함양-산청지역 하상퇴적물의 자연배경치 및 부화특성

박영석(Young Seog Park),박대우(Dae Woo Park),김종균(Jong Kyun Kim) 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.3

함양-산청지역 하상퇴적물의 자연배경치와 부화특성을 알아보고, 지구화학적 재해에 대해 예견하였다. 오염의 우려가 없고, 집수분지를 대표할 수 있는 하상퇴적물 시료를 채취하였다. XRF, ICP-AES와 NAA 분석을 이용하여 주성분원소와 유해원소 함량을 얻었다. 산분해법은 1차로 HClO4와 HF를 혼합하여 200oC에서 분해시킨 후, 2차로 HClO4, HF 및 HCl를 혼합한 후 200oC에서 분해시켜 이를 1% HNO3용액으로 만들었다. 상관분석에서 하상퇴적물의 SiO2함량이 증가할수록 Cu와 Co의 함량이 감소하는 특징을 보임을 알 수 있었다. 함양-산청내 환경유해원소 대부분 부화지수 2 이하로 부화되어 있었으며, 함양지역 하상퇴적물은 Pb>Th>Cr>V>Co>Cu순으로, 산청지역 하상퇴적물은 Pb>Th>Cr>Co>Vo>Cu순으로 부화되어 있었다. Pb, Cr, Co 및 V의 부화지수는 함양지역과 산청지역에서 거의 비슷한 부화특성을 보였으나, Th의 부화지수는 함양지역 지역에서, Cu의 부화지수는 산청지역에서 높은 부화특성을 보였다. Pb의 부화지수는 각각 2.24(함양), 2.57(산청) 이상으로 부화되어 있었지만, 토양 및 환경오염 허용 한계치(tolerable level)를 이용하여 살펴본 결과에서는 오염에 특별히 노출되지 않은 것으로 판단된다. We investigated natural background and enrichment characteristics and predicted geochemical disaster for stream sediments in the Hamyang-Sancheong area. Stream sediments samples were collected 95 ea and 150 ea in study area. The stream sediments were well known that had not possibility of contamination effect and represented drainage basins. We got the major and hazardous elements concentrations by XRF, ICP-AES and NAA analysis methods. Acid decomposition for the ICP-AES has been used HClO4 and HF with 200oC heating at 1st and after that HClO4, HF and HCl with 200oC heating at 2nd stage. We could know the characteristics that concentration of Cu and Co decreased when concentration of SiO2 increased in correlation analysis. The enrichment factor of the stream sediments was below 2 in study area. This result indicated that study area belonged to moderate enrichment. The stream sediments of Hamyang area were enriched in order of Pb>Th>Cr>V>Co>Cu and those of Sancheong area were enriched in order of Pb>Th>Cr>Co>V>Cu. The enrichment factor(E.F.) of the Pb, Cr, Co and V was similar between Hamyang and Sancheong area. The enrichment factor of the Th was higher in Hamyang area and that of the Cu was higher in Sancheong area. The enrichment factor of the Pb was highly enriched in all study area than earth crust mean. But we could know that study area was not exposed to the pollution of the Pb through the tolerable level.

섬진강 표층퇴적물의 지화학적 특성과 환경 영향 평가

남학룡 ( Nam Hak-lyoung ),윤석태 ( Youn Seok-tai ),오강호 ( Oh Kang-ho ),고영구 ( Koh Yeong-koo ) 한국도서학회 2016 韓國島嶼硏究 Vol.28 No.3

