• 한국환경과학회지
• /
• 제11권12호
• /
• pp.1333-1337
• /
• 2002

A significant fraction of nutrients, such as nitrogen and phosphorus released from sediment are utilized by primary production in the shallow water of coast and lake. The purpose of this study is to introduce the mechanism of nutrients release from sediment and to introduce the methods of the measurement of nutrient released from sediment. One approach is to calculate nutrients released from sediment by a concentration gradient between sediment pore waters and overlying water based on the Fick's law. The other approaches of measurement are the undisturbed sediment core experiments and measurement of nutrient released from sediment by the in situ chamber equipment.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제26권4호
• /
• pp.635-646
• /
• 2004

Chronic outbreaks of green tide in the Nakdong estuary toll a heavy socioeconomic cost. The paper investigates the influence of sediments on the nitrogen eutrophication, being claimed as the primary cause of green tide. To measure the flux of nitrate at the sediments-water interface, sediment cores were taken in Jan., Mar., May and Sep., 2000 at Noksan located in the West-Nakdong river estuary. The dissolved oxygen was profiled and then the pore water was extracted in situ. Core samples were analyzed for their textural characteristics. Cores were incubated by a novel technique to measure the fluxes of nitrate $(NO_3^-)$ and ammonia $(NH_4^+)$ at the sediment-water interface. The dissolved oxygen was depleted usually within several millimeters in the top sediments. Nitrate started to decrease drastically at the layer where dissolved oxygen was nearly depleted. Nitrate was also exhausted within several centimeters, followed by ammonia build up rapidly. The flux at the sediments-water interface calculated from the pore water concentrations revealed that nitrate was removed from the water column into the sediments. The sediment incubation experiment confirmed the above result. On the other hand ammonia were released from the sediment to the water column. As the incubation went on, however, the nitrate concentration in the overlying water was dropped below that of a top sediment. Then the flux is reversed, i.e., nitrate was released from the sediments to the water column. The implication is that the sediment can supply nitrate to the water column if it falls below a certain level. Thus it is likely that sediments in the eutrophicated river buffers the nitrate concentration in the water column, which leads to a prolonged green tide.

• 자원환경지질
• /
• 제37권2호
• /
• pp.235-244
• /
• 2004

북동태평양 심해저퇴적물 전단강도 측정의 정확성을 위하여 측정 방법에 따른 전단강도 측정 결과들을 비교하였다. 비교 항목들은 1) 동일한 시료를 두 종류의 베인 전단강도 측정기(수동 베인, 전동 베인)를 이용하여 측정한 결과, 2) 시료채취 후 즉시 선상에서 측정한 결과와 3개월 뒤 육상의 실험실에서 측정한 결과, 3) 동일한 정점에서 채취된 두개시료를 측정한 결과, 그리고 4) 동일한 코어 내에서 4회 반복 실험한 결과이다. 측정 결과, 전단강도 값은 퇴적깊이에 따라 뚜렷한 변화 양상을 보였다. 또한, 동일한 정점에서 채취한 두개의 코어 퇴적물에 대한 전단강도를 비교한 결과, 두 시료에서 측정된 변화폭이 장비차이에 따른 변화와 보관 조건에 의한 변화보다 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 퇴적 깊이에 따른 전단강토의 변화가 지질공학적 물성변화에 의해 야기되었음을 지시한다.

• 환경생물
• /
• 제31권4호
• /
• pp.493-498
• /
• 2013

To investigate the historical record of Alexandrium spp. in southern coastal areas of Korea, two sediment cores were collected from Gamak Bay and Yeoja Bay. Germination experiments revealed that the ellipsoidal Alexandrium cysts isolated from Gamak Bay and Yeoja Bay are morphologically identical to a toxic dinoflagellate A. tamarense. The ellipsoidal Alexandrium cysts in Yeoja Bay appeared from 30 to 32 cm depth upwards (ca. 1980s), and their concentration increased around 10 to 12 cm depth (mid-1990s). Similarly, cyst concentration in Gamak Bay also increased from 40 to 44 cm depth (ca. 1990s). These results coincide with the reports of Paralytic Shellfish Poisoning caused by A. tamarense in 1980s and 1990s along the southeast coast of Korea.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.613-625
• /
• 2017

