식물 종마다 잎에 미세먼지(PM)를 흡착하는 정도가 서로 다르며 잎을 통해 PM을 흡수할 수 있는 것으로 알려져 있다. PM에 포함된 중금속은 인체 및 식물에 영향을 미칠 수 있으며 입자 크기에 따라 미치는 영향이 다를 수 있다. 따라서 충북대학교 내 도로변에 위치한 회양목 (Buxus koreana), 주목 (Taxus cuspidate), 철쭉 (Rhododendron yedoense), 이팝나무 (Chionanthus retusa)와 같은 가로수 잎에 축적된 PM을 입자 크기(PM>10 및 PM2.5-10)에 따라 분획 및 정량화하였다. 잎에 축적된 크기 별 PM의 금속 농도는 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS)으로 분석하였다. 나무 잎 표면에 축적된 PM>10의 질량은 6.11-32.7 ㎍/㎠, PM2.5-10의 질량은 0-14.8 ㎍/㎠이었다. 잎 표면에 홈이 있고 털을 갖고 있는 철쭉이 작은 PM 입자를 잘 유지하고 있었으며 광택이 있는 잎 표면을 가진 주목과 회양목은 많은 PM을 축적하고 있었다. PM은 Al, Ca, Mg, Fe와 같은 지각 구성 원소와 Cu, Pb, Zn와 같은 중금속을 포함하고 있었다. 지각 구성 원소의 농도는 PM>10 입자에서 더 높았고, 중금속 농도는 PM2.5-10 입자에서 상대적으로 더 높았다. 잎에 흡수된 Mn, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn과 PM2.5-10의 중금속 농도는 유의한 상관관계를 보여 나무 잎을 통해 PM이 흡수될 수 있음을 확인하였다.
In order to examine the variation characteristics of chemical compositions in relation to the inflow pathways of Asian dust, $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ aerosols were collected at Gosan site of Jeju Island during the Asian dust days between 2010 and 2015, and their chemical compositions were analyzed. The mean mass concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ during Asian dust days were $130.0{\pm}90.2$ and $38.2{\pm}24.7{\mu}g/m^3$, respectively. The composition ratios of major secondary pollutants ($nss-SO_4{^{2-}}$, $NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$) were high as 53.7 % for $PM_{10-2.5}$ and 90.6 % for $PM_{2.5}$. When the Asian dusts had been transported to the Korean Peninsula via Loess Plateau of central China, the concentrations of $nss-Ca^{2+}$, $NH_4{^+}$, $nss-SO_4{^{2-}}$, and $NO_3{^-}$ increased more noticeably. Whereas in case when the inflow pathways of Asian dust had been through the Bohai bay, the concentrations of the crustal species such as Al, Fe, and Ca were relatively high in coarse particles. The atmospheric aerosols were acidified largely by sulfuric and nitric acids. They were neutralized mainly by calcium carbonate in coarse particle mode passed through Manchuria area, but by ammonia in fine particle mode passed through Loess plateau and Bohai bay. Ammonium salts are assumed to exist as ammonium sulfate and ammonium nitrate in coarse particles, but mostly as ammonium sulfate in fine particles.
In order to examine the variation characteristics of chemical compositions in accordance with the different meteorological conditions, $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were collected at Gosan site of Jeju Island in 2014, and then their ionic and elemental species were analyzed. The concentrations of nss-$SO{_4}^{2-}$ and $NH_4{^+}$ were respectively 4.3 and 3.3 times higher in fine particle mode ($PM_{2.5}$) compared to coarse particle mode ($PM_{10-2.5}$), however $NO_3{^-}$ concentration was 1.6 times higher in coarse mode compared to fine particle mode. During Asian dust days, the concentrations of nss-$Ca^{2+}$ and $NO_3{^-}$ increased highly as 7.7 and 4.5 times in coarse particle mode, and 3.0 and 4.9 times higher in fine particles, respectively. Especially, the concentrations of the crustal species (Al, Fe, Ca, K, Mn, Ba, Sr, etc.) indicated a noticeable increase during the Asian dust days. For the haze days, the concentrations of secondary pollutants increased 2.2~2.7 and 2.9~6.0 times in coarse and fine particles, respectively, and they were 0.8~1.1 and 1.8~2.4 times, respectively, during the mist days. The aerosols were acidified largely by sulfuric and nitric acids, and neutralized mainly by ammonia in fine particle mode during the haze days, but neutralized by calcium carbonate in coarse particle mode during the Asian dust days. The clustered back trajectory analysis showed that the concentrations of nss-$SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, and $NH_4{^+}$ were relatively high when the inflow pathway of air mass was from the southern part of China.