이 연구는 섬진강 퇴적환경과 퇴적물의 지화학적 특성을 연구하기 위하여 섬진강 30개 정점에서 퇴적물을 채취하여 입도 및 지화학 분석을 실시하였다. 표층퇴적물의 평균입도는 -0.78 ~ 1.92?(평균 0.38?)로 극조립사에서 중립사에 해당한다. 분급도는 0.36 ~ 2.32?(평균 0.90?) 범위로 대부분 분급을 보인다. 왜도는 -0.49 ~ 0.23(평균 -0.06)로 양성왜도와 음성왜도가 불규칙적으로 중첩되고, 첨도는 0.59 ~ 1.38(평균 1.04)로 분산되는 platykurtic에서 집중되는 leptokurtic까지 나타난다. 주성분 원소와 미량원소 및 중금속들의 평균 함량은 지각평균함량에 비해 전반적으로 낮은 함량 수치를 나타내고 있다. 금속원소들은 쇄설성 물질과 관련된 Al이 Fe, Mg, Ti, P, Mn, Ba, Co, Cr, Cu, Ni, Sc, V, Y, Zn, Pb와, Ca는 Sr 및 K와, P는 Fe, Mg, Co, Cr, Ni, Sc, V, Y, Zn, Pb, Cd 등과 높은 상관성을 보였다. 저어콘 광물 및 사질퇴적물에 많은 Zr은 K와 높은 상관성을 보이나 다른 원소들과는 상관성이 낮거나 음(-)의 상관관계를 보였다. 금속원소들의 거동에 영향을 주는 조절요인은 총 3개의 요인이 자료의 총분산에 대하여 82.625%의 설명력을 가진다. 요인 1은 기여율 52.87%로 변성암복합체가 풍화 및 침식되어 공급된 퇴적물로 주변 지질의 영향을, 요인 2는 기여율 14.94%로 표층퇴적물 중 사질퇴적물 영향을, 요인 3은 기여율 14.46%로 탄산염 광물 및 패각을 형성하는 담수 이매패류의 영향으로 판단된다. 표층퇴적물 내 금속원소들의 부화 및 농축 정도를 파악하기 위해 부화지수(EF)와 농축지수(Igeo)를 구한 결과, K, Ba, Li, Zr, Pb가 평균 부화지수 1 이상으로 부화되며, Mg, P, Cr, Ni, Zr, Cu는 평균 농축지수가 1이상으로 moderately polluted에 해당한다. K, Ba, Li, Zr, Pb는 주변 지역의 지질 중 산성암류에 기인한 영향으로 부화지수가 높게 나타난 것으로 보이며, Mg, P, Cr, Ni, Zr, Cu는 평균 농축지수가 1 이상이나 낮은 수치로 상대적인 농축은 진행되지 않은 것으로 판단된다. This study carried out an analysis regarding grain size and geochemistry from 30 stations along the Seomjin river. The samples were collected by considering the sedimentary environment and geochemical behavior of surface sediments within river. The sediments are -0.78 to 1.92. of very coarse to medium sand, 0.36 to 2.32? of sorting, -0.49 to 0.23 of skewness, and 0.59 to 1.38 of kurtosis in textural parameters. The average geochemical content of the surface sediments are mostly low, and minor elements are more variable than major ones in terms of content variation. The correlation of each metal and other sediments are as follows. Al is mutually correlative to Fe, Mg, Ti, P, Mn, Ba, Co, Cr, Cu, Ni, Sc, V, Y, Zn, and Pb. Ca and P are mutually correlative to elements of Sr and K, ones of Fe, Mg, Co, Cr, Ni, Sc, V, Y, Zn, Pb, and Cd, too in each case. It is considered that these correlations are influenced by the surrounding geology, sandy sediments, carbonates, and shell fragments. In relation to the environmental evaluation of the study area, the enrichment factor(EF) values of K, Ba, Li, Zr and Pb are enriched, showing over 1 in average. The geoaccumulation index(Igeo) values of Mg, P, Cr, Zr, and Cu are over 1 as well, and are thus assigned to ‘moderately polluted’ state. In short, the above results indicate that the geology around the study area is mainly influenced by enrichments and the condensing of element. The roles of environmental intervening does not play an important role.

보성강 표층퇴적물의 퇴적환경과 지화학적 특성

오강호 ( Oh Kang-ho ),유형빈 ( Yoo Hyung-bin ),고영구 ( Koh Yeong-koo ),윤석태 ( Youn Seok-tai ) 한국도서학회 2017 韓國島嶼硏究 Vol.29 No.3

