Geochemical Characteristics and Heavy Metal Pollutions in the Surface Sediments of Gwangyang and Yeosu Bay, south coast of Korea

Surface sediments were collected from Gwangyang and Yeosu Bays to evaluate their sedimentological characteristics and geochemical aspects of both the benthic environment and heavy metal pollution. The grain size distribution includes both sandy and muddy sediments. Sand-rich sediments occur mainly near the POSCO and the channel between Namhedo and Yeosu Bando, while elsewhere mud-dominated sediments are present. TOC content ranges from 0.2 to 2.1 % and C/N ratios indicate that the range arises from the mix of organic matter. The C/S ratios of this organic matter show that parts of the study area are anoxic or have sub-anoxic bottom conditions. The hydrogen sulfide content of the sediment has a range of 0.7 to 301 ppm, with a high content occurring inshore of Myodo Island, where it indicates a polluted environment. The enrichment factor (Ef) and index of accumulation rate (Igeo) of ten heavy metals (Co, Ni, Cu, Cd, Pb, Li, Zn, V, Cr, Ba) show that parts of the study area contain from one to seven times more Pb and Ba, and from 0.8 to 3.5 times more of the other elements than the mean sediment value. The Igeo values of V and Cd show that different parts of the area can be classified as heavily polluted, heavily to moderately polluted, or more or less unpolluted. Those areas that have both high levels of enrichment and high accumulation rates of heavy metals contain predominantly fine sediments with a high organic matter and hydrogen sulfide content.

광양만 및 여수해만 표층퇴적물의 지화학적 특성과 중금속 오염

광양만 및 여수해만의 중금속 오염과 저서환경에 대한 퇴적학적, 지화학적 특성을 평가하기위해 표층퇴적물을 채취하였다. 입도분석 결과 입도의 분포는 사질퇴적물과 점토질 퇴적물이 다양하게 분포하고 있는 것으로 나타났다. 사질퇴적물은 주로 POSCO 우측해역과 여수해만수로에 분포하고 있고 그 외 다른 지역에서는 니질퇴적물이 주로 분포하고 있다. 유기물(TOC) 함량은 약 0.2∼2.1%의 범위로 분포하고 있으며 유기물의 C/N비는 육지에서 공급된 유기물과 현장에서 생성된 유기물이 혼합되어 있음을 지시하고 있다. 또한 유기물의 C/S 비는 일부 지역에서 저서환경이 무산소 혹은 약한 저산소 상태에 있음을 지시하고 있다. 저질의 건강상태를 검토하기 위해 퇴적물중 황화수소 (H$_2$S) 함량을 측정한 결과 최고 301 ppm 에서 최소 0.7 ppm으로 나타났다. 전체적으로 묘도 안쪽지역에서 비교적 높은 값을 보이고 있어 일반적으로 오염된 저서환경을 지시하고 있다. 표층퇴적물에 대한 10종의 중금속 (Co, Ni, Cu, Cd, Pb, Li, Zn, V, Cr, Ba)에 대한 농축비(Ef)와 농집지수(Igeo)를 조사하였다. 그 결과 일부 지역에서는 평균퇴적 물의 농도에 비해 Pb, Ba는 최고 1∼7배정도 농축되어 있는 것으로 나타났으며, 그 외 금속 원소에 대해서도 0.8∼3.5 배 농축되어 있음이 나타났다. V와 Cd에 대한 농집지수는 조사지역 전역을 심하게 오염된 지역, 오염된 지역과 오염되지 않은 지역으로 대별할 수 있었다. 금속원소의 농축비 및 농집지수가 높은 곳은 유기물 및 황화수소 함량이 비교적 높게 나타나고 있으며 주로 세립질 퇴적물이 분포하는 지역으로 나타났다.