Abstract
The sedimentary records of anthropogenic metal loads in the Suyeong Bay, Pusan were determined by combining the Pb-210 dating technique with the measurements of heavy metals in the sediment cores. The sedimentation rates of sediment particles ranged from $0.12\;to\;0.20\;g/m^2/yr\;or\;2.4{\sim}4.0\;mm/yr$ in accumulation rates. The lowest sedimentation rate was observed at station S3 which was characterized by a bottom with relatively low organic matter contents(e.g. TIL and TOC). Heavy metals showed generally higher concentrations at station S1 and S2 near the mouth of the Suyeong River than at station S3 and the outmost station S4. The contents of copper, lead and zinc in the sediment cores especially from station S1 and S2 began to increase around 1930, and were at their highest levels in the $1960{\sim}1970$ period as a result of increasing industrial activities. Concentrations of these heavy metals have slightly decreased since 1970, probably due to regulation of pollution discharge. The natural background levels of copper, lead and zinc in the sediments of this bay ranged $18{\pm}4ppm,\;28{\pm}6ppm\;and\;74{\pm}9ppm$, respectively, by averaging the contents in the sediment depths corresponding to periods between about 1900 and 1920 at the four stations. The total amounts of anthropogenic loads deposited in the sediments since about 1930 were estimated to be $9{\sim}291{mu}g/cm^2$ for lead, $165{\sim}1122{mu}g/cm^2$ for zinc and $20{\sim}208{mu}g/cm^2$ for copper. These values were remarkably high at stations S1 and S2 relative to the other two stations. At stations S1 and S2, the anthropogenic loads of lead, copper and zinc constituted $29{\sim}30\%,\;32{\sim}42\%\;and\;28{\sim}35\%$ of the total sedimentary inventories at the present day, respectively. These metal contents have a good correlation(r>0.7) with each other and cadmium measurements also show a positive linear relation with nickel or total organic nitrogen.
수영만 퇴적물중 중금속 원소의 오염역사와 인위적 오염부하량을 알아보기 위하여 1993년 5월 수영만에서 4개의 주상퇴적물을 채취하여 $^{210}Pb$, TIL, TOC, TON 및 중금속 원소(Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Co, Cd, Ni)를 측정하였다. 1. 퇴적속도는 정점 S3에서 2.4 mm/yr($0.12g/cm^2/yr$)로 가장 느리고, 나머지 3개 정점에서는 $3.5{\sim}4.0 mm/yr(0.18{\sim}0.20g/cm^2/yr)$ 범위로 정점별 차이가 크지 않았다. TIL과 TOC의 농도는 가장 바깥 정점인 정점 S4에서 가장 높고, 용호만 입구쪽에 위치한 정점 S3에서 가장 낫은 반면에 TON은 정점 S2에서 가장 높고, 정점 S1에서 가장 낮았다. 반면, Co를 제외한 중금속의 농도는 대체적으로 수영강 하구쪽에 가장 가까운 정점 S1에서 가장 높고, 정점 S3에서 가장 낮았다. 2. 수영강 하구에 가까운 정점 S1과 정점 S2에서는 Pb, Zn 및 Cu의 농도가 1930년대부터 점차 증가하고 $1960{\sim}1970$년경에 극대값을 보이다가 그 이후에 점차 감소하는 경향이다. 그러나, Fe, Mn, Cd은 대체적으로 상부퇴적층에서 높고 하부퇴적층에서 낮으나, Co와 Ni은 오히려 하부퇴적층에서의 농도가 상부퇴적층보다 높다. 3. 4개 정점에 대한 인위적인 오염 총부하량은 Pb이 $9{\sim}291{\mu}g/cm^2$, Zn이 $165{\sim}1,122{\mu}g/cm^2$, Cu가 $20{\sim}208{\mu}g/cm^2$의 범위로 Zn이 가장 컸으며, 정점별로는 정점 S1과 S2가 정점 S3와 S4에 비해 수십 배 크다. 1900년 이후의 총퇴적량(anthropogenic+natural)에 대한 인위적 오염부하량의 비율은 정점 S1과 S2의 경우 Pb과 Cu는 $28{\sim}35\%$이고, Zn은 $32{\sim}42\%$에 상당한다. 그러나, 정점 S3와 S4에서는Pb이 $4\%$ 이하이고, Cu가 $11\%$ 이하이나 Zn은 $10{\sim}22\%$의 수준이다. 4. 성분 상호간의 관계를 보면, C/N비값은 TON과 좋은 정의 상관성(r=0.68)을 보이는 것으로 보아 C/N 비값의 수직분포는 TON에 의해 좌우된다고 할 수 있다. 인위적인 오염이 많은 Pb, Zn, Cu은 상관계수 0.7 이상으로 비교적 좋은 상관성을 보여 이들 물질의 공급원 및 지구화학적 거동이 유사함을 의미한다. 또한, Cd-Ni 및 Cd-TON은 상관계수 0.8 이상으로 좋은 정의 상관성을 보인다. 특히, Cd은 퇴적물내에서도 수주중에서와 마찬가지로 TON과 비슷한 거동을 한다고 판단된다.