이 연구는 보성강 유역의 표층퇴적층에 대한 퇴적물의 입도분포 특성, 지화학적 분석을 통해 연구지역의 퇴적환경을 분석하고, 표층퇴적물 내 원소들의 거동과 지화학적 특성과 표층퇴적물의 환경 영향을 평가하는 것을 목적으로 하였다. 보성강 표층퇴적물 평균입도는 -1.06 ~ 2.26Ø(평균 0.44Ø)로 그래뉼에서 세립사에 해당 한다. 분급도는 0.62 ~ 1.45Ø(평균 0.90Ø) 범위로 moderately well sorted에서 poorly sorted의 분포를 보인다. 왜도는 -0.17 ~ 0.20 (평균 0.00)로 coarse-skewed에서 fine-skewed로 양성왜도와 음성왜도가 불규칙적으로 변하며, 첨도는 0.93 ~ 1.30(평균 1.08)정도로 mesokurtic에서 leptokurtic에 해당한다. 표층퇴적물의 퇴적상은 조립질 퇴적물이 우세하여 사질역(sG), 역질사(gS), 극소량 역질사((g)S), 사(S)의 4개로 분류된다. 퇴적물 내 주성분 원소와 미량원소 및 중금속들의 평균 함량은 지각평균함량에 비해 낮은 함량을 보인다. 원소들의 상관성은 Al이 Fe, Mg, Ti, P, Mn, Co, Cr, Ni, Sc, V, Cu, Zn, Pb 등과, Ca는 Sr과 높은 상관관계를 나타내며, K는 Mn, Pb와 높은 상관관계를 보인다. Zr은 상기한 모든 원소들과 상관관계가 낮거나 음(-)의 상관관계를 보인다. 원소들의 거동에 영향을 주는 조절요인은 총 2개 요인이 총분산에 대하여 76.04%의 설명력을 갖는다. 요인 1은 Al, Fe, Mg, Ti, P, Mn, Co, Cr, Li, Ni, Sc, V, Cu, Zn, Pb 및 평균입도 등에서 높은 적재량을 보여 쇄설성 퇴적물과 연관된 것으로 판단된다. 요인 2는 Ca, Ba, Sr 등에서 비교적 높은 적재량을 보인다. Ca, Sr, Ba는 이온반경이 비슷하고 사장석에 풍부한 원소로 주변 암석으로부터 공급된 결과로 판단된다. 퇴적물 내 원소들의 부화지수와 농축지수를 구한 결과, Fe, K, Ba, Li, Zr, Pb가 평균 부화지수 1 이상으로 부화되며, Cr, Ni, Cu는 평균 농축지수가 1 이상을 보인다. Fe, K, Ba, Li, Zr, Pb는 주변 지역의 지질 중 산성암류에 기인한 영향으로 부화지수가 높게 나타난 것으로 보이며, Cr, Ni, Cu는 평균 농축지수가 1 이상이나 상대적 농축은 진행되지 않은 것으로 판단된다. 위와 같은 결과는 연구지역이 유로, 유량 및 유속의 변화가 큰 하천환경으로 역을 포함한 사질 퇴적환경이 우세한 퇴적환경을 형성하게 된 것으로 보이며, 퇴적물 내 원소들의 거동은 하천 유역 지질에 기인한 영향이 가장 큰 것으로 판단된다. 또한 섬진강 본류의 지화학적 거동 특성과 매우 유사한 양상을 보여 섬진강 중하류의 퇴적환경 및 지화학적 특성에도 영향을 주는 것으로 판단된다. Mean grain sizes of -1.06 ~ 2.26Ø in the surface sediments of Boseong River are assigned to granule to fine sand in size. The sediments are moderately sorted to poorly sorted, showing ranges of 0.62 ~ 1.45Ø (0.90Ø in mean). They are coarse to fine skewed and meso- to leptokurtic with ranges of 0.62 ~ 1.45Ø (0.90Ø in mean) and 0.93 ~ 1.30 (1.08 in mean), respectively. However, the skewness values of the sediments are irregularly changed. The sediments are classified into the four facies of sandy gravel (sG), gravelly sand (gS), slightly gravelly mud ((g)S) and sand(S), dominated in coarse sediments. Mean contents of major, minor and heavy metallic elements in the sediments are low relative to that in the earth crust. Of above elements in the sediments, Al is highly correlated with Fe, Mg, Ti, P, Mn, Co, Cr, Ni, Sc, V, Cu, Zn, Pb, and Ca correlated with Sr. In addition, K is highly correlated with Mn and Pb. Exceptionally, Zr is lowly or negatively correlated with above all elements. The elements are mainly controlled by two factors having the explanation of 76.04% to total variance. Factor 1 is highly loaded in Al, Fe, Mg, Ti, P, Mn, Co, Cr, Li, Ni, Sc, V, Cu, Zn, Pb and mean grain size. Therefore, it is closely interrelated with clastic sediments. Meanwhile, factor 2 is highly loaded in Ca, Ba, and Sr. It could be explained by rocks distributed around the study area on the bases of the similar ionic radii of Ca, Sr, Ba and their richness in plagioclases. Elements of the sediments show following results; Fe, K, Ba, Li, Zr, Pb are enriched above 1 in EF, and Cr, Ni, Cu are above 1 in geoaccumulation index(Igeo), respectively. High enrichments of Fe, K, Ba, Li, Zr, Pb might be related with acidic rocks around the study area. Although Igeo values of Cr, Ni, Cu are above 1 in the area, it is considered that they are relatively no longer concentrated.

