Abstract
The vertical profiles of the natural $^{210}Po,\;^{210}Pb\;and\;^{234}Th$, activities were measured at the upper 150 m or 200 m of water column from west-east intersection in the east-southern coastal area of the Korea Peninsula during the period from 26 to 29 April 1994 to compare the removal rates (residence time) and removal processes for $^{210}Po\;and\;^{234}Th$. At the inshore stations, the $^{210}Po$ activity was generally higher in the thermocline and its under layer than in the surface mixed layer, while represented the reversed pattern at the offshore stations. However, the $^{210}Pb$ activity decreased generally with depth. Also, the activity of $^{210}Po$ relative to its parent $^{210}Pb$ was deficient in the water column above the main thermocline, but was slightly excess or close to equilibrium in the thermocline and its under layer. The vertical profiles for the activity of $^{210}Pb$ relative to its parent $^{226}Ra$ showed the reversed pattern with the vertical variation of $^{210}Po$ excess (or deficiency). The $^{234}Th$ activity was significantly lower in the surface mixed layer and thermocline than in the deeper layer. The residence time of $^{210}Po$ ranged from 1 to 4 years at the five stations except station E8 that showed yet long residence time (approximately 10 years). The long residence time at the station E8 may resulted from the thicker surface mixed layer and subsequent the vertical mixing of $^{210}Po$ which was recycled in the lower surface mixed layer compared to at the other stations. Also, the residence time of $^{210}Po$ was shorter at the inshore stations than at the offshore stations. However, the residence time of $^{234}Th$ ranged from 52 to 74 days at all station without the significant variation, was very much shorter relative to the residence time of $^{210}Po$. The correlation between the removal rate of dissolved $^{234}Th$ and the concentration of total suspended matter (TSM) was generally positive. Therefore, it seems that the major route of the removal mechanism of $^{234}Th$ from seawater in the surface mixed layer is via adsorption onto suspended particle surfaces (most likely inorganic particles) and subsequent settling to the bottom layer. Between the removal rate of dissolved $^{210}Po$ and the concentration of chlorophyll-a was positively good correlation. Consequently, most likely the removal of $^{210}Po$ may be occurred by uptake to organisms (mainly such as planktonic debris or fecal pellets) and subsequent settling.
본 연구는 대마난류의 주류역인 동해 남부해역의 포항 연안의 6개 정점에서 1994년 4월 26일부터 29일까지 수층별로 채수하고, 이 해역에서 $^{210}Po$와 $^{234}Th$의 제거속도 혹은 체류시간과 제거과정을 알아보았다. $^{210}Po$는 대체적으로 연안쪽 정점들에서는 표면혼합층에서 낮고 수온약층을 포함한 하부층에서 다소 높지만, 바깥쪽 정점들에서는 표면혼합층에서 오히려 높아지는 경향을 보였다. 그러나 $^{210}Pb$는 수심이 깊어짐에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 또한, 표면 혼합층에서는 대체적으로 $^{210}Po$가 어미핵종보다 부족량을 보이나, 수온약층을 포함한 하부층에서는 어미핵종과 거의 방사평형된 농도를 보이거나 약간의 과잉량을 보였다. $^{210}Pb$는 표면혼합층에서는 어미핵종인 $^{226}Ra$보다 과잉량을 보이나, 수온약층을 포함한 하부층에서는 약간 부족량을 보이거나 혹은 거의 방사평형된 농도를 보인다. $^{234}Th$는 표면혼합층과 수온약층이 그 하부층보다 현저히 낮다. $^{210}Po$의 체류시간은 $1\~4$년의 범위로 비교적 연안쪽의 정점들 (E3, E4, E5)이 바깥쪽에 위치한 정점들(E6, E7)보다 짧았다. 그러나 정점 E8에서는 약 10년으로 매우 길었으며, 이는 다른 정점들에 비해 표면혼합층이 두꺼운 관계로 하부 표면혼합층에서 재순환된 $^{210}Po$가 수직혼합되었기 때문일 것이다. 한편, $^{234}Th$의 체류시간은 $52\~74$일의 범위로 정점별 차이가 그다지 크지 않았으며, $^{210}Po$의 체류시간에 비해서 훨씬 짧았다. 표면혼합층 내에서 해수중 $^{234}Th$는 용존태의 수층별 제거속도상수가 총부유물질과 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 비생물기원의 무기입자에 흡착되어 제거되고 있는 반면에, $^{210}Po$는 용존태의 제거 속도상수가 클로로필 $^{210}Po$와 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 생물체 (주로 동${\cdot}$식물플랑크톤)에 흡수되어 제거되고 입자물질 농도에는 크게 영향을 받지 않는 것 같다.
(Department of Oceanography, Chungnam National University)