• 제목/요약/키워드: Marine sediments

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오염된 해양퇴적물 내 Cd, Cr, Cu, Zn의 용출차단과 안정화를 위한 천연 제올라이트와 모래 피복의 적용 (Natural Zeolite and Sand Capping Treatment for Interrupting the Release of Cd, Cr, Cu, and Zn from Marine Contaminated Sediment and Stabilizing the Heavy Metals)

  • 강구;김영기;박성직
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.135-143
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    • 2016
  • 본 연구에서는 오염된 해양 퇴적물로부터 중금속(Cd, Cr, Cu, Zn) 용출 차단과 퇴적물 내에서 안정화를 위한 천연 제올라이트(natural zeolite, NZ)와 모래(sand, SD)의 피복 재료로서 적용성을 평가하였다. NZ와 SD의 중금속 차단 효율성 평가를 위해서 파랑을 발생시키는 임펠러가 부착된 수조에서 실험을 수행하였다. NZ 및 SD의 피복 두께를 0, 10, 30, 그리고 50mm로 달리하면서 실험을 수행하였으며, NZ 및 SD의 성능 평가를 위하여 해수 내 중금속 농도를 모니터링 하였다. 실험 종료 후에는 피복재료 바로 아래에 있는 퇴적물을 대상으로 중금속의 연속 추출 실험을 수행하였다. 실험 결과, 미피복 수조와 피복 수조의 pH, EC, 그리고 용존 산소 농도는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. Cd, Cu 및 Zn과 같은 양이온의 용출은 NZ 및 SD 피복에 의해서 효과적으로 차단되었지만, Cr의 용출 차단은 50 mm 두께의 SD 피복에서만 나타났다. 그러나, 미피복 조건과 비교하여 50 mm의 SD 피복 시 Cr의 안정화는 이루어지지 않았다. NZ와 SD 피복은 Cd, Cu 및 Zn의 안정화에 효과적이었다. 본 연구를 통해 SD와 함께 NZ를 피복 재료로 사용은 Cd, Cr, Cu 및 Zn의 용출 차단 및 안정화에 효과적일 것으로 판단된다.

광양만 내 도로축적퇴적물 및 해양퇴적물의 금속 오염 평가 (Assessment of Metal Pollution of Road-Deposited Sediments and Marine Sediments Around Gwangyang Bay, Korea)

  • 정혜령;최진영;나공태
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제25권2호
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    • pp.42-53
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    • 2020
  • 본 연구에서는 광양만 유역 국가산업단지와 컨테이너 부두 유역의 입자크기별 도로축적퇴적물(Road-deposited sediments; RDS)과 해양퇴적물 내 중금속 오염현황 파악과 잠재적인 오염원으로써의 RDS의 영향을 연구하였다. RDS의 경우 아연(Zn)의 농도가 2,982 mg/kg으로 매우 높았으며, 크롬(Cr)>니켈(Ni)>납(Pb)>구리(Cu)>비소(As)>카드뮴(Cd)>수은(Hg)의 순이었다. RDS의 중금속 농도는 입자가 세립할수록 증가하였으며, 금속폐기물을 취급하는 산업시설 주변에서 상대적으로 높은 농도를 보였다. 125 ㎛ 미만의 입자에서 아연(Zn)이 가장 높은 오염도(very high enrichment)를 나타냈고, Cr, Cd, Pb은 심각한 수준의 오염도(significant enrichment)를 보였다. 한편, 해양퇴적물 내 중금속 농도는 대부분 국내 "주의 기준(threshold effect level, TEL)" 이하였으나, 2010년 이후 Zn의 평균농도가 30~40% 증가하였다. 연구지역 도로노면 내 Zn, Cd, Pb 등은 강우시 쉽게 비점오염의 형태로 유출가능한 125 ㎛ 미만이 전체의 54%를 차지하는 것으로 나타났다. 특히 아연(Zn)의 경우, 연구지역의 교통 뿐만 아니라 산업활동에 사용된 아연도금의 부식에 의한 영향을 크게 받는 것으로 판단된다. 중금속 농도가 높은 세립한 RDS는 바람, 차량이동에 의해 재비산되어 대기 뿐만 아니라 강우시 인근 환경에 크게 영향을 미칠 수 있기 때문에 주변 환경 및 생태계에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

오염된 해양퇴적물에서 중금속 용출 차단을 위한 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그의 적용성 평가 (Assesment of Zeolite, Montmorillonite, and Steel Slag for Interrupting Heavy Metals Release from Contaminated Marine Sediments for Capping Thickness of Reactive materials)

