• 한국물환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.216-221
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• 2016

The adsorption characteristics of mixed heavy metals (Cr(III), As(VI)) in aqueous solution were investigated using a sediment amendment composite. Sediment amendment composite was composed of clean sediment (40%), zeolite (20%), recycled aggregate (10%), steel slag (10%), oyster shell (10%), and cement (10%). The experimental results showed that the adsorption equilibrium was attained after 180 mins. Heavy metal adsorption was characterized using Freundlich and Langmuir equations. The equilibrium adsorption data for the sediment amendment composite better fitted with the Langmuir model than the Freundlich model. The maximum adsorption capacity of Cr(VI) (36.07 mg/g) was higher than As(III) (25.54 mg/g); and the adsorption efficiency of the Cr(VI) and As(III) ions solution decreased with decreasing pH from 2 to 10. The collective results suggested that the sediment amendment composite is a promising material for a reactive cap that controls the release of Cr(VI) and As(III) from contaminated sediments.

• 한국패류학회지
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• 제30권4호
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• pp.371-381
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• 2014

The bioaccumulation of 16 United States Environmental Protection Agency (USEPA) priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and alkylated PAHs in the Manila clam, Ruditapes philippinarum exposed to sediments artificially contaminated by Iranian Heavy Crude Oil was measured and the biota-sediment accumulation factor (BSAF) was estimated through laboratory experiments. The proportion of 16 PAHs accumulated in the tissue of R. philippinarum was only from 3 to 7% of total PAHs. Among 16 PAHs, the concentration of naphthalene was highest in the tissue. Alkylated PAHs were highly accumulated more than 93% of total PAHs. The C3 dibenzothiophene was most highly accumulated. The relative composition of alkylated naphthalenes in the tissue of R. philippinarum was lower than in the sediments. In contrast, those of alkylated compounds of fluorenes, phenanthrenes, dibenzothiophenes were higher in the tissue than the sediments. The BSAF for sum of 16 PAHs was 0.11 to 0.13 g carbon/g lipid and that for alkylated PAHs was 0.05 to 0.06 g carbon/g lipid. Naphthalene showed the highest BSAF value. Alkylated PAHs with the same parent compound, BSAF tended to increase with the number of alkylated branch increased, except for alkylated chrysenes. BSAF of total PAHs lies between that of field-based values, and are also similar to those of other persistent organic pollutants (PCBs, DDTs, HCHs). This study provides the BSAF values of individual alkylated PAHs accumulated in R. philippinarum for the first time and will be used as a basis for further understanding the bioaccumulation of organic contaminants in the marine benthic organisms.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권2호
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• pp.74-80
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• 2015

통영 연안 양식장 주변 해역에서의 환경특성을 조사하기 위해 2013년 7월부터 12월까지 통영 주변 10개 정점에서 해수와 퇴적물 내의 pH, 용존산소(DO), 용존무기질소(DIN), 용존무기인(DIP), 화학적산소요구량(COD), 산휘발성물질(AVS)에 대해 분석하였다. 양식장 주변 해수의 수질항목들은 계절별에 따른 경향성을 나타내었으며, 퇴적물 속 COD와 AVS를 분석한 결과 수질항목과는 달리 어장으로부터의 거리에 따라 농도가 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 본 조사지역에서 반폐쇄성 만에 위치하고 있는 어장 활동에 의해 오염된 유기퇴적물이 비교적 빠른 유속으로 인해 주변 해역으로 분산된 것으로 예측된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권2호
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• pp.230-237
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• 2020

Nitrogen flux release from organically enriched sediments into overlying water, which may have significantly influence on water quality and increasing continuous eutrophication. The purpose of this study is to evaluate the remediation efficiency of oyster shell powder and its treated product into organically enriched sediment in terms of nitrogen flux, organic matter, chlorophyll-a, pH and dissolved oxygen (DO). The TOSP was mainly composed of CaO2. The application of TOSP into the sediment has increased the pH, DO and significantly decreased the concentrations of NH₄⁺-N and T-N compared to other basins. On the other hand, nitrate was enriched with the addition of treated oyster powder, an oxygen releasing compound on both phases. Furthermore, chlorophyll-a was found to be increasing with time in the control basin meanwhile it dropped drastically with the addition of TOSP, which implied on the repression of algal growth owing to blockage of nitrogen source migrating from the sediment. This study has shown that the TOSP was effective to improve sediment-water quality, diminish eutrophication and control harmful algae blooms in a marine environment. Therefore, it is a good reference as an effective environmental remediation agent.