낚시터로 장기 임대중인 농업용 저수지 2곳을 대상으로 낚시터 영향권(effective zone) 2지점의 퇴적물과 비영향권(ineffective zone) 1지점의 퇴적물을 호기(oxic)와 무산소(anoxic) 조건을 조성한 실험실 코어배양법(laboratory core incubation)을 이용해 영양염류 용출시험을 2회씩 실시하였다. 용출 실험동안 상등수 내 DO, EC, pH, ORP의 변화는 낚시터 영향구간과 비영향 구간 사이에 유의할만한 차이는 관측되지 않았으며(p>0.05), 농업용 저수지의 퇴적물-심층수 확산경계면과 유사한 환경으로 조성되었다. 질산성 질소($NO_3{^-}-N$)를 제외하고 암모니아성 질소($NH_4{^+}-N$), 총인(T-P), 인산염 인($PO{_4}^{3-}-P$)이 호기 보다는 무산조 조건에서 통계학적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 퇴적물에서 상등수로 더 많은 용출량이 측정되었다. 이는 상등수 내 DO 농도 감소에 따라 미생물 매개의 암모늄화가 촉진되고 질산화 작용이 억제되어 암모니아성 질소가 퇴적물에서 상등수로 확산 용출되고, 퇴적물 표층의 산화층이 환원되어 유기물에 결합된 인과 금속 산화물과 결합된 인의 해리 등을 통해 인산염인이 퇴적물에서 상등수로 확산용출이 가속화되었기 때문이다. 낚시터 영향권과 비영향권 사이 영양염류 용출량(benthic nutrient diffusive flux)값의 차이는 통계학적으로 유의하지 않았다(p>0.05). 따라서 농업용 저수지 내 낚시활동이 퇴적물의 영양염류 용출량을 통계학적으로 유의한 수준으로 증대시키지 않는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 농업용 저수지 설립년도 대비 10여년의 단기간 낚시활동으로 인해 퇴적물 오염 기여도가 비교적 낮고, 코어배양법의 속도제한된 확산(rate-limited diffusion)으로 발생한 것으로 판단된다. 호기와 무산소 조건 모두에서 퇴적물 내 영양염류 총량과 영양염류 용출량 사이에 유의적 상관관계가 도출되지 않았다. 따라서 농업용 저수지 수질오염의 가속화가 낚시활동으로 인한 직접적 원인보다는 유역에서 유입되는 다양한 비점오염원 내 영양염류가 주요 요인으로 판단되며, 영양염류의 용출을 저감하기 위해 포기 및 물순환 등을 통해 심층수의 빈산소화를 억제할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제9권1호
• /
• pp.30-39
• /
• 2004

해상 어류가두리 양식장이 주변 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해 2003년 8월에 경남 통영시 미륵도에 설치된 해상 어류가두리양식장에서 거리를 증가시키면서 퇴적물로 유입되는 입자물질의 침강 플럭스, 퇴적물 내 유기탄소의 수직분포, 퇴적물의 산소소모율, 저서동물의 군집을 분석하였다. 입자 유기물 침강 플럭스, 표층 퇴적물의 유기탄소 농도 및 퇴적물의 산소소모율은 가두리에서 멀어질수록 점차 감소하는 양상을 보여 가두리양식장에서 유출된 유기물이 주변으로 확산되는 것을 나타냈다. 저서동물 중 다모류인 Tharyx multifilis, Lumbrineris longifolia, Siganlbra tentaculata, Capitella capitata가 전체 군집에 88%를 차지하여 우점하였으며, 특히 오염지표종인 Capitella cupitata는 반경 5 m이내에서만 출현하였다. 퇴적물의 산소소모율 및 저서동물의 군집을 이용하여 추정한 유기물의 오염 영향권이 잘 일치하여 가두리양식장을 중심으로 반경 10 m내외에 유기물이 집중적으로 퇴적되고 있으며 최소한 50 m까지 영향을 주는 것으로 파악되었다. 가두리양식장에서 퇴적물로 유입되는 유기탄소 플럭스는 2.14 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$으로 가두리양식장에서 50 m떨어진 지점에 비해 약 2배 정도 큰 수치였다. 또한 유입된 유기물 중 약 50%(1.07 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 상부층에서 분해되었다. 반면 50 m 저점에서는 유입된 유기탄소 중 30%(0.30 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 재순환되며 나머지 70%는 퇴적되는 것으로 나타났다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제36권4호
• /
• pp.407-421
• /
• 2014