공주대금 광산 주변에 분포하는 토양과 지하수의 환경지구화학적 특성

이찬희,정현채,최석원 公州大學校 基礎科學硏究所 1998 自然科學硏究 Vol.7 No.-

공주대금광산 부근에 분포하는 토양과 지하수의 주성분 및 미량원소를 대상으로 환경지구화학적 연구를 수행하였다. 이 연구에서 분석된 토양의 Al/Na(1O.24-22.26)와 K/Na(3.32-5.96), 일부 미량원소의 비(V/Ni=1.50-1.9, Ni/Co=2.40-3.92, Cr/V=1.O7-1.90, La/Ce=O.57.-0.60, Th/Yb=4.68-17.25, La/Th=2.54-3.36, LaN/YbN=10.19-30.45, Co/Th=0.16-1.00, La/Sc=4.23-18.46, Sc/Th=O.15-0.73)로 보아, 근원암의 조성은 중성-산성 화성암에서 유래된 퇴적기원 고변성도의 암석으로 해석할 수 있다. 토양내 주성분 원소의 조성은 시료에 따라 차이가 있으나 기반암에 비하여 Mg와 Ti가 부화되어 있고, 특히 광석 야적장 부근의 밭 토양에서 Fe의 함량이 높다. 토양에서 검출된 유해중금속의 평균 함량은 각각 As=9, Br-2.8, Cu=38, Pb=33, Sb=0.6 및 Zn=130 ppm 이다. 기반암의 조성으로 표준화한 토양내 주원소와 회토류 원소의 평균 부화지수는 0.97 및 3.45 이다. 미량원소의 평균 부화지수는 5.94이나, 환경적 독성원소 (As, Cu, Pb, Sb, Zn)는 7.90 이다. 연구지역 지하수의 음이온 및 양이온 함량은 비광화대에서 광화대로 가며 모두 높은 함량을 보이고 EC 및 TDS와 정의 상관도를 갖는다. 이 지하수는 Na+K-Cl 형이 주류를 이루고 있으나 광산활동 이 있었던 부근으로 가며 Ca-HCO3형으로 진화하였다. 환경동위원소비(δ18O 및δD)는 일반적인 순환수 조성보다 하향 이동하여 도시되며 δD=6δ18O+10의 관계식을 갖는다. 광산부근 지하수에 함유된 원소의 함량을 비광화대 지하수의 조성으로 표준화한 음이온, 양이온 및 독성원소의 평균 무화지수는 5.59,5.86 빛 8.9a으로서 모든 원소가 광화대의 지하수에서 부화되어 있다. 그러나 EPA의 기준치를 적용하여 산출된 독성원소의 부화지수는 토양=0.40, 지하수= 0.46으로서 연구지역은 중금속의 오염에 노출되지는 않은 것으로 판단된다. Geochemical characteristics of environmental toxic elements for soil and gronndwater in the vicinity of the KongjudaeKeum mine area were investigated on the basis- of major and minor elements geochemistry. Ratios of AVNa and K/Na in the soil samples range from 10.24 to 22.26 and from 3.32 to 5.96, respectively. Characteristics of some [trace and rare earth elements including V/Ni (1.50 to 1.97), Ni/Co (2.40 to 3.92), Cr/V (1.07 to 1.90), La/Ce (0.57 to 1.60), Th/Yb (4.68 to 17.25), La/Th (2.54 to 3.36), La,/Ybn (10.19 to 30.45), Co/Th (0.16 to 1.00), La/Sc (4.23 to 18.46) wid Sc/Th (0.15 to 0.73) are revealed relatively homogeneous compositions. These results suggest that source rock of the host granitic gneiss be originated from sedimentary rocks with intermediate to acidic compositions. Some major elements such as Mg, Ti and especially Fe are more enriched in the soils, rather than the host granitic gneiss. The average enrichment indices normalized by host rock composition of major and rare earth elements in the soils from the mining area are 0.97 and 3.45, respectively. Average concentrations (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in soils are As=9, Br=2.8, Cu=38, Pb=33, Sb=0.6 and Zn=130, and high concentrations are found in the farmland soils near the ore dump and main shaft. Environmental toxic elements (As, Cu, Pb, Sb and Zn) are strongly enriched in most soil samples, compared with the host rock. Anion and cation contents in groundwater gradually increase toward mining area to mining area. Groundwaters in this area characterized by Na+K-Cl type, but this groundwaters evolved into the Ca-HCO3 type influenced by mining activities. The composition of environmental isotopes(δ18O and δD) is plotted on down-shift line of δD=6δ18O+10, in comparision with normal meteoric water line. Average enrichment indice-s, which are normalized by groundwater compositions in the non-mining area, anion, cation and toxic elements of the mining area groundwaters are 5.59, 5.86 and 8.90, respectively. The enrichment index level of toxic element in soil (0.40) and groundwater (0.46) is not severe in mining area, while it is not so great in mining effects, normalizing by EPA values, respectively.