• 환경영향평가
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• 제29권3호
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• pp.157-181
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• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 환경영향평가
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• 제29권1호
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• pp.8-25
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• 2020

산업화는 도로축적퇴적물(road-deposited sediment, RDS)의 발생과 중금속 오염을 증가시켰고, 이는 비점오염을 통해 주변 수환경에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. RDS의 오염과 입자 크기와의 관계는 오염관리를 위해 중요하나, 이에 대한 정보는 매우 부족하다. 본 연구에서는 시화호 및 주변 하천의 주요한 비점오염원으로 판단되는 시화산업단지 내 25개 정점에서 수거된 RDS 시료의 입도에 따른 중금속 분포특성과 환경영향에 대한 연구를 수행하였다. 농집지수(I_geo)는 RDS가 주로 Zn, Cu, Pb, Sb에 의해 오염되었음을 보여주었고, 이들의 농도범위는 Zn, Cu, Pb, Sb이 각각 633-3605, 130-1483, 120-1997, 5.5-50 mg/kg이었다. 이는 국내외 다른 도시에 비해 매우 높은 수준이었다. 대부분의 중금속은 농도와 입도와의 높은 음의 상관관계를 보였다. 250 ㎛ 이하의 분율은 전체에 대한 질량 부하와, 오염 기여율이 각각 평균 78.6, 70.4%로 매우 지배적이었다. 강우 유출을 통해 인근 하천으로 유입될 확률이 높을 것으로 간주되는 125 ㎛ 이하의 입자 분율에 대한 오염평가 결과, 이는 저서생물에 독성을 나타낼 수 있는 매우 오염된 수준이었다. 입자 크기별로 나누어 RDS의 금속원소에 대한 주성분 및 요인분석을 실시한 결과, 250 ㎛ 보다 큰 RDS는 주변의 산업시설이, 250 ㎛ 보다 작은 RDS는 차량운행이 중금속오염의 주요 요인일 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 시화산업단지 내 RDS의 중금속오염 및 인근 수역으로의 비점오염의 효율적인 저감을 위해서는 125에서 250 ㎛ 이하의 미세한 RDS 입자의 제어가 매우 중요한 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권4호
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• pp.226-234
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• 2002

퇴적물 내 황화물(acid volatile sulfide, AVS)이 저서 생물의 금속 생물 축적 및 독성 반응에 어떠한 영향을 미치는 지를 이해하기 위해서 해양 다모류인 Neanthes arenaceodentata를 이용한 퇴적물 노출실험을 수행하였다. 이를 위해서 세 개의 다른 AVS 농도군에 대조구를 포함한 다섯 개의 농도 구배로 Cd, Ni, Zn를 오염시킨 퇴적물에서 N. arenaceodentata를 20일간 배양한 후 실험생물의 체내 금속 축적량과 그에 따른 사망률 및 성장률을 조사하였다. N. arenaceodentata에 의한 금속의 생물축적은 Cd과 Zn의 경우 AVS 농도의 영향을 받아서 해수(overlying water, OW)내 용존 금속 농도에 비례해서 증가했다. Ni은 AVS농도에 영향을 받지 않고 퇴적물 내 금속(simultaneously extracted metals. SEM)농도에 비례해서 증가했다. N. arenaceodentata의 사망과 성장률 저해현상은 SEM과 AVS 간의 몰농도차가 영보다 큰 조건(［SEM-AVS］>0)에서만 관찰되었는데 용존 Zn에 의한 결과로 추정되었다. OW-Zn의 20-d LC50값은 9.3(8.0$\pm$11.0) $\mu$M이었다. 사망률에 대한 체내 Zn 농도의 최소영향농도(LOEC)는 7.8 $\mu$mol/g이었고, 최대무영향농도(NOEC)는 6.2$\mu$mol/g이었다. 성장률 저해에 대한 체내 Zn 농도의 LOEC는 5.9$\mu$mol/g이었고, NOEC은5.1 $\mu$mol/g토이었다. 본 실험에서는 실험실 조건에서 인위적으로 오염시킨 퇴적물 내 Zn의 입자상 Zn 농도와 용존 Zn농도의 비 (K$_{d}$ )가 현장 퇴적물에 비해서 10배 정도 감소함으로써 결국 용존 Zn에 의한 독성이 과대평가된 것으로 보인다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권2호
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• pp.70-80
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• 2014

한국 남해안의 중심에 위치한 가막만의 퇴적 환경을 파악하기 위해 수치실험을 실시하였다. 가막만에서는 추계와 춘계에 퇴적량이 증가하는 반면, 하계와 동계에는 퇴적량이 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 계절적 변화는 표층퇴적물 강열감량의 계절 변화와 정성적으로 일치하였다. 한편, 현장조사 결과에서 북동쪽과 남쪽에 위치한 두 개의 만구에서는 잔차류가 만내로 향하고 있고, 또한 만내에서는 대부분의 해역에서 퇴적이 침식에 비해 상대적으로 우세한 것으로 나타났다. 따라서, 가막만으로 유입된 오염물질들은 준설 등 특별한 이벤트가 없는 한 대부분 만내에 침강되어 퇴적할 것으로 판단되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권2호
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• pp.9-25
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• 2020