The benthic environmental impact experiment addresses environmental impacts at a specific site related to deep-sea mineral resource development. We have acquired several tens of multi- or box core samples at 31 sites within the Benthic environmental Impact Site (BIS) since 2010, aiming to examine the basic properties of surficial deep-sea sediment as a potential source for deep-water plumes. In this study, we present the geochemical properties such as major elements, rare earth elements (REEs), and heavy metal contents at the BIS. Such proxies vary distinctly according to the Facies association. The lithology of all core sediments in the BIS corresponds to both Association Ib and Association IIIb. The vertical profiles of some major elements ($SiO_2$, $Fe_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MgO, MnO) show noticeable differences between Association Ib and IIIb, while others ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $Na_2O$, and $K_2O$) do not vary between Association Ib and IIIb. REEs are also distinctly different for Associations Ib and IIIb; in Association Ib, REY and HREE/LREE are uniform through the sediment section, while they increase downward in Association IIIb like the major elements; below a depth of 8 cm, REY is over 500 ppm. The metal enrichment factor (EF) evaluates the anthropogenic influences of some metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in marine sediments. In both Associations, the EF for Cu is over 1.5, the EF for Ni and Pb ranges from 0.5 to 1.5, and the EF for Zn and Cd are less than 0.5, indicating Cu is enriched but Zn and Cd are relatively depleted in the BIS. The vertical variations of geochemical properties between Association Ib and IIIb are shown to be clearly different, which seems to be related to the global climate changes such as the shift of Intertropical convergence zone (ITCZ).

• 한국습지학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.293-302
• /
• 2015

가막만 빈산소 해역에서 챔버 실험과 지화학적 분석을 통하여 퇴적물 산소소모율과 퇴적물 특성을 파악하였다. 가막만 표층퇴적물의 유기탄소 함량은 만의 안쪽이 높고 바깥쪽으로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 만의 안쪽 퇴적물에는 바깥쪽에 비해 상대적으로 육성기인 유기물이 더 많이 포함되어 있다. 빈산소가 빈번하게 발생하는 가막만 북부 내만의 시추퇴적물에 기록된 탄산칼슘 함량의 분포는 이 지역에서 과거 백 년 이전부터 빈산소가 발생하였음을 지시한다. 2010년과 2011년 2월, 5월, 8월 및 11월에 가막만 빈산소 해역에서 퇴적물 챔버 실험을 하였는데, 북부 내만에 위치한 정점 C3과 남부 외해 쪽에 위치한 정점 C17에서 퇴적물 산소소모율은 각각 $3.98-12.43mmol\;m^{-2}d^{-1}$, $3.28-8.18mmol\;m^{-2}d^{-1}$ 범위였다. 퇴적물 산소소모율은 수온에 가장 큰 영향을 받는 것으로 보인다. 정점 C3과 정점 C17 에서 산소가 모두 고갈되어 저층이 무산소로 바뀌면 유독성의 황화수소 플럭스는 각각 $1.38mmol\;m^{-2}d^{-1}$, $1.3mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 수층으로 용출되어 나왔다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.3-10
• /
• 2000

1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.456-463
• /
• 1996

1994년 8월부터 1995년 5월까지 년4회 광도만 내부와 만 중앙부에서 퇴적물과 수층간의 용존무기질소 플럭스의 지역적, 계절적 변화와 그 측정방법 및 1차 생산과의 관계를 조사한 결과는 다음과 같다. 1) $NO_4^+-N$ 플럭스의 계산치 및 실험치는 용출플럭스를 보였고, 만 중앙부에 비해 만 내부에서 높았다. 계절적으로는 8월에 가장 높고 1월과 5월에 가장 낮았다. 2) $NO_{2}^{-}+NO_{3]^{-}-N$ 플럭스의 계산치는 두 지점에서 용출플럭스를 보였으나 실험치는 때때로 침강플럭스가 나타났다. 지역적인 차는 $NO_{4}^{+}-N$와 마찬가지로 만 중앙부에 비해 만 내부에서 높았으나 계절적으로는 10월에 가장 낮고 1월에 가장 높았다. 3) $NO_{4}^{+}-N$ 및 $NO_{2}^{-}+NO_{3}^{-}-N$플럭스의 계산치와 실험치의 지역적, 계절적 변동은 대체로 잘 일치하였으나 실험치가 계산치보다 $2\~3$배 높았다. 또한 $NO_{4}^{+}-N$ 플럭스는 관련환경 인자와 밀접한 관계를 보였으나 $NO_{2}^{-}+NO_{3}^{-}-N$플럭스는 간극수중의 그 농도와 아주 밀접한 관계를 보였다. 4) 퇴적물로부터 수층으로 용출되는 용존무기질소와 해역의 1차생산량과의 관계를 검토한 결과, 광도만 전체 퇴적물로부터 용출되는 용존무기질소가 광도만 전 해역의 1차생산의 약 $25\%\~67\%$정도를 기여할 것으로 추정되었다.