In order 새 investigate the spatial and seasonal variations of heavy metal pollution in heavily industrialized urban area, urban roadside sediments were collected for five years from gully pots in Seoul City. A series of studies have been carried out concerning the physicochemical characteristics of the sediments in order to evaluate the contamination of heavy metals such as Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn. Roadside sediments and uncontaminated stream sediments were analyzed for total metal concentrations using acid extraction. The roadside sediments are characterized by very high concentrations of Zn (2,665.0$\pm$1,815.0 $\mu\textrm{g}$/g), Cu (445.6$\pm$708.0 $\mu\textrm{g}$/g), Pb (214.3$\pm$147.9 $\mu\textrm{g}$/g) and Cr (182.1$\pm$268.8 $\mu\textrm{g}$/g), indicating an artificial accumulation of these metals to the sediment chemistry. Comparing with average contents of uncontaminated stream sediments, roadside sediments were shown zinc 14 times (up to 64.4), copper 9 times (up to 181.7), lead 6 times (up to 63.7), cobalt 6 times (up to 168.7), nickel 4 times (up to 98.4), cadmium 2 times (up to 12.8) and chrome 2 times (up to 40.2) high content. The relative degree of heavy metal pollution for roadside sediments collected from each district in Seoul City is evaluated using the “geoaccumulation index”. As a result, heavy-metal contamination is highest centering the oldest residential district and industry area, and contamination level decreases as go to outer block of the city. The factor analysis results indicate that the levels of Cu, Ni, Fe and Cr are strongly related to numbers of factories, whereas the concentrations of Cr, Zn and Cd dependant on pollution index, indicating artificial contamination due to site-specific traffic density.
In order to investigate the extent and degree of arsenic and heavy metal contamination and the bioavailability of toxic elements around the abandoned mine in Korea, an environmental geochemical survey was undertaken in the Daduk mine. After appropriate preparation, tailings, soil, stream sediment, crop plant and fingernail samples were analysed for As, Cd, Cu, Pb and Zn by ICP-AES and ICP-MS. Elevated levels of 8,782 mg/kg As, 8.3 mg/kg Cd, 489 mg/kg Cu, 3,638 mg/kg Pb and 919 mg/kg Zn were found in tailings from the Daduk mine. These significant concentrations can impact on soils and sediments around the tailing ponds. Mean concentrations of As, Cd, Pb, Cu and Zn in soils are significantly higher than those in world average soil, especially for As and Pb. Element concentrations in sediments decrease with distance from the tailing ponds due to a dilution effect by the mixing of uncontaminated sediments. Arsenic and Cd are elevated in rice grains and stalks, and Cu and Zn concentrations in chinese cabbage, sesame and bean leaves are higher than the upper limit values for normal plant. Arsenic concentration in fingernails of farmers are higher than the normal level with a maximum value of 1.5 mg/kg. The post-ingestion bioavailability of toxic heavy metals in some paddy and farmland soils has been also investigated using the SBET (simple bioavailability extract test) method. The method utilises synthetic leaching fluids closelyanalogous to those of the human stomach. The quantities of As, Cd, Cu, Pb and Zn extracted from paddy soils after 1 hour indicated 15.9, 65.4, 46.2, 39.4 and 29.4% bioavailability, respectively and for farmland soils, 12.4, 26.0, 31.2, 29.3 and 19.4% bioavailability, respectively. The results of the SBET indicate that regular ingestion of soils by the local population could pose a potential health threat due to long-term toxic element exposure.
Kim, Yong-Seok;Yi, Hana;Kim, Myung Kyum;Seong, Chi-Nam;Kim, Wonyong;Jeon, Che Ok;Kim, Seung-Bum;Im, Wan-Taek;Joh, Kiseong;Cha, Chang-Jun
Journal of Species Research
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제9권4호
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pp.346-361
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2020
In the project of a comprehensive investigation of indigenous prokaryotic species in Korea, a total of 39 bacterial strains phylogenetically belonging to the classes Betaproteobacteria and Gammaproteobacteria were isolated from various environmental sources such as soil, cultivated soil, sludge, seawater, marine sediment, algae, human, tree, moss, tidal flat, beach sand and lagoon. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences revealed that 39 strains showed the high sequence similarities (≥98.7%) to the closest type strains and formed robust phylogenetic clades with closely related species in the classes Betaproteobacteria and Gammaproteobacteria. In the present study, we report 14 species of 9 genera of four families of two orders in the class Betaproteobacteria and 25 species of 21 genera of 15 families of eight orders in the class Gammaproteobacteria, which have not been reported in Korea. Morphological, biochemical, and physiological characteristics, isolation sources, and NIBR deposit numbers are described in the species descriptions.