  • 강구;김영기;박성직
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.335-344
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    • 2015
  • 본 연구에서는 반응성 피복소재인 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그의 피복두께에 따른 오염된 해양퇴적물 내 중금속 용출 차단 효율을 평가하였다. 실험결과, As의 용출차단에는 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그 모두 효과적이지 못하였다. 제올라이트는 Cr 용출 차단에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 몬모릴로나이트 5 cm 피복은 Cr 용출 차단에 매우 효과적이었다. As 및 Cr과는 대조적으로 Cd, Ni, 그리고 Pb은 미피복 퇴적물에서 조차 용출되지 않았다. Cu와 Zn은 피복 조건에 따른 영향이 가장 뚜렷한 중금속이었다. Cu의 용출은 몬모릴로나이트 피복 두께 1 cm 이상 그리고 제올라이트 피복 두께 3 cm 이상에서 효과적으로 차단되었다. 해양퇴적물에서 Zn의 용출은 모든 피복 물질에서 효과적이었다. 본 연구를 통해서 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그를 오염된 해양퇴적물에서 Cr, Cu, Zn의 용출 차단을 위한 효과적인 피복소재로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

해양퇴적토내 다환방향족탄화수소 생분해 증진 조건 연구 (Condition of ex situ Bioremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Marine Sediments)

  • 정홍배;;이희순;권개경;김상진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.179-185
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    • 2005
  • 다환방향족 탄화수소는 주요한 독성환경오염물질풍의 하나이며 해양퇴적물에 축적이 된다. 다환방향족 탄화수소가 가지고 있는 위해성으로 인해 해양퇴적물내의 다환방향족 탄화수소 제거는 많은 관심사가 되어오고 있다. 본 연구에서는 다환방향족 탄화수소로 오염된 해양퇴적물의 생물정화를 위해 bioslurry reactor를 사용하기 위한 전단계로 ex situ bioremediation을 위한 최적 조건을 찾기 위해 멸균 유무의 퇴적물에서 균주접종과 혼합 cyclodextrin (M-CD)공급의 효과를 알아보았다. 비멸균상태의 퇴적물에서 분해균주의 접종여부에 상관없이 M-CD가 첨가된 실험구의 전자전달계활성이 증가되었고 멸균상태의 퇴적물에서는 분해균주가 접종되고 M-CD가 첨가된 실험구의 전자전달계활성이 증가되었다. 멸균상태의 퇴적물에서 M-CD와 함께 단일 균주가 접종되었을 때 퇴적물내의 다환방향족 탄화수소의 분해율이 9-20%로 나타났으며 동일한 조건에서 혼합균주가 접종되었을 때는 24-37%로 나타났다. 비멸균상태의 퇴적물에서 동일한 조건으로 실험하였을 때는 유의한 분해가 일어나지 않았으며 군집분석 결과 접종 균주도 감소하였다. 또한 M-CD 첨가 없이는 2일후 접종균주를 찾아볼 수 없었다. 결론적으로 퇴적물내의 다환방향족 탄화수소 제거를 위해 퇴적물내의 토착미생물과 포식자가 제거된 상태에서 적절한 탄소원과 함께 균주를 접종하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

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황해 태안반도 남서부 해양퇴적물의 지음향 특성 (Geoacoustic Properties of Marine Sediment Adjacent the Southwestern Taean Peninsula, the Yellow Sea)

  • 김화랑;김대철;서영교;이광수;김경오
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.247-258
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    • 2016
  • 황해 태안반도 남서부 해역 8개 정점에서 해양퇴적물을 채취하여 퇴적물의 지음향 및 물리적 특성을 파악하였다. 전반적으로 사질 퇴적물이 우세하며 연구지역의 사질 퇴적물은 최대빙하기(LGM)이후 해수면 변동의 영향을 받아 연구지역에 퇴적되었다. 이후 금강 및 인근 연안에서 유입된 세립질퇴적물의 영향을 받은 지역은 니질 사 또는 사질 니가 발달했다. 이러한 퇴적 환경의 영향으로 정점별로 퇴적물 조직특성, 물리적 성질, 음파전달속도의 수평 수직적 차이가 나타난다. 음파전달속도, 평균입도 및 물리적 성질간의 상관관계를 보면 비교모델로 사용한 남해 퇴적물과 전반적으로 유사한 경향을 보이나 절대값에서 차이를 보인다. 이러한 차이는 퇴적환경, 광물조성 및 측정 시스템의 차이에 의한 것으로 사료된다.

