Analytical method of benzophenone (BP) in sediment and soil was developed by gas chromatography/mass selective detector/selected ion monitoring (GC/MSD/SIM). The ultrasonic extraction of US EPA (method 3550B) method and liquid-liquid extraction for sediment and soil samples were used for the analysis of BP from sediment and soil. BP was extracted with n-hexane. Organic layer was washed with 5% sodium chloride solution. 1∼2 l of the concentrated solution of organic layer was applied to GC/MSD. The retention time of BP peak was 11.10 min. Recovery (%) of BP by ultrasonication from sediment and soil samples was 96.0∼100.6% and 40.0∼83.0%, respectively. Recovery of BP by liquid-liquid extraction was 51∼59% in soil samples. The detection limit of BP in sediment and soil samples were determined to 0.1 ng/g.
Kim, PilJae;Kim, Ah Reum;Kwon, Yongju;Min, Jeong Ki;Huh, In Ae;Kong, Dongsoo
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.34
no.1
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pp.84-95
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2018
The community structure of benthic macroinvertebrates in the fine sediments of freshwater was analyzed according to various sampling tools and methods. The sediment core with the inner diameter of 7.5 cm was more effective in cost and labor in comparison to that of ${\Phi}5cm$ or ${\Phi}10cm$. The number of species increased with the increase in sample size (replicates). When it was collected five times with the ${\Phi}7.5cm$ sediment core, Shannon-Weaver's diversity and McNaughton's dominance of the sample reached about the 80 % level of the community estimates. Most species appeared in the sediment layer of 0-4 cm, and there were no newly recruited species below the depth of 4 cm. Individual abundance of benthic macroinvertebrates decreased exponentially along with the increase in sediment depth. Compared with the individual abundance of the 0-15 cm sediment layer, the abundance was 60 % in the 0-2 cm layer, 25 % in the 2-4 cm layer, 10 % in the 4-6 cm layer and 95 % in the 0-6 cm layer. Compared with organisms collected with the sieve of 0.2 mm pore, the number of species and the individual abundance sifted through the sieve with pore of 1 mm were 36 % and 88 %, and those with pore of 0.5 mm were 5 % and 55 %, respectively.
As a preliminary study on the sediment flux, concentrations of suspended particulate matter and current speeds were measured at three inlets of Gwangyang Bay during one tidal cycle of a spring tide of March 2003. The suspended sediment flux rate $(g/m^{2}/s)$ at the mouth of Seomjin River (St. K1) was observed to be higher throughout surface layer during ebb tide $(14.3\;g/m^{2}/s)$ and throughout near-bottom layer during the flood tide $(23.2\;g/m^{2}/s),$ resulting in a net upstream-ward transport of$0.9{\times}10^{3}kg/m$ during 13 period. At the inlet toward Yeosu Bay (St. K2), a relatively low rate ($(5.0-6.7\;g/m^{2}/s)$ of sediment flux occurred throughout the water column compared to St. K1, with a depth-integrated net transport of $5.6{\times}10^{3}kg/m$ toward the outer reaches of Gwangyang Bay inlet. At St. K3 located at Gwangyang Bay-side of Noryang Strait, the outward flux toward the Jinju Bay was observed to be dominant during the flood tide $(16.2-23.2\;g/m^{2}/s)$, especially through the mid and near bottom layer, compared to the inward flux throughout the whole water column during the ebb tide $(13.1-19.7\;g/m^{2}/s).$ The net transport at St. K3 was calculated to be $4.0{\times}10^{3}kg/m$ toward the outside of Gwangyang Bay. The outward net transport of suspended sediment at all three inlets seems to be consistent with a trend of bottom sediment texture, which suggests a net movement of sediment from a relatively coarse and poorly sorted inner-bay toward a relatively fine and better sorted outer-bay environment.
Seafloor sediment mapping is an essential research topic in shallow coastal waters, especially in port development, benthic habitat mapping, and underwater communications. The seafloor sediments can be interpreted by collecting sediment samples directly in the field using a grab sampler or corer. Another method is optical, especially using underwater cameras and videos. Both methods each have weaknesses in terms of area coverage (mechanic) and accurate positioning (optic). The latest technology used to overcome it is the acoustic method (echosounder) with Global Navigation Satellite System (GNSS) Real Time Kinematic (RTK) positioning. Therefore, in this study will propose the classification of seafloor sediments in coastal waters using acoustic method that is Multibeam Echosounder (MBES) multi-frequency with five frequency (200 kHz, 250 kHz, 300 kHz, 350 kHz, and 400 kHz). In this study, the deep neural network (DNN) used the bathymetric multi frequency, bathymetric difference inters frequencies, and bathymetric features from 5 (five) frequencies as input layer and 4 (four) sediment types in 74 (seventy-four) sample sediment as output layer to make a seafloor sediment map. Results of sediment mapping using the DNN method show an overall accuracy of 71.6% (significant) and a kappa coefficient of 0.59 (moderate). The distribution of seafloor sediment in the study area is mainly silt (41.6%), followed by clayey sand (36.6%), sandy silt (14.2%), and silty sand (7.5%).
