also benthic flux from sediment should be reduced within the limits of the environmental capacity.
황해 남동 이질대에서 채취된 51개의 표층퇴적물 시료와 황해로 유입되는 한국과 중국의 하천퇴적물 시료 33개에 대해서 반정량 X선회절분석법을 통한 점토광물의 상대적인 함량을 토대로 주성분분석을 도입하여 해양표층퇴적물의 기원지를 연구하였다. 전체 자료의 98% 이상을 반영하는 제1주 성분과 제2주성분을 이용하여 R 프로그램을 통해 주성분분석을 수행하였다. 황해 남동 이질대 퇴적물의 점토광물 함량은 남부 지역과 북부 지역에서 거의 차이가 나지 않으며, 성분도표상에서의 해양퇴적물 분포는 중국의 황하, 양쯔강 퇴적물보다 한국의 하천퇴적물과 더욱 근접한 양상을 보였다. 이러한 통계적 분석 결과를 바탕으로 황해 남동 이질대는 거의 모두가 한국 하천퇴적물로부터 유래했다는 것을 추정할 수 있다. 또한, 황해 남동 이질대에 한국 하천에서 유출되는 양보다 더 많은 퇴적물이 축적된 이유로는 퇴적물의 침식과 재동에 의한 것으로 판단된다. 주성분분석은 한반도 주변 해역 퇴적물의 기원지 연구에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 우리나라 주요 하천에 서식하는 붕어와 주변 퇴적토에 축적된 HBCDs(hexabromocyclododecanes)의 농도를 분석하고 분포특성을 조사하였다. 조사한 15개 지점에서 구한 모든 붕어 근육 및 퇴적토 시료에서 HBCDs가 검출되었는데 이는 HBCDs가 광범위하게 오염되어 있음을 나타내는 것이다. 붕어 근육과 퇴적토에 축적된 HBCDs의 총 농도(${\Sigma}HBCDs$, ${\alpha}$-, ${\beta}$- 및 ${\gamma}$-HBCD 농도를 모두 합한 값)는 각각 1.3~19 ng/g (lipid wt)과 0.17~30 ng/g (dry wt) 범위로 나타났다. 지금까지 일반적으로 알려진 다른 연구에서와 마찬가지로 붕어에서는 ${\alpha}$-이성질체가 그리고 퇴적토에서는 ${\gamma}$-이성질체가 각각 88%와 60%로 가장 우세하게 축적된 것으로 나타났다. 각 하천의 하류에서 채집한 붕어 근육에 축적된 ${\Sigma}HBCDs$가 상류에서의 시료보다 훨씬 높은 수준으로 검출되었다. 또한 하천 하류에 위치하지만 고립된 지점에서의 붕어 근육에 축적된 ${\Sigma}HBCDs$는 하천의 다른 지점에서 채집한 붕어 근육에 축적된 값보다 크게 낮은 값으로 나타났다. 이는 하천의 주변 환경이 HBCDs 오염에 기여하고 있는 것을 나타내는 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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