• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.462-462
• /
• 2018

국내 신규댐 건설에 있어, 침수토양의 용출에 의한 호내 수질영향에 대해서는 현재까지 정량화된 사례는 찾기 어려우며, 댐 담수 초기에 증가되는 오염원에 대한 정확한 조사자료의 부족으로 담수이후의 수질변화에 대한 정확한 예측이 어려운 실정이다. 따라서 외부 오염부하의 강우시 유입과 퇴적물로부터의 영양염용출 등의 내부 오염부하가 함께 고려된 수질예측기법의 적용이 필요하다. 수몰지 토양 및 호내로부터의 내부부하에 있어서는 퇴적물 내의 다량 존재하는 오염물이 재용출 되거나 퇴적물 내의 화학적 생물학적 반응이 하천 수질에 악영향을 미치게 된다. 대부분 수몰지토양에서 수층으로 용출되는 유기물의 양은 수층에서 퇴적물로 흡수 또는 침강 되는 것보다 많은 경우도 있으며, 오염된 수계에서는 내부 부하량이 과다할 경우 수질 개선을 어렵게 하는 요인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 2016년 시험담수 예정지인 신규댐 수몰지를 대상으로 토양에 포함된 유기물이 자연상태에서 수체로 용출되는 특성을 분석하여 수질에 미치는 영향을 검토하고자 한다. 댐 수몰지의 토양 시료는 시험담수전 2016년 7월, 토지이용 유형별로 5개지점(논, 밭, 대지, 임야, 하천)에서 시료를 채집하여 총 36일간 용출실험을 실시하였으며, 수층내 용존산소 조건을 호기성 조건과 혐기성 조건으로 나누어 실험하였다. 수질분석은 COD, T-N, T-P, $PO_4-P$등 9개 항목에 대해 실험기간 중 13회 실시하였다. 토양별 점유면적 대비 일 용출량은(kg/day) COD 63 kg/day, T-N 93.6 kg/day, T-P 5.8 kg/day, $PO_4-P$ 4.6 kg/day 였으며, 수몰지 내 토지이용현황별 오염원 기여율은 임야, 밭, 하천, 논, 대지 순 이었다. 본 실험은 수몰지토양의 순수용출량만을 담수개시~36일간 측정한 결과로서 실제 저수지환경에서는 실험값보다 낮을 것으로 판단되며, 수중 수질환경 변화 및 퇴적물의 퇴적 등으로 인하여 원토양으로부터의 용출로 인한 수질에의 영향은 시간의 경과와 함께 변화 또는 감소될 것으로 예상된다. 따라서 본 실험결과는 담수초기의 영향으로 국한하여 해석하는 것이 바람직하며, 보다 장기적인 영향파악을 위해서는 담수 후의 퇴적물의 거동(퇴적현황) 파악 및 담수 후 퇴적물의 장기용출실험을 통한 용출량 검토가 필요하다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 2008.10a
• /
• pp.47-50
• /
• 2008

Streamer resistivity surveys in shallow marine environments were carried out to analyze sediment characteristics at the bottom of reservoir. Because the resistivity values of reservoir water are very low and those of sediment are relatively high, apparent resistivity values increase with depth. And it is necessary to eliminate the apparent resistivity data decreased highly when the number of separation increases. According to the repeated data processing, we proposed the resistivity ratio of upper-to-lower layer is $0.6{\sim}0.8$ because the RMS error of inversion leads to the minimum in these range. As a result of the inversion for two- and three-layer model, the inversion including water depth is proved to be more effective than conventional method.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.269-272
• /
• 2006

유기물 증가에 미치는 환경인자를 중심으로 그 수평분포 특성, 원인, 주요오염원의 영향권에 대하여 검토하기 위해 표층 해수와 표층 퇴적물을 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 유기물변동에 영향을 미치는 인자에 대한 주요 오염원은 크게 섬진강과 동천 등의 담수, 광양시 생활하수, 여수산업단지로 크게 나누어볼 수 있었다. 해수와 퇴적물의 환경인자에 대한 수평분포 특성과 해수의 흐름 등을 고려하여 이들 주요 오염원의 영향권을 구분한 결과, (I) 섬진강 담수의 영향을 많이 받는 해역, (II) 광양시와 동천의 영향이 큰 해역, (III) 여수 산업단지의 영향을 많이 받는 해역으로 나누어졌다. 그리고, 오염원의 영향권별 수질환경인자의 특성으로는 섬진강 담수의 영향을 많이 받는 해역은 낮은 염분, 높은 농도의 $NO_3$-N과 $SiO_2$-Si, 담수와 생활하수의 영향이 큰 해역은 낮은 염분, 높은 농도의 $NO_3$-N, $NH_4$-N, $SiO_2$-Si, 여수 산업단지의 영향을 많이 받는 해역은 표층해수의 경우 높은 수온, 높은 농도의 $NH_4$-N과 $PO_4$-P, 퇴적물의 경우 높은 농도의 $NH_4$-N, $PO_4$-P, $SiO_2$-Si로 특징지울 수 있을 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.1813-1817
• /
• 2008