The purpose of the present study is to clarify the stratigraphy and geologic structure of the Great Limestone Series by means of study on fossil conodonts and detail investigation of geologic structure. In recent years very few geologists in Korea argue without confident evidences against the age and stratigraphy of the Great Limestone Series which have been rather well established previously in most parts of the regions although it is ambiguous and has not been studied in other areas. Five type localities in the Kangweon basin where the Great Limestone Series is well cropped out were chosen for the study. Total 26 genus and 66 species of conodont were identified from 290 samples collected and treated. From the study on conodonts the age of each formations of the Great Limestone Series has been determined as follows: The Great Limestone Series of Duwibong type Duwibong limestone: Caradocian (mid-Ord.) Jikunsan shale: Landeilian (mid-Ord.) Maggol limestone: Llanvirn-Llandeilian (mid-Ord.) Dumugol: Arenigian (Ord.) Hwajeol: Upper Cambrian The Great Limestone Series of Yeongweol type Mungok (Samtaesan) : Ordovician Machari: upper Cambrian The Great Limestone Series of Jeongseon type Erstwhile Jeongseon limestone: mid-Ord. The erstwhile Jongseon Limestone formation in Jeongseon district is separated into Hwajeol, Dongjeom, Dumudong, and Maggol formations which were cropped out repeatedly by folding and faulting, but Maggol is predominant in areal distribution. Yemi Limestone Breccia bed is not a single bed but distributed in several horizons so that it bears no stratigraphic significance. The limestone bed above Yemi Limestone Breccia, which was believed by some geologists to be much younger than Ordovician, is identified to be Maggol and its age is determined to be mid-Ordovician. Sambangsan formation in Yeongweol district was believed to be Cambrian age and lower horizon than Machari formation by Kobayashi, but C. M. Son believed that it might belong to later than Ordovician and lies above the Great Limestone Series of Yeongweol type. It was identified to be upper Cambrian and lies beneath the Machari formation and above the Daeki formation, the lower most horizon of the Great Limestone Series. The age of Yeongweol type Choseon system is contemporaneous with that of Duwibong type Choseon system. The difference in lithofacies is not due to lateral facies change, but due to the difference in its depositional environment. The Yeongweol type Choseon system is believed to be deposited in the small Yeongweol basin which was separated from the main Kangweon sedimentary basin. Judging from these facts it is definitely concluded that there exists no Gotlandian formation in the regions studied. Structurally the Kangweon basin comprises five basins and two uplifted areas. These structures were originated by at least two crustal movements, that is, Songrim disturbance of Triassic and Daebo orogeny of Jurasic age.