울주군 사연댐 건설 전후의 퇴적지화학적 환경 변화

오강호,고영구,류춘길 한국도서(섬)학회 2019 韓國島嶼硏究 Vol.31 No.4

This study focuses on the geochemical characteristics on deposits around the Sayeon-Dam in the scope of sedimentary geochemistry. The deposits are composed of sediments formed before/after the building of the Sayeon-dam. The sediments around the dam are reasonable for environmental changes influenced by industrialization in 1960’s. Sedimentary environments and geochemical characteristics were changed one after another in the time of and after the dam construction. Firstly, the mean grain size had a fining tendency of 2.93 to 4.95Ø in the sediments. Next, elements of Al, Fe, Mg, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd in the sediments increased in contents with rises of TOC and TC, and other organic components. Before the dam construction, in the sediments, C/N ratios of 0~13.50(avg. 5.50) indicated a hydrophyte dominated condition. However, the conditions were changed into a land plant dominated one as the ratio changes of 0.01~23.21(avg. 10.52) after the dam construction. Showing a positive correlation of above 0.9 between the values of Al, Fe, Mg, Ca, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb, TC, and grain size fining before the dam’s construction, the relationships decreased after the building. In addition, enrichment factors(EF) of Cu, Zn, and Pb were enhanced after the building. Before the building, controlling factors of the sediments had a loading of 61.610 % by surrounding natural and geological settings in the factor analysis. However, after the building, the loading decrease of 41.811% and the factors were dispersed. From the above results, it is indicated that the sediments were influenced by grain size fining, a change into lacustrine environment, and artificial interpretations in geochemical behavior. 이 연구는 사연호 주변의 퇴적층 조사를 통한 지화학적 특성을 분석한 것이다. 연구지역은 1960년대 공업용수와 인근 지역 주민의 생활용수를 공급하기 위하여 사연댐을 건설하였다. 연구 지역은 반구대 암각화가 있는 하천의 건너편 지역으로 주변 퇴적층은 사연댐이 건설되기 이전의 퇴적층과 이후의 퇴적층이 분포하고 있다. 이 지역은 인간이 인위적 건설로 인한 퇴적층의 환경변화를 간직한 곳으로 산업화에 의한 1960년대 전후의 환경변화를 살펴볼 수 있는 중요한 곳이다. 이 연구는 사연댐 건설 전후의 하천환경 변화를 퇴적물의 지화학 분석을 통해 고찰한 것으로 하천환경의 변화와 함께 댐 건설과 같은 인위적 영향을 파악하는데 목적이 있다. 사연댐 건설 전후의 퇴적환경과 지구화학적 특성은 건설 전과 후의 환경 변화가 인지된다. 퇴적물의 평균입도는 평균 2.93Ø에서 4.95Ø로 세립화 되어진다. 지화학적 성분인 Al, Fe, Mg, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd 등의 평균 함량이 증가하는 경향이 뚜렷하며, 유기지화학 성분인 TOC, TC도 증가하고 있다. 사연댐 건설 이전 퇴적층에서 C/N 비는 0.00~13.50(평균 5.50)으로 수생식물과 육상식물 기원의 유기물들이 혼합된 것으로 보이며, 수생식물이 우세한 환경이었을 것으로 추정된다. 사연댐 건설 이후의 퇴적층에서 C/N 비는 0.01~23.21(평균 10.52)로 수생식물과 육상식물 유기물들이 혼합되어 있으며, 상대적으로 육상식물이 우세한 환경으로 추정된다. 지화학적 원소들의 특성은 퇴적층 내에서 원소들 간의 상관성, 부화지수, 거동특성, 평균함량 비교 등을 통해 알 수 있다. 사연댐 건설 이전의 퇴적층에서 지화학적 원소들은 평균입도와 관련한 Al, Fe, Mg, Ca, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb TC 등이 0.9 이상의 정(+)의 상관관계로 입도가 세립해질수록 함량이 증가하는 경향을 강하다. 사연댐 건설 이후의 퇴적층에서는 입도와 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. 원소들의 상대적인 농축정도를 파악하기 위한 부화지수는 사연댐 건설 이후의 퇴적층에서 유해 중금속에 해당하는 Cu, Zn, Pb 등의 부화지수가 크게 변화하며 높아지는 경향을 보인다. 사연댐 건설 이전 퇴적물 내의 원소들의 거동에 영향을 주는 요인들은 주변 지질 및 자연환경적 영향에 의한 61.610% 적재량을 보이나, 건설 이후에는 41.811%로 떨어지고, 요인들이 분산되는 경향이 강하다. 이는 사연댐 건설 이전의 자연 환경과 달리, 건설 이후의 지화학적 환경은 주변 지질 영향 외에도 퇴적물의 세립화, 호소환경으로 변화, 인간의 인위적 영향 등이 복합적으로 작용하고 있음을 강하게 시사한다.

동/서해병 해역 표층 퇴적물의 중금속 분포 특성 비교

김필근,박맹언,성규열,임성택,오설미,Kim, Pil-Geun,Park, Maeng-Eon,Sung, Kyu-Youl,Lim, Sung-Taek,Oh, Sul-Mi 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.2

폐기물 해양 투기 지역인 동해병과 서해병 해역 표층퇴적물의 입도, 광물학적 특성, 퇴적속도 및 중금속 함량을 분석하여 중금속 분포 특성을 비교하였다. 동해병과 서해병 해역의 입도는 각각 $7.95{\sim}8.51{\Phi}$와 $7.42{\sim}8.15{\Phi}$의 범위이며, 동해병 해역의 일부 정점을 제외한 모든 정점의 퇴적상은 니질 퇴적물에 속한다 연구지역 표층퇴적물의 주 구성 점토광물은 일라이트이며, 카올린 계열 광물과 녹니석, 스멕타이트로 소량 구성되어 있다. $^{210}Pb$에 의해 추정된 동해병해역 표층퇴적물의 퇴적속도는 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr이며, 서해병해역 퇴적물의 퇴적속도는 1.87 mm/yr이다. 상관성 분석 결과, 니켈, 구리, 크롬 및 아연은 평균입도, 알루미늄 및 철과 밀접한 상관성을 보인다. 반면, 연구지역 퇴적물의 카드뮴과 납은 이들 요소들과 상관성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 부화지수가 1.5이상으로 인위적인 오염의 징후를 보인다. 그리고 카드뮴과 납의 $I_{geo}$-class 역시 대부분 $2{\sim}4$로 moderately polluted$\sim$strongly polluted로 분류된다. 특히, 동해병의 $I_{geo}$-class가 최대 4인 strongly polluted로 분류되어 서해병 해역보다 높다. 이는 동해병 해역에 투기되는 폐기물이 서해병 해역에 투기되는 폐기물뿐만 아니라, 광물성폐기물, 하수도준설토사, 건설공사 오니 등이 추가로 배출되고 있으며, 양적으로도 서해병 보다 두 배 이상 투여되기 때문인 것으로 판단된다. The distribution characteristics of heavy metals for surface sediments in east oceanic dumping area (EDA) and west oceanic dumping area (WDA) are evaluated by grain sizes, minerals, sedimentation rates and compositions of heavy metals. The mean grain sizes in EDA and WDA range from $7.95{\Phi}$ to $8.51{\Phi}$ and $7.42{\Phi}$ to $8.15{\Phi}$, respectively. These are mostly belonging to the M (mud) type. Minerals in the surface sediments consist of illite with chlorite, smectite, and kaolinite. Sedimentation rates estimated by $^{210}Pb$ method in EDA and WDA are 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr and 1.87 mm/yr, respectively. According to the interrelationship, concentrations of Ni, Cu, Cr, and Zn are closely associated with mean grain size, Al, and Fe, whereas concentrations of Cd and Pb are poorly associated with ones. The enrichment factors of these elements are higher than 1.5, suggesting that the concentrations of Cd and Pb in the surface sediments are affected by anthropogenic sources. The $I_{geo}$-class numbers of Cd and Pb in the surface sediments are mostly classified in 2 to 4, showing moderate to strongly polluted. These numbers in EDA are higher than that of WDA, and the highest number is 4, indicative of the strongly polluted class. Our results show that the disposed wastes at EDA include mineralogical wastes, dredged materials from sewage disposals, and sludges from constructions having materials of WDA. The annual amount of oceanic dumping in EDA is double than that in WDA.