유체의 특성을 나타내는 인자 중에 침강속도에 큰 영향을 미치는 인자 중 하나는 염도(salinity)이다. 염도는 부유사 입자의 응집을 촉진시키고, 입자의 응집은 더욱 큰 침강속도를 초래하는 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서는 유체의 염도가 침강특성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 서로 다른 염도조건(담수와 염수)에서 고령토 퇴적물에 대한 침강실험을 수행하고, 그 결과를 비교 분석하여 염도가 침강특성에 미치는 영향을 정성적 정량적으로 해석하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.84-90
• /
• 2009

We incubated marine columnar sediments at $25^{\circ}C$ for 230 days to simulate the responses of phosphorus in the sediment which was exposed to freshwater. The incubation was composed of three different treatments (FW: freshwater, FWA: freshwater under anoxic condition, and SW: seawater as a Control). Six particulate fractions of phosphorus in sediment were obtained through sequential extraction and, for comparison, phosphate concentrations in porewater and superlying water were also determined. After the incubation, evidently higher concentrations of phosphate were found in FW and FWA compared to SW. Mass extinction of living organisms in marine sediment from freshwater shock and consequent decay of their corps probably contributed such high phosphate spike in the overlying water. Higher concentrations of BD-P(lron-bound P) were found in FW compared to SW. After exposure to the freshwater, we could determine that penetration depth of dissolved oxygen in marine sediment will be deeper. A result of increases of ferrous compounds in freshwater where contained less sulfide has been obtained. Because of these phenomena, BD-P was increased in FW. On the contrary, BD-P was decreased in FWA since poor dissolved oxygen concentration. In FWA, total amount of Leachable P(SUM of LOP) has been remarkably increased through the experiment, which strongly suggested the easy conversion of the leachable P into reactive P. This experiment has shown that most of diverse P species in marine sediment were leachable under freshwater and low oxygen condition. Therefore reclamation of natural tidalfalt and consequent freshwater introduction seems to trigger the conversion of diverse P-species to leachable P in the marine sediments, which will exert high benthic load of phosphate to the overlying water.

• Korean Journal of Ecology and Environment
• /
• v.56 no.1
• /
• pp.94-103
• /
• 2023

Cyanobacterial resting cells, such as akinetes, are important seed cells for cyanobacteria's early development and bloom. Due to their importance, various methods have been attempted to isolate resting cells present in the sediment. Ludox is a solution mainly used for cell separation in marine sediments, but finding an accurate method for use in freshwater is difficult. This study compared the two most commonly used Ludox methods (direct sediment treatment and sediment distilled water suspension treatment). Furthermore, we proposed a highly efficient method for isolating cyanobacterial resting cells and eDNA amplification from freshwater sediments. Most of the resting cells found in the sediment were akinete to the Nostocale and were similar to those of Dolichospermum, Cylindrospermum, and Aphanizomenon. Twenty times more akinetes were found in the conical tube column using the sediment that had no treatment than in the sample treated by suspending the sediment in distilled water. Akinete separated through Ludox were mainly spread over the upper and lower layers in the column rather than concentrated at a specific depth in the column layer. The mibC, Geo, and 16S rDNA genes were successfully amplified using the sediment directly in the sample. However, the amplification products of all genes were not found in the sample in which the sediment was suspended in distilled water. Therefore, 5 g to 10 g of sediment is used without pretreatment when isolating cyanobacterial resting cells from freshwater sediment. Cell isolation and gene amplification efficiency are high when four times the volume of Ludox is added. The Ludox treatment method presented in this study isolates cyanobacterial resting cells in freshwater sediment, and the same efficiency may not appear in other biotas. Therefore, to apply Ludox to the separation of other biotas, it is necessary to conduct a pre-experiment to determine the sediment pretreatment method and the water layer where the target organism exists.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.39 no.5
• /
• pp.288-302
• /
• 2017

Accurate measurement of benthic nutrient fluxes (BNF) is a prerequisite for evaluating the effect of sediments on nutrient cycle in the surface water. The intact sediment cores were collected in July 2015 at the midstream of Nakdong River. We identified pre-incubation time (6, 12, 24 hr), dissolved oxygen concentration (90, 70, 50% saturation), diffusive boundary layer thickness (0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), and incubation temperature (10, 17, 20, $25^{\circ}C$) as the most important control factors, and measured the BNF fluctuation with the variation of these factors using the laboratory sediment core incubation method. Since the chemical composition, redox condition, hydrodynamic regimes and microbial activities at the sediment-water interface were changed as a result of the alteration of control factors, sediment core incubation should be conducted under as close to the natural conditions of study site as possible, in order to produce the results similar to actual values. Relative percentage differences between two replicates were below 20% in most control factors, which showed satisfactory precision for strict compliance with the experimental conditions and procedures. In the further studies, we will compare the results of core incubation with those of in situ measurements to confirm the accuracy of the sediment core incubation method.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2006.11a
• /
• pp.255-260
• /
• 2006

