Modeling of Sedimentation and Vertical Dispersion of Coastal Sediment Particles Contaminated with PCBs

PCB로 오염된 연안 퇴적물 입자의 침강 및 연직확산 모델연구

This study presents a numerical model that can simulate changes of particle size distribution (PSD) of PCB-contaminated coastal sediments. The developed model has one spatial dimension including sedimentation and vortical dispersion as well as coagulation. The reason for considering the vortical transport mechanisms is to calculate residence time of the particles. Using the model and Initial PSD data based on actual coastal sediments contaminated with PCBs, this study shows results of model simulations. Within 48 hours of the simulation time, the PSD changed significantly and the particles were removed from water in different rates between different particle sizes. It also shows that coagulation can act an important role in this process. The model may be useful in assessing the range of resuspended sediments that can pollute neighboring areas during environmental remediation projects such as dredging.

본 연구는 수중에서 PCB로 오염된 연안퇴적물 입자의 입자크기분포의 변화를 시뮬레이션 할 수 있는 수치모델을 제시한다. 이 모델은 입자의 침강과 연직확산과 함께 응집 현상을 포함하며 공간적으로는 연직방향으로 일차원 모델이다 연직방향 메커니즘에 대한 고려는 퇴적물 입자의 수중 체류시간을 계산하기 위함이다. 본 연구에서는 모델을 개발 제시함과 아울러 실제 미국의 한 사례지역에서의 PCB로 오염된 연안퇴적물의 입자크기분포를 사용하여 모델의 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 이 결과 모의시간인 48 시간 내에 퇴적물 입자크기 변화가 상당히 진행되며 수중에서 입자크기별로 입자가 다르게 제거됨과 이 과정에서 응집이 중요한 요인이 될 수 있음을 보이고 있다. 본 연구에서 개발 제시된 모델은 준설 등 환경정화사업과 관련 불가피하게 수반될 수 있는 오염퇴적물의 재부유로 인한 오염확산범위를 평가하는데 유용하게 이용될 수 있다.