장흥지역 1차수계 하상퇴적물의 지질집단별 지구화학적 특성과 하천수에 대한 연구

박영석,김종균,한민수,김용준,장우석,신성천 대한자원환경지질학회 2002 자원환경지질 Vol.35 No.6

본 연구는 지화학적 재해를 평가하는 좋은 지시자인 하상퇴적물에 대하여 지질집단별 지구화학적 특성과 하천수의 특성을 장흥지역 1차 수계를 중심으로 밝히고자 한다. 암석의 생성시기와 지질학적 환경에 따라 풍화에 영향을 받은 정도에 차이가 많은 점을 고려하여 연구지역의 지질을 화강암류지역, 화강암질편마암류(일부 변성퇴적암류포함)지역, 응회암류지역으로 나누어 주성분원소, 미량원소, 희토류원소, 독성원소 등의 분포특성에 대하여 기술하였다. 하천수에 대한 온도, pH. 전기전도도 등의 물리화학적 특성은 1999년과 2001년에 현장에서 측정하였고, 하상퇴적물 시료는 1999년 4월과 5월에 걸쳐 채취하였으며, XRF ICP-AES, NAA를 이용하여 화학분석을 실시하였다. 주성분원소의 함량은 지질집단에 관계없이 비슷한 함량비를 나타냈으며, 희토류원소는 화강암질편마암류(일부 변성퇴적암류 포함)지역에서 다른 두 지역에 비해 낮게 나타났고, 독성원소 중 Zn과 Cu가 비교적 높은 함량을 나타내었다. 부화계수와 부화지수를 도출한 결과 주성분 원소에서는 $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, MnO가, 희토류원소에서는 응회암류지역의 시료들 중 Eu. Yb가, 독성원소에서는 Co, Cr, Zn에서 약간의 부화경향을 나타냈다. The purpose of this study is to find out geochemical characteristics of stream sediments which are good indicator of geochemical hazard valuation and water in primary channels of the Jangheung area. We separated three groups which were granitoid area, granite gneiss area and tuffeous area by petrological properties. Physical and chemical characteristics of stream water such as temperature, pH, and EC were measured in the field between 1999 and 2001 and stream sediments samples were collected from April to May in 1999. For the chemical analysis of stream sediments samples, XRF, ICP-AES and NAA were used. The contents of the major elements had a similar contents in three groups and those of rare earth elements in granite gneiss area were lower value than those of other two groups. Zn and Cu were higher value than the other toxic elements. Through the enrichment factor and enrichment index features of the elements, we knew that $Fe_2O_3$, MgO, $TiO_2$, MnO and Eu, Yb of the tuffeous area samples and Co, Cr, Zn were enriched.

경남 고성 구리광산 지역의 중금속 오염특성

정철현,박현주,정일현,나춘기,Jung, Chul-Hyun,Park, Hyun-Ju,Chung, Il-Hyun,Na, Choon-Ki 대한자원환경지질학회 2007 자원환경지질 Vol.40 No.4