천수만의 수리 역학 및 수질 모델을 위하여 3차원 수리역학 모델(EFDC)과 21개 수질 변수에 대한 수질 모델이 접합된 3차원 수리역학-부영양화 모델(HEM-3D)을 이용하였다. 관측 자료에 대한 모델 검증 결과, 조위는 관측치에 비해 5% 정도, 유속은 10% 정도 작은 값을 보였으며, 지각은 모델 결과치가 고정항에서 늦고 간월도에서 빠르게 나타났다. 수질 항목, 특히 용존산소의 관측치에 나타난 전반적인 분포 양상을 잘 재현하고 있었으며, 항목별 기여도 분석에서는 수질 모델이 퇴적물에 의한 산소 소비에 민감하게 반응하고 있으며, 용존산소 변화에 있어서 퇴적물에 의한 영향이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. 본 모델 결과는 기존의 모델들과 비교하여 천수만 해역의 해수 유동 특성을 잘 재현하고 있으며, 본 모델과 연계된 수질 모델의 오염물 확산과 수질 항목들의 거동을 이해할 수 있는 정보를 제공하였다. 그럼에도 불구하고 본 연구를 통하여 나타난 문제점은, 수질 예측 모델에 필요한 수질 변수들의 관측 자료와 양식장에 의한 오염 부하량 자료가 충분하지 못하며, 퇴적물에 의한 수질 변화를 정량화할 수 있는 모델의 개발이 시급하다는 것이다. 특히 퇴적물에 의한 산소 요구량은 유기퇴적물이 미생물 등에 의해 분해되는 과정에서 요구되는 산소량으로서, 해수 유동 조건의 변화와 오염부하에 의한 유기퇴적물의 집적이 주된 요인이다. 방조제 건설 이후 해수유동 조건의 변화와 더불어 지속적으로 오염물이 유입되고, 담수 및 천수만의 수질이 점점 악화되고 있다. 따라서 이러한 오염부하와 퇴적물에 대한 관리대책이 시급한 것으로 판단되며, 향후 정확한 수질 예측을 위해서는 본 연구에서 나타난 문제점들에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.120-129
• /
• 2012

We investigated seasonal variation of sediment-water oxygen and inorganic nitrogen fluxes, and denitrification at tidal flat sediments located in the Nakdong River Estuary from July 2005 to September 2006. Net oxygen fluxes, measured with sediment incubations at in situ temperature, varied from -37.0 to $0.5mmol\;O_2\;m^{-2}\;d^{-1}$. Oxygen fluxes into the sediments from the overlying water increased due to the increased water temperature. Denitrification rate ($4{\sim}2732{\mu}mol\;N\;m^{-2}\;d^{-1}$) in this study was higher compared to the other Korean coast measured with the same method. Denitrification showed the same seasonal variation as oxygen fluxes. Denitrification rate based on $^{15}N$-nitrate showed a strong correlation with nitrate flux into the sediments from the overlying water. Denitrification via "water column supplied nitrate ($D_w$)", calculated from Isotope pairing technique, also correlated well with nitrate flux into the sediments. Nitrate from water column seems to account for seasonal variation of denitrification in Nakdong River Estuary. To understand general patterns and trends of biogeochemical processes of sediments in the Nakdong River Estuary, we categorized biogeochemical fluxes measured in this study according to direction and sizes of fluxes. Type 1(high oxygen and inorganic nitrogen fluxes into the sediments and high denitrification) occurred in summer, whereas Type 2(low oxygen and inorganic nitrogen fluxes into the sediments and low denitrification) occurred in rest of the season. Intertidal flat sediments seem to react sensitively to influence of freshwater from the Nakdong River.

• 한국해양학회지
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.69-76
• /
• 1995

A turbidite core sediment (RN88-PC5) from 2051 m on the deep-sea floor at the southern margin of Okinawa Trough was examined. Sedimentological characteristics were quite different between sandy sediments and hemipelagic sediments and hemipelagic sediments in terms of benthic foraminiferal assemblage, grain-size and chemical composition. All turbidite sandy sediments were clearly transported from shallow area as they include typical coral reef dwelling benthic foraminifera which were not found in the background hemipelagic sediments. These layers also suggest that the sediments were transported by turbidity-related currents and implies that sedimentological mechanisms were different between sandy sediments and hemipelagic sediments. The result of the /SUP 14/ C age dating and the stable oxygen isotopic fluctuation of planktonic foraminifera show a gradual warming trend of the surface water from about 10 Ka to present. Also Termination lb as well as two fresh water input events were recognized at ca2 and 7 ka.