규소(Si)는 지각의 구성 원소 중 두 번째로 흔히 존재하는 원소로, 3개의 안정동위원소, 28 Si (92.23%), 29 Si (4.67%), 30Si (3.10%)를 가진다. 규소 동위원소는 규소의 생지화학적 순환에 대한 지시자로 고환경 및 고기후 복원을 위해 전 세계에서 널리 연구되고 있다. 그러나 국내에서는 아직까지 생물 기원 규소에 대한 규소 동위원소 연구가 전 무한 실정이다. 본 연구에서는 대형 규조류 시료에 대한 규소 동위원소 분석을 위해 기존 보고된 알칼리 용융법을 정리하고 생물 기원 규소 분석에 가장 적합한 규소 분리법을 구축하고자 하였다. 해당 시료를 고온 알칼리 용융을 통해 완전 용해시킨 후 시료 내 규소를 AG® 50W-X8 양이온 교환수지를 이용하여 효과적으로 분리하였다. 분리된 시료에 대한 신뢰성 검증을 위하여 Si 동위원소 표준물질(NBS-28) 및 USGS 암석 표준시료(AGV-2, GSP-2, BHVO-2)에 대한 분석을 함께 실시하였으며, 분석된 시료 모두 기존 연구결과와 오차범위 내에서 일치하는 값을 나타내었다. 본 연구에서 개발한 규소 동위원소 분석법은 향후 국내의 지구과학 및 관련 연구 발전에 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.

본 연구에서는 특별관리해역인 시화호 유역의 산업단지 하천에 강우 시 비점오염의 형태로 유입되는 중금속의 유출 특성 파악 및 오염원 파악을 하천 토구를 통해 배출되는 강우유출수 내 용존 및 입자성 중금속 (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우 초반에 고농도로 유출된 후 시간에 따라 감소하는 결과를 보였으나, 대부분의 원소는 조사시기별 강우량 및 유량 변화에 따라 각각 다른 특징을 보였다. 입자성 중금속의 경우, 시간에 따른 부유물질의 농도 변화와 유사한 경향을 보였다. 강우유출수 내 존재하는 중금속 중 Co, Ni, Zn는 용존 상태로 유출되는 비율이 높았고, Cr, Cu, Pb은 입자상 유출 비율이 상대적으로 높았다. 입자 상태로 유출되는 중금속의 인위적 오염도를 평가하기 위해 농집지수를 계산한 결과, Cu, Zn, Cd은 very highly polluted에 해당하는 심각한 오염수준으로 나타났다. 연구지역인 3간선수로 유역 인근의 도로먼지 중 125 μm 이하에서의 중금속 농도와 비교한 결과, 강우유출수 내 Cu, Zn, Cd의 중금속이 금속제조관련 시설에서 절삭 혹은 가공 중에 발생하여 산업시설 표면에 축적되어 있는 금속물질이 강우유출수와 함께 수환경으로 유출된 것을 알 수 있었다. 강우유출수 내 총중금속 평균 유출부하량은 1회 강우 시 Cr 128g, Co 12.35 g, Ni 98.5 g, Cu 607.5 g, Zn 8,429.5 g, As 6.95 g, Cd 3.7 g, Pb 251.75 g으로 금속제조와 관련된 산업시설이 주로 존재하는 유역의 특성을 잘 반영한 것으로 판단된다