고성군에 위치한 폐구리광산의 중금속 오염범위와 정도 및 환경위해성을 평가하기 위하여 광산지역으로부터 토양과 벼를 채취하여 중금속 함량을 분석하였다. 중금속 함량은 논토양에 비해 산토양에서 훨씬 높았다. 중금속 전함량은 산토양에서 Cu>Zn>Pb>As>Cr>Cd, 논토양에서 Zn>Pb>Cu>Cr>As>Cd 순으로 감소하였으며, 0.1/1N HCl에 의한 중금속 용출량은 산토양에서 Cu>Pb>Zn>As>Cd>Cr, 논토양에서 Pb>Cu>Zn>As>Cd>Cr 순으로 나타났다. 중금속 용출비는 시료채취지점에 따라 매우 다양하였지만 평균적으로는 Cd(16%)>Pb(10%)>Cu(9%)>As(4.5%)>Zn-Cr(${\le}2.5%$)의 순이었다. 조사대상 토양들은 지각평균값에 비해 중금속이 부화되어 있으며 그 순서는 $As{\ge}Cd>Pb>Zn>Cu>Cr$이었다. 토양의 중금속 전함량 또는 용출량으로부터 계산한 오염지수는 중금속 오염이 폐구리광산 특히 삼산제일광산 주변의 산토양에 국한되어 있음을 나타내었다. 현미 중의 중금속함량은 As $nd{\sim}0.87mg/kg,\;Cd\;0.02{\sim}0.34mg/kg,\;Cu\;1.01{\sim}6.25mg/kg,\;Mn\;13.4{\sim}43.2mg/kg,\;Pb\;0.09{\sim}2.83mg/kg$ 및 $Zn\;16.5{\sim}79.1mg/kg$으로 심각하게 오염된 수준은 아니었다. 토양 pH와 함께 중금속의 용출 및 분포특성들은 이 지역 중금속 오염의 대부분이 중금속의 용해 순환보다는 폐광석과 맥석광물의 쇄설성 이동에 의해 진행되고 있음을 시사하였다. In order to evaluate the degree and extent of heavy metal pollution and the environmental impacts of abandoned Cu mines in Goseong-gun, soils and paddies were collected from the mine area and have been analysed for heavy metal contents. The heavy metal contents were much higher in mountain soils than in paddy soils. Total content of heavy metals decreased in order of Cu>Zn>Pb>As>Cr>Cd in mountain soils whereas Zn>Pb>Cu>Cr>As>Cd in paddy soils. The extractable amount of heavy metals by 0.1/1N HCl decreased in order of Cu>Pb>Zn>As>Cd>Cr in mountain soils whereas Pb>Cu>Zn>As>Cd>Cr in paddy soils. Although the extraction ratios were highly various depending on the sampling site, their average values were in order of Cd(16%)>Pb(10%)>Cu(9%)>As(4.5%)>Zn-Cr(${\le}2.5%$). The soils investigated were enriched in heavy metals relative to the averages of earth crust as In order of $As{\ge}Cd$>Pb>Zn>Cu>Cr. Pollution index calculated from total or extractable heavy metals of soils indicated that the heavy metal pollution was restricted to mountain soils around abandoned Cu mines, especially the Samsan I mine. The metal contents of brown rice showed no significantly contaminated level as follows; As $nd{\sim}0.87mg/kg,\;Cd\;0.02{\sim}0.34mg/kg,\;Cu\;1.01{\sim}6.25mg/kg,\;Mn\;13.4{\sim}43.2mg/kg,\;Pb\;0.09{\sim}2.83mg/kg,\;and\;Zn\;16.5{\sim}79.1mg/kg$. From the extraction and dispersion properties of heavy metal with the soil pH ($4.5{\sim}7.8$), it can be deduced the conclusion that the heavy metal pollution is spreading in the study area mainly by the detrital migration of waste ore and gangue minerals rather than the dissolution and circulation of heavy metal.

전남 나주-영암지역의 영산강 하류 시추퇴적물의 퇴적환경과 지구화학적 특성

은고요나,고영구,윤석태,오강호,김동주,김주용,Eun, Go-Yeo-Na,Koh, Yeong-Koo,Youn, Seok-Tai,Oh, Kang-Ho,Kim, Dong-Ju,Kim, Joo-Yong 한국지구과학회 2001 韓國地球科學會誌 Vol.22 No.4

나주-영암 인근인 영산강 하류 부근의 3개소에서 채취된 시추퇴적물의 수직적인 퇴적환경과 지구화학적 특성의 변화를 알아 보기 위하여 이들 시료를 대상으로 퇴적물의 입도 분포와 금속원소의 함량에 대한 분석을 실시하였다. 시추퇴적물의 심도에 따른 입도는 잔자갈에서 니질에 이르고 상향세립화의 특성을 가진다. 퇴적물의 분급도는 poorly sorted에서 very poorly sorted로 불량하게 나타났으며, 왜도는 대체로 양의 왜도가 우세하였다. 퇴적물의 입도별 분포상에서 연구지역의 퇴적층은 사행천을 이루는 하성층으로 생각된다. 지구화학적 원소들의 거동은 일부 시추퇴적층 입도의 상향세립화에 대한 의존도가 영향을 주기는 하였으나 탄산염 함량변화 등을 포함하는 환경적 변화에 의한 조절을 받은 것으로 보인다. 퇴적물에 함유된 금속원소들의 농축을 알아보기 위한 부화지수의 분석결과는 유의할 정도의 부화가 관찰되지 않아 특정 금속원소에 의한 농집은 이루어지지 않은 것으로 보인다. To consider the vertical variations of sedimentary environments and geochemical characters in the core sediments in Naju-Yeongam area od the lower part of Yeongsan River, grain-size and metal components of the sediments were analyzed. The sediments are pebble to mud and show fining upward. The core sediments are poorly to very poorly sorted and positively skewed. On the basis of grain size distributions, the sediments of the study areas were thought to have been deposited in a meandering stream. The metallic contents of sediments were presumably controlled by carbonate contents of sediments and weakly controlled by fining upward grain size distribution pattern. Enrichment factors indicating metal concentration in the sediments did not suggest any meaningful concentrations for metallic elements.