제주도 고산측정소에서 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ 미세먼지를 채취하여 주요 성분을 분석한 결과로부터 입경분포 및 오염 특성을 조사하였다. $NH{_4}{^+}$, nss-$SO{_4}^{2-}$, $K^+$, $CH_3COO^-$은 대체적으로 미세입자 분포하고, $NO{_3}{^-}$은 조대와 미세입자에 고루 분포하였으나 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, nss-$Ca^{2+}$은 대부분 조대입자에 분포되는 경향을 보였다. 황사 시에 조대입자와 미세입자에서 nss-$Ca^{2+}$이 36.7배, 15.0배 증가하고, $NO{_3}{^-}$은 조대입자에서 3.2배, 미세입자에서 3.1 배 높았다. 또 Al, Fe, Ca, K, Mg, Ti, Mn, Sr, Ba의 농도도 크게 증가하였다. 연무 시에는 nss-$SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$ 농도가 조대입자에서 1.3~2.6배, 미세입자에서 1.5~4.2배 상승하였고, 특히 미세입자에서 $NO{_3}{^-}$ 농도가 크게 상승하였다. 고산지역 미세입자의 오염원 특성을 조사한 결과, 조대입자는 해염 영향이 가장 크고, 다음으로 토양, 인위적 오염원 순으로 영향을 많이 받았으나 미세입자는 인위적인 오염원 영향이 더 크고, 다음으로 해양과 토양 유입의 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 제주도에 분포하는 현무암에 포획된 맨틀포획암과 맨틀포획암에 포획된 유체포유물에 대한 암석 및 조직에 대한 기재와 하부지각물질이 초고온의 변성작용을 받아 형성된 부카이트라는 산성질포획암에 관한 예비연구이다. 제주도에 분포하는 알칼리현무암에는 초염기성포획암, 산성질포획암, 큐뮬레이트포획암이 풍부하게 포획되어 있다. 초염기성포획암은 첨정석(스피넬)-레졸라이트가 대부분이며, 첨정석-레졸라이트는 감람석, 사방휘석, 단사휘석과 첨정석로 이루어져 있다. 부카이트는 석영, 사장석과 검은 세맥으로 이루어져 있으며, 큐뮬레이트포획암은 단사휘석 혹은 단사휘석과 사장석으로 이루어진 거정의 결정들로 구성되어 있다. 이들 포획암들의 구성입자들은 조립질이며, 하부지각/상부맨틀에서의 복잡한 진화사를 보여주는 변성암의 특징을 나타낸다. 초염기성포획암에는 프로토그라뉼라, 반상쇄성, 등립질의 조직이 관찰되며, 이러한 조직의 존재는 제주도의 상부맨틀에 전단체계가 형성되어 있음을 나타낸다. 프로토그라뉼라 조직에서는 거정의 사방휘석 결정들 중간에 첨정석, 세립의 감람석이 시공간적인 연관성을 지니고 항상 같이 산출되어지는데 이는 첨정석과 감람석이 사방휘석에서 용리되어진 것으로 여겨진다. 이러한 첨정석과 감람석이 사방휘석에서 용리되어진 조직은 프로토그라뉼라조직이 형성되기 이전에 고온에서 알루미나 함량을 많이 지닌 암석이 평형상태를 유지했음을 의미하며, 원래의 암석은 알루미나가 풍부한 사방휘석을 지닌 페리도타이트인 것을 암시한다. 이러한 하부지각/상부맨틀에서 유래하는 포획암에는 세 종류의 유체포유물이 포획되어 있다. I형은 이산화탄소를 풍부하게 가지고 있는 포유물이고, II형은 다상의 규산염용융포유물로서 유리$\pm$탈유리화된 결정들$\pm$딸결정들 +수축기포로 구성되어 있다. III형은 황화용융포유물이다. 제주도의 맨틀포획암에는 I형이 가장 풍부하게 포획되어 있으며, 이산화탄소가 맨틀에 존재하는 가장 풍부한 휘발성성분이며, 맨틀과 같은 고온고압에서 하나의 독립된 상으로 존재한다는 것을 반영하고 있다. 또한 맨틀과 같은 환경에서 규산염멜트(melt), 황화멜트, 이산화탄소가스 사이에 서로 불용융(immscibility) 상태도 형성되고 있음을 나타내고 있다. 대부분의 다상의 규산염용융포유물 (II형)은 상당한 양의 규산질 유리를 지니고 있으며, 이는 하부지각/상부맨틀에서 SiO$_2$ 함량이 높은 규산질마그마가 형성되고 있음을 지시한다. 암석학적, 지화학적 정보와 함께 맨틀 혹은 하부지각 암석에 포획된 유체포유물과 용융포유물 데이터는 한반도의 맨틀에 대한 유체체계, 유체-마그마-광물 사이의 강호작용, 모암인 포획암에 대한 압력-온도 진화사를 파악하는데 크게 이용될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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