The Doam Lake watershed has a significant impact on the downstream water system due to nutrients and sediment outflow during rainfall caused by steep slopes, soil losses, and fertilization. These non-point sources are unclear in the discharge area and are affected by land use patterns, soil characteristics, and topographical features of the watershed. Therefore, this study conducted rainfall monitoring from July to October 2019 in Songcheon upstream of the Doam Lake watershed, one of the non-point pollution source management areas. Then, after analyzing rainfall runoff, Event Mean Concentration (EMC) and Mass First Flush ratio (MFFn) were calculated to compare and analyze the characteristics of rainfall and the non-point pollutant discharge. As a result of the analysis, it showed various non-point pollutant emission characteristics for each rainfall event. In addition, the concentration of EMC and the MFFn were affected by the average rainfall intensity and the maximum rainfall intensity, and were not significantly affected by the number of antecedent drying days. In the future, it is expected that effective non-point source reduction measures and management measures according to rainfall intensity through continuous monitoring and analysis will be needed.
대전지역에 날아온 황사의 근원지를 규명하기 위해 희토류원소 지구화학적 연구방법을 적용하였다. 대전지역 황사의 채집은 2007년 3월 31일에서 4월 2일 그리고 5월 25일에서 5월 27일 사이와 같이 총 2회에 걸쳐 수집되었다. 그리고 비교를 위해 한국지질자원연구원 주변의 토양을 채취하였다. 연구결과, 대전 지역 황사먼지의 경희토류(La-Gd) 분포도는 편평한 양상을 갖고 있고 Gd을 기점으로 중희토류(Gd-Lu)는 결핍되어 있으며 Eu의 이상은 관찰되지 않는다. 토양시료의 경우 경희토류의 경우 약간 부화된 경향을 보여주고, 중희토류의 분포도가 현저하게 결핍되어 있으며, Eu의 약한 부(-)의 이상을 보여준다. 이와 같이 대전지역 토양시료와 다른 양상을 갖는 대전 지역 황사먼지의 희토류원소 분포도의 특성은 중국의 오도스 사막 남동부의 풍성퇴적물과 매우 유사하다. 초기연구결과를 토대로 볼 때, 대전지역 황사의 주 근원지는 중국의 오도스 사막 남동부일 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.
호소나 하천들의 오염은 일반적으로 점원 오염과 비점원 오염으로 구분할 수 있다. 연구 대상지역인 충주호주변은 호소 주위 도시들의 하수나 공장폐수에 의한 점원 오염뿐만 아니라, 강우에 의한 토양 침식 등에 의하여 야기되는 비점원 오염이 수년전부터 아주 중요한 오염원으로 등장되고 있다. 본 연구에서는 충주호주변의 이러한 비점원 오염을 GIS를 이용하여 정량적으로 분석하였으며, 대상 환경정보들을 데이타베이스화하여 GIS지도모형연구를 실시하였다. 지표 유출량 분석이 이루어진 후, 토양 유실량 계산과 원격탐사기법을 이용한 호소의 녹조류 분석 등이 실시되었으며, GIS 를 이용하여 구현된 환경지질정보시스템에 의하여 종합 분석되었다. 본 연구는 한국자원연구소 환경지질연구그룹에서 시행하고 있는 환경지질도작성 연구사업의 일부이며, 금번 연구결과를 토대로 차년도의 목표에서는 호소주변 개발에 따른 자연환경 오염 최소화의 개발적지 선정과 호소주변 도시들의 확장, 발달에 의한 호소 환경오염 방지 대책이 연구될 것이다.