2007년 봄철 대전지역에서 발생한 황사 및 대기부유물의 지구화학적 특성 및 중 금속의 오염도

이평구,염승준,배법근,Lee, Pyeong-Koo,Youm, Seung-Jun,Bae, Beob-Geun 대한자원환경지질학회 2012 자원환경지질 Vol.45 No.3

본 연구에서는 2007년도 봄철 대전 지역에서 발생한 황사(황사 기간) 및 대기부유물(비황사 기간)의 미량원소의 지구화학적 특성과 정량적 오염정도를 평가하였다. 황사 내 미량원소의 함량은 황사발원지 토양의 평균 함량에 비하여 수십에서 수백 배 높은 함량을 보여주고 있으며, 비황사 시기의 대기부유물에서도 유사한 특성을 보이고 있어, 황사 시기뿐만 아니라 비황사 시기에도 중국으로부터 이동되는 오염물질의 영향을 받고 있음을 지시하고 있다. 입도별 미량원소의 함량은 $PM_{2.5}$에서 Cr, Cu, Pb, Zn, V, S, As, Cd, Co, Ni, Mo, Sb, Cs, Rb, Th, Sc, Y 등이, 그리고 TSP에서는 Zr, Sr, Ba, Li, Th, U 등의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 황사의 S, Cd, Mo, Zn, Pb, Sb, Cu 및 Zr 함량은대기부유물과 큰 차이를 보이지 않으나, 대기오염으로 부화가 발생하지 않는 Li, Cs, Co, U, Cr, Ni, Rb, V, Th, Y, Sr, Sc 등은 황사에서 2-4.2배 높아졌다. 그러므로 이들 원소들을 황사발생의 지시원소로 사용할 수 있으며, 특히 Sr, V, Cr 및 Li 등은 황사 발생을 판단하기 위한 지시원소로 사용하기에 적합한 것으로 보인다. 한편 황사의 이동경로에 따른 미량원소의 함량을 살펴본 결과, 중국의 대도시 및 산업단지를 경유하여 국내 유입된 황사가, 북한을 경유하여 국내에 도달한 황사에 비해서, S, Cd, Zn, Pb, Cu, Mo 및 As 함량이 높게 나타나, 황사의 이동경로가 이들 미량원소 오염 여부 및 오염도를 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다. 황사 및 대기부유물 내 미량원소의 부화지수(Enrichment factor)을 기준으로 오염정도를 분류한 결과, 환경재해 측면에서 가장 문제가 되는 미량원소는 S, Zn, Cu, Pb, As, Mo, Cd이며, 이들은 인간의 건강 뿐만 아니라, 오랜 기간 토양과 수계환경에 퇴적될 경우 환경오염으로 인한 주변 생태계에 해로운 영향을 미치게 될 것으로 판단된다. We evaluated the geochemical characteristics and their potential pollution of Asian Dusts in Daejeon, Korea during spring 2007. Compared with the chemical compositions of soils in source area of Asian Dust, those of aerosols in Daejeon were enriched with trace elements (ten to hundred fold), inferring that pollutants from China have affected on local environment in adjoining country such as Korea. Chemical analysis of aerosols during Asian dust showed that fine particles ($PM_{2.5}$) contained high contents of trace elements such as Cr, Cu, Pb, Zn, V, S, As, Cd, Co, Ni, Mo, Sb, Cs, Rb, Th, Sc and Y. In the case of TSP (Total Suspended Particle), Zr, Sr, Ba, Li, Th and U were contained much more than other trace elements. The contents of some elements (i.e. Li, Cs, Co, U, Cr, Ni, Rb, V, Th, Y, Sr and Sc) in aerosols collected in Asian Dust period, which are not likely enriched by air pollutants, were higher (2 - 4.2 fold) than those in Non Asian Dust period, indicating that these elements could be used as indicator elements for determining the occurrence of Asian Dust phenomena (especially, Sr, V, Cr & Li). In the case of Asian Dust coming through the big cities and/or industrial areas of China, the domestic aerosols had higher contents of trace elements (such as S, Cd, Zn, Pb, Cu, Mo and As) than those from Northeastern China via North Korea, indicating that the transportation courses of air mass are very important to determine the pollution degrees. Using the enrichment factors of trace elements in aerosols during Asian Dust and Non Asian Dust, we identified that some elements (i.e. S, Zn, Cu, Pb, As, Mo and Cd) were most problematic in terms of environmental hazard aspects, and these elements could affect adverse effects on human health as well as ecosystem and surface environment (soil and water) through long-lived precipitation.