가로림만 퇴적물에서 미량금속의 인위적인 영향을 평가하기 위하여 2010년과 2015년 총 77개의 표층 퇴적물 시료를 채취하여 물리적 특성 요소(입도 및 비표면적)와 지화학적 요소(주성분(Al, Ca, Fe, K, Ba) 및 미량금속(Mn, Cs, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb), 유기탄소 및 탄산칼슘)들을 분석하였다. 가로림만 표층 퇴적물의 평균 입도는 0.51-5.58 Ø(평균 3.98 Ø) 범위였으며 외만에서부터 내만으로 증가하였고, 수로에서 육지 방향으로 증가하였다. 일부 원소를 제외한 대부분의 금속 농도는 입자의 크기가 작아지고 비표면적이 증가함에 따라 증가하였다. 미량금속의 농도를 조절하는 요인을 추정하기 위하여 요인분석(factor analysis)을 실시하여, 총 3개의 요인을 추출(총 변이의 92.7%) 하였다. 요인 1은 총 변이의 71.3%를 설명하였는데 입도 요인이었고, 요인 2는 총 변이의 14.2%를, 요인 3에서는 총 변이의 7.2%를 설명하였다. 배경농도를 이용하여 농축인자를 계산하였다. 농축인자가 1.5 이상인 금속과 그 시료 수는 Cr 4개(정점 1, 16, 27, 39)와 Pb 1개(정점 39)였으나 이 들 금속에 대한 용출 금속 농도에서는 타 시료와 차이가 없었다. 가로림만의 총 금속 농도에 대한 1M HCl 용출 금속 농도의 백분율은 Pb~Co>Cu>Zn~Mn>Ni>Cr 순서로 감소하였으며 Pb은 입도에 따른 변화를 보였으나 다른 금속들은 모래를 제외하면 매우 일정한 값을 보였다. 이 값을 오염된 지역 및 청정 해역과 비교하면 모든 지역에서 Cu, Zn 및 Pb의 농도 수준과 관련없이 금속별 백분율이 유사하였다. 이는 1M HCl 용액과 퇴적물 구성 성분 사이의 반응 여부에 따른 결과라고 판단되고, 농축 정도를 판단하는데 이 용출 비율을 사용하는 것은 한계가 있음을 나타낸다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.212-223
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• 2022

서해병 폐기물 배출해역 오염심화구역의 퇴적물 정화·복원을 위해 2013, 2014, 2016, 2017년에 준설토를 피복하였다. 피복 효과 평가를 위해 배출해역 내 피복구역(5개 정점)과 자연회복구역(2개 정점)을 설정하고 2014년부터 2020년까지 연 1회 구역별 표층 퇴적물을 채취하여 퇴적물 물리·화학적 특성 및 저서동물상을 분석하였다. 퇴적물 평균 입도(Mz)는 자연회복구역에서 5.91~7.64 Φ로 세립질이었고 피복구역에서는 준설토의 영향으로 1.47~3.01 Φ의 조립질 퇴적물로 구성되어 있었다. 유기물 및 중금속 함량은 피복구역에서 자연회복구역 대비 약 50 % 낮아(p<0.05) 준설토 피복 효과가 있는 것으로 판단되었다. 대형저서동물 분석 결과에서는 피복구역의 출현종수, 생태지수가 자연회복구역보다 낮게 나타났다(p<0.05). 피복구역의 출현종수 및 생태지수의 시계열 분석 결과에서는 2013, 2014년 피복 이후 초기 4년간 증가하다가 이후 감소하는 경향을 보였다. 이는 피복으로 인해 빠른 성장과 짧은 수명의 특징을 보이는 기회종 생물들이 피복 초기에 우세하다가 2016, 2017년에 추가로 피복이 진행됨에 따라 서식환경이 다시 교란되어 나타난 현상으로 추정된다. AMBI는 자연회복구역 및 피복구역에서 모두 2등급(Good), BPI는 1~2등급 수준을 유지하고 있어 건강한 저서상태로 평가되었다. 따라서 폐기물 배출해역의 오염퇴적물 정화 및 저서생태계 복원을 위한 준설토 피복은 오염도 저감효과는 나타나지만 저서생태계의 측면에서는 장기적인 모니터링을 통해 회복추이를 관찰해야 할 것으로 판단된다. 또한 향후 배출해역의 오염심화구역 정화 복원 사업 확대 시 적응적 관리가 필요할 것으로 판단된다.