분변계 스테롤을 이용한 남해안 패류양식어장(여자만과 강진만)의 퇴적물내 분변오염도 평가 (Sterols as Indicators of Fecal Pollution in Sediments from Shellfish Farming Areas (Yeoja Bay and Gangjin Bay) of Korea)

  • 최민규;이인석;황동운;김형철;김예정;김숙양
    • 한국수산과학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.437-444
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    • 2013
  • Eight fecal sterols were analyzed in surface sediments collected from shellfish farming areas in Yeoja Bay and Gangjin Bay, Korea, to evaluate sewage-derived fecal pollution. The concentrations of coprostanol, a good marker of sewage-derived organic contamination, in sediments were in the range of 10-530 ng/g-dry in Yeoja Bay, and 10-190 ng/g-dry in Gangjin Bay. Coprostanol levels were markedly higher in the inner bay than in the outer bay. These levels were lower than those reported in urbanized bays in Korea, however, they were comparable to levels in other shellfish farming areas including Gamak Bay. A multivariate analysis of the ratios of other sterols suggested that the sterols originated from sewage and plankton/benthos. Sewage was the dominant source at stations located close to the river mouth and wastewater treatment plant (WWTP) outfalls, and plankton/benthos was the primary source in the outer bay. These results suggest that management of point sources, e.g., WWTP as well as non-point sources, e.g., riverine inputs is important for improving the water quality in Yeoja Bay and Gangjin Bay.

Sources and Distributions of Organic Wastewater Compounds on the Mokpo Coast of Korea

  • Choi, Min-Kyu;Choi, Hee-Gu;Moon, Hyo-Bang;Yu, Jun;Kang, Sung-Kyung;Choi, Su-Kyung
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제10권4호
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    • pp.205-214
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    • 2007
  • Surface water and sediment samples collected from the Mokpo coast of Korea were analyzed for molecular markers of organic municipal wastewaters, i.e., 11 fecal sterols including coprostanol (Cop) and nonylphenolic compounds (NPs), to characterize the main routes of these wastewaters to the coast and to assess contamination levels. Concentrations of Cop ranged from 94 to 7,568 ng/L in surface water and from 43 to 38,108 ng/g dry weight in sediments. Concentrations of NPs [nonylphenol (NP) and nonylphenol mono- and di-ethoxylates ($NP_{1-2}EOs$)] ranged from 123 to 4,729 ng/L in surface water and from 4 to 2,119 ng/ng dry weight in sediments. The levels of these compounds were much higher at stations near the rivers that pass through the urban center of Mokpo and the outfall of the wastewater treatment plant (WWTP). The spatial distribution of Cop levels was statistically similar to that of NPs (r=0.809 and 0.982 in surface water and sediments, respectively), indicating that these compounds may have similar discharge points, transport, mixing, and deposition in the study area. These results suggest that considerable amounts of organic wastewater compounds are discharged through rivers and WWTP effluent to the Mokpo coast.

포항지역 제3기 해성퇴적층에서의 해록석 진화 (Evolution of Glaucony in the Tertiary Marine Sediments in the Pohang Area, SE Korea)

  • Byeong-Kook Son;Sang-Mo Koh;Hag-Ju Kim
    • 한국광물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.171-181
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    • 2002
  • 포항지역 제3기 해성퇴적층에서 산출되는 해록석의 생성과정을 해록석 형태와 화학분석에 의하여 연구하였다. 사암 내에서 산발적으로 산출되는 해록석은 뚜렷한 두 단계의 광물형태와 성분변화가 나타난다. 해록석의 결정화는 펠 형태 입자의 내부에서 우선적으로 시작되어 외부쪽으로 K와 Fe 성분이 증가하고 Al 성분이 감소하는 경향을 보인다 더욱이 스멕타이트와 비슷한 조성의 해록석은 K와 Al 성분이 증가하고 Fe 성분이 감소하면서 해록석/스멕타이트 혼합층광물 단계를 거쳐서 일라이트와 비슷한 조성의 해록석으로 진화하여 간다.화하여 간다.

SBP를 이용한 해저 천부에 유실된 사석의 조사 (Mapping of the lost riprap in shallow marine sediments using SBP)

  • 신성렬;김찬수;여은민;김영준;하희상
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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    • pp.220-221
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    • 2005
  • Sub-bottom profiler(SBP) has been used extensively for the mapping of basement in the foundation design of offshore structure, for pre- and post-dredging operations within harbors and channels, for selection of pipeline routes, sitting of drilling platforms, and in the exploration for an aggregates such as sands and gravels. During the construction of Siwha embankment for irrigation water and the expansion of arable land, the breaking of an embankment unfortunately occurred so that a lot of riprap was swept away and widely dispersed by the tide and strong current. The feasibility study for the construction of the tidal-powered electric plant in Siwha embankment was performed quite recently. Therefore we made use of SBP survey to investigate the distribution of the lost riprap. We could successfully map out the distribution of the lost riprap from the reflection amplitude characteristics of the sediments in SBP data set. We demonstrated the variation of reflection amplitude versus the sediments with and/or without riprap by means of the numerical modeling of acoustic wave equation using finite difference method. Also we examined an amplitude anomaly of the ripraped area through the physical modeling using ultrasonic.

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