This study examines the reflection characteristic of a thin transition layer of the ocean bottom showing variability with respect to depth. In order to model the surficial sediment simply, we reduce the Biot model to the depth dependent wave equation for the pseudo fluid using the fluid approximation (weak frame approximation). From the reduced equation, the difference between the inherent frequency dependency of the reflection and the frequency dependency resulting from a thin transition layer is investigated. Using Tang's depth porosity profile model of the surficial sediment [D. Tang et al., IEEE J. Oceanic Eng., vol.27(3), 546-560(2002)], we numerically simulated the reflection loss and investigated the contribution from both frequency dependencies. In addition, the effects of different sediment type and varying depth structure of the sediment are discussed.
In order to consider the sediment layer's effect to total acoustic field, we composed a 3 layered fluid model of 2 sediment layers by adding an additional layer to the Pekeris model and found solutions by using Green's function, boundary conditions and Sommerfeld radiation condition. The modes were divided into discrete modes and virtual modes, and confirmed that the characteristic equation to find discrete modes was same as that of Tolstoy and Clay for normal modes. Also, we confirmed that under similar conditions the 3 layered model showed same results as that of Pekeris model. We believe this 3 layered model can be used to study the sediment's effect on the virtual mode of near field.
We measured two-dimensional (2-D) oxygen distribution in the surface sediment layer of intertidal sediment using a simple and inexpensive planar oxygen optode, which is based on a color ratiometric image approach. The recorded emission intensity of red color luminophore light significantly changed with oxygen concentration by $O_2$ quenching of platinum(II)octaethylporphyrin (PtOEP). The ratios between the intensity of red and green emissions with oxygen concentration variation demonstrated the Stern-Volmer relationship. The 2-D oxygen distribution image showed microtopographic structure, diffusivity boundary layer and burrow in surface sediment layer. The oxygen penetration depth (OPD) was about 2 mm and the one-dimensional vertical diffusive oxygen uptake (DOU) was 12.6 mmol $m^{-2}d^{-1}$ in the undisturbed surface sediment layer. However, those were enhanced near burrow by benthic fauna, and the OPD was two times deeper and DOU was increased by 34%. The simple and inexpensive oxygen planar optode has great application potential in the study of oxygen dynamics with high spatiotemporal resolution, in benthic boundary layers.
Kim, Kee-Hoon;Park, Min-Kyu;Hong, Jong-Kuk;Lee, Joo-Han
Journal of the Korean Geophysical Society
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v.9
no.4
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pp.351-359
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2006
We investigated subsurface structures of the Bransfield Basin, the Antarctic with AUH (Autonomous Underwater Hydrophne) which was designed to record abyssal T-waves generated from submarine earthquakes. The data obtained from a multi-channel seismic survey and an AUH were used for this study. A seismic reflection method was applied to the multi-channel seismic survey data in order to identify bathymetry and sedimentary structures, and the signals recorded in the AUH were used to obtain deep structures as we applied a seismic refraction method. Even though we couldn’t investigate deeper and detailed structure in study area because of lack of Airgun’s capacity, the AUH showed possibilities for being used for a marine seismic survey. From this experiment, we decided the upper and lower sediment layer velocities, detected irregular basement topography probably caused by submarine volcanic/magmatic activities, and retrieved the velocity of the basement and the depth of the sediment layer/basement boundary.
The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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v.5
no.1
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pp.1-9
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2000
Vertical temperature distributions in muddy intertidal sediments near the Jebu Island on the west coast of Korea were obtained during the period of ebb tide which occurred in day time. The observations of mud temperature were made with thermistor embedded probe at 2cm interval for 18cm-layer of sediment for five different months of the year. Temporal changes in the vertical profile of the sediment temperature are strongly depend on the air temperature, the previous time of flood tide and the time of ebb tide. Heat exchanges in the surface layer (0-2 cm) in terms of magnitude and direction are greater than and opposite to those in the deeper sediment layer (8-12 cm), respectively and do not show any significant seasonal variations. In general, the surface layer gains heat while the deeper layer loses the heat. By using the 1-D diffusion equation temporal vertical profiles of the sediment temperature were obtained and were compared with the observed ones. The results show that in the sediment layer below 4 cm-depth the heat transport is predominantly by molecular diffusion. The average magnitude of heat flux into the sediment layer (0-18 cm) during the ebb tide when the mudflats were exposed in the middle of the day were between 4.1 and $28.9\;W/m^2$.
Kim, Shin;Lee, Kyu Yeol;Kim, Ju Eon;Lee, Kwon Chul;Ahn, Jung Min;Lee, Injung;Jung, Kang Young;Im, Tae Hyo
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.31
no.3
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pp.304-312
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2015
In this study, we tried to determine the vertical variation of sediment structure and geochemical characteristics, core sediment was collected in the Nakdong River midstream on August, 2014. Core sediment mainly composed of sand (51.48%) and silt (46.21%) and coarsing upward changed from sM to mS facies. IL and TOC were decreased from lower to upper layer. C/N ratio was lower than 10 so the organic matters were originated from underwater creatures and C/S ratio was decreased from lower to upper layer. Heavy metal (Al, Fe, Zn, Cr, Pb, Ni, Cu, Cd) content were decreased from lower to upper layer and seriously polluted condition is not. These results are thought to be due to the effect of natural and anthropogenic in the fluctuation of flow.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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