람사르 습지로 지정된 오대산 습지 중 소황병산늪의 보존가치를 찾기 위해 생태특성을 조사하였다. 소황병산늪의 퇴적토 깊이는 최대 86cm이었으며 중간부에서 평균 53cm로 나타났다. 물의 pH는 평균 5.8로 산성이 탄습지와 이탄습지의 중간정도를 나타내었다. 전기전도도는 $11{\mu}S$/cm로 우리나라 습지 중 가장 낮게 나타났으며, 양이온, 질산, 암모니아, 인산 분석 결과 수질은 매우 양호하였다. 유출수량은 3일간 누적 강수량과 양의 상관관계를 보였으며 연중 지속적으로 물이 유출되었다. 주변토양은 사양토로 토양 양분은 매우 적었으며, 산성도는 높았다. 유관속 식물은 45과 95속 121종, 2아종, 16변종, 4품종으로 총 121종류로 조사되었으며, 하부의 물이끼를 바탕으로 삿갓사초, 꿩고비, 산사초 군락이 넓게 분포하였다. 조사결과 소황병산늪은 우리나라에서 가장 온전한 이탄습지로 그 보존 가치가 뛰어나며, 수질, 토양 분석 결과 빈영양상태를 나타내고 위협요인 또한 거의 없으므로 이탄습지가 지속적으로 발달할 수 있을 것으로 예상된다.
SWAT(Soil and Water Assesment Tool) 모형은 장기간에 걸친 토양과 토지이용 및 관리 상태에 따라 복잡하게 반응한 대규모 유역의 물과 토사유출 및 농업화학물질로 인해 실제 토지관리가 수환경에 끼치는 영향을 예측하기 위하여 개발되었다. 일반적으로 하천은 유역의 개발 정도에 따라 도시하천과 자연하천으로 나뉘며 도시하천의 경우 도시화가 진행됨에 따라 토지이용상태 및 토지피복상태의 변화로 불투수면적이 증가함에 따라 도시하천의 건천화가 급속도로 진행된다. 본 연구에서는 장기유출모의가 가능한 SWAT 모형을 이용하여 도시하천의 유출량을 모의하고 특히 유역의 규모가 작은 소유역의 SWAT 모형의 적용성을 제시하고자 한다. GIS와 연계한 SWAT 모형을 이용하여 조만강 유역을 모의하였고, 모형의 민감도 분석을 통해 매개변수를 최적화시킴으로서 모델의 신뢰도를 평가하고자 하였다.
기름의 침투거동에 관한 정보는 처리대책의 수립 및 생물학적 영향을 최소화 하기 위한 중요한 단서가 된다. 본 연구에서는 사질지형의 조간대 모형을 이용하여 유출된 기름의 토양침투 거동을 파악하고 침투에 미치는 주된 영향인자를 규명하는 것을 목적으로 하여 연구를 수행하였다. 해수와 유출된 원유의 연안 해변 토양 침투거동은 전혀 달랐다. 해수는 파도와 조석의 물리적 작용에 의해서 토양 중으로 침투를 하였으나, 유출된 원유는 파도에 의해서는 침투되지 않고 조석작용에 의해서만 토양 중으로 침투하는 것을 알 수 있었다. 그리고 평방미터당 1 L의 유출유가 표착하였을 경우 약 70%이상의 유분이 토양 표층 2 cm의 부분에 집중되는 침투경향을 나타내었다. 그리고, 유출된 기름의 토양침투에는 온도의 변화에 의존하는 기름의 점도가 강한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
To better understand dissimilatory iron and sulfate reduction (DIR and DSR) by subsurface microorganisms, we investigated the effects of sulfate and electron donors on the microbial goethite (${\alpha}$-FeOOH) reduction. Batch systems were created 1) with acetate or glucose (donor), 2) with goethite and sulfate (acceptor), and 3) with aquifer sediment (microbial source). With 0.2 mM sulfate, goethite reduction coupled with acetate oxidation was limited. However, with 10 mM sulfate, 8 mM goethite reduction occurred with complete sulfate reduction and x-ray absorption fine-structure analysis indicated the formation of iron sulfide. This suggests that goethite reduction was due to the sulfide species produced by DSR bacteria rather than direct microbial reaction by DIR bacteria. Both acetate and glucose promoted goethite reduction. The rate of goethite reduction was faster with glucose, while the extent of goethite reduction was higher with acetate. Sulfate reduction (10 mM) occurred only with acetate. The results suggest that glucose-fermenting bacteria rapidly stimulated goethite reduction, but acetate-oxidizing DSR bacteria reduced goethite indirectly by producing sulfides. This study suggests that the availability of specific electron donor and sulfate significantly influence microbial community activities as well as goethite transformation, which should be considered for the bioremediation of contaminated environments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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