Heavy metals in stream water and sediments around industrial complex were studied in order to assess the contamination and to identify the potential source of metals. High variability has been observed for both dissolved and particulate phases in stream water with coefficient of variation (CV) ranging from 1.3 to 2.8. The highest metal concentrations in both phases were observed in Gunja for Ni and Cu, in Jungwang for Zn and Pb and in Shiheung for Cd, respectively. These results indicate that the different metal sources could be existing. The concentrations of the heavy metals in sediments decreased in the order of Cu>Zn>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg, with mean of 2,549, 1,742, 808, 539, 163, 17.1, 5.8, 0.07 mg kg-1, respectively. Mean of metal concentrations (except for As) in sediments showed the highest values at Shiheung stream comparing with other streams. In sediments, the percent exceedance of class II grade that metal may potentially harmful impact on benthic organism for Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb was about 57%, 62%, 84%, 60%, 68%, 81% for all stream sediments, respectively. Sediments were classified as heavily to extremely polluted for Cu and Cd, heavily polluted for Zn and Pb, based on the calculation of Igeo value. About 59% and 35% of sediments were in the categories of “poor” and “very poor” pollution status for heavy metals. Given the high metal concentrations, industrial wastes and effluents, having high concentrations of most metals originated from the manufacture and use of metal products in this region, might be discharged into the stream through sewer outlet. The streams receive significant amounts of industrial waste from the industrial facilities which is characterized by light industrial complexes of approximately 17,000 facilities. Thus, the transport of metal loads through streams is an important pathway for metal pollution in Shihwa Lake.

산업 및 도시 개발로 오염이 심화되고 있는 진해만에서 생물을 이용한 오염도 모니터링을 위하여 부착성 이매패류인 진주담치를 이용하여 중금속 분석을 실시하였다. 중금속 농도는 원소 및 정점에 따라 차이가 있었는데 내만해역 또는 하수처리장 방류지역에 인접한 정점에서 높게 나타나는 원소가 있었다. 국내 및 국외 과거 자료와의 비교에서는 전체적으로 본 조사 결과가 낮은 값을 보였다. 특히 진해만의 소형만의 하나인 고현만의 조선소 주변해역 진주담치 중..

본 연구에서는 시화호의 수질 관리 정책 연구를 위한 최근의 수질 자료 확보를 목적으로 2010년에 시화호 내 외측 해역에서 수질 조사를 수행하였다. 시화호 표층수 수질항목들의 수평적 농도분포는 하천을 통한 담수 유업과 배수갑문을 통한 외해수 유입의 영향으로 인하여 반윌 및 시화 산단 얀근 상류지역에서는 높고 배수갑문으로 갈수록 낮아지는 경향을 나타냈다. 시화호 외해에서는 TN 및 TP가 소래포구에 가까운 곳에서 높은 농도를 나타내었으며, 전체적으로 시화호 내해보다는 상대적으로 낮은 농도를 나타내었다. 시화호 내측의 경우, 여름철 성층 형성 및 저층의 활발한 유기물 분해로 빈산소층이 발달되고 있었다. 수질항목들의 수직적 농도분포의 경우, 용존영양염, TN 및 TP는 표층보다 저층에서 높았지만, COD, 클로로필-a 및 POC는 이와 반대로 저층보다 표층에서 높은 분포를 나타냈다. 시화호 표층수에서 염분은 용존영양염과 양호한 음의 상관성을 보여 담수 기원의 영양염 공급이 확인되었고, 이에 의한 식물플랑크톤의 대증식으로 COD 및 POC가 높게 나타났다.

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Pb, Zn등의 금속은 해수 중에 미량으로 존재하기 때문에 미량금속이라고 하며 일부는 미량영양소로서 생명체의 생리활동에 필요하지만 정해진 한계값을 초과할 때는 독성을 나타낸다. 미량금속(중금속)은 해양환경 및 해양생태계에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 지속성 오염물질로 분류되어 다양한 연구가 수행되고 있다. 해수와 담수 등 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도의 1/10~1/1,000 정도로 낮아졌으며, 수직 분포는 생물, 물리, 지화학적인 과정들이 반영되고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량금속에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의가 요구되고 있다. 그러나 국내의 경우 많은 해양환경 관린 조사 및 연구에서 정확성이 결여된 자료가 보고되고 있다. 특히 미량금속 분석에 있어서 시료의 채취, 보관, 분석에 대한 정착한 인식 및 이해 부족은 자료의 질을 저하시키고 있다. 해양환경 연구 및 환경평가에 활용하기 위하여 자연수 중 미량금속의 정확한 자료를 획득하는 주요 과정에 대하여 소개하고자 한다.