2000년대 초반부터 연안준설 사업의 수요가 크게 증가하였고, 기타 연안개발 사업과도 중첩되어 준설토의 발생량은 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인해 주변해역에 대한 환경 영향이 심화될 수밖에 없는 상황에서, 2011년 제출된 해역이용협의서 중 준설이 포함된 사업의 해수 및 해저 퇴적물에 대한 해양환경영향평가 현황을 파악하였다. 해양환경영향평가 항목 중 일반 항목들의 조사 비율은 대체로 높은 반면, 중금속 등 유해 물질의 경우에는 세부항목들 간 조사 비율 편차가 크게 나타났다. 한편 중금속 분석 시 협의서 작성 지침에 따른 전처리 과정(완전 분해)과 분석 방법이 제대로 수행되지 않았다. 또한 작성 지침에 명시되어 있지는 않지만, 결과값에 대해 신뢰도 확보를 위한 검증(회수율 및 검출한계 산정) 수행 현황도 매우 미흡한 것으로 파악되었다. 이로 인해 연안 준설 및 개발에 따른 주변 해양환경영향평가가 부실하게 진행되고 있는 것으로 나타났다. 향후 해양 수질 및 퇴적물 환경에 대해 보다 엄정한 평가와 진단을 위해서는 협의서 작성에 관한 세부 지침의 보완이 요구되며, 해역이용협의 제도의 개선을 통해 정확한 해양환경영향평가가 수행되도록 협의서 작성지침의 준수 의무를 강화할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

Marine environmental characteristics on the dinoflagellate cysts distribution in surface sediment of the southwest sea of Korea were investigated from 21 stations in September 2003, and 36 stations in June, 2004. The water mass characteristics indicated t

국내에 원위치 피복기술의 적용 사례가 전무한 가운데 본 연구에서는 부산 N항을 대상으로 피복 기술에 대한 시범 사업을 수행하 였다. 오염 정화를 위하여 원통관과 클램쉘을 이용한 피복 공법이 적용되었다. 두 공법의 피복형상 변화, 퇴적물 오염도 변화, 공정 소요시간, 소요비용을 산정하고 비교하였다. 원통관 공법과 클램쉘 공법 모두 목표 두께인 50 cm를 평균적으로 만족하였다. 그러나 원통관 공법은 해저 지형 변화에 민감하게 반응하지 못하는 단점을 가지고 있어 비균일한 피복형상을 나타내었다. 원통과 공법과 클램쉘 공법 적용 시 유기물 함 량은 매우 감소하였지만, pH의 뚜렷한 변화는 없었다. Cd, Ni, Zn의 유기물 및 잔류 형태의 비율이 피복 후 증가하였다. 원통관 공법의 경우 클램쉘 공법에 비해 공정 소요시간이 약 4배 정도 더 소요되었다. 클램쉘 공법의 시공비용은 원통관 공법에 비해 약 40% 절감 되는 것으로 나타났다. 오염 퇴적물 정화 효율에 대한 평가를 위해서는 최소 2년 이상의 장기적인 모니터링이 진행되어야 한다.

본 연구에서는 반응성 피복소재인 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그의 피복두께에 따른 오염된 해양퇴적물 내 중금속 용출 차단 효율을 평가하였다. 실험결과, As의 용출차단에는 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그 모두 효과적이지 못하였다. 제올라이트는 Cr 용출 차단에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 몬모릴로나이트 5 cm 피복은 Cr 용출 차단에 매우 효과적이었다. As 및 Cr과는 대 조적으로 Cd, Ni, 그리고 Pb은 미피복 퇴적물에서 조차 용출되지 않았다. Cu와 Zn은 피복 조건에 따른 영향이 가장 뚜렷한 중금속이었다. Cu 의 용출은 몬모릴로나이트 피복 두께 1 cm 이상 그리고 제올라이트 피복 두께 3 cm 이상에서 효과적으로 차단되었다. 해양퇴적물에서 Zn의 용출은 모든 피복 물질에서 효과적이었다. 본 연구를 통해서 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그를 오염된 해양퇴적물에서 Cr, Cu, Zn의 용출 차단을 위한 효과적인 피복소재로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

울릉분지와 후포분지의 퇴적물 코어 시료(각 분지에서 하나씩 03GHP-02와 HB13-2)를 대상으 로 광물학적 연구를 수행하였다. 광물조성, 점토광물 성분, 그리고 총 인 성분 및 인의 연속추출법 연 구 결과, 두 시료들은 각 값에 대하여 또한 깊이에 따라 어느 정도 차이가 있음을 보이고 있다. 두 시 료 모두 광물 종에는 차이를 보이지 않았으며 주로 석영, 미사장성, 장석, 방해석, 오팔A, 황철석, 그 리고 점토광물(일라이트, 녹니석, 카올리나이트, 스멕타이트)로 구성되어 있었다. 후포분지의 경우 울 릉분지에 비하여 오팔A 함량이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 두 시료 모두, 특히 후포분지 시료에서 기존에 동해에서 보고된 것보다 더 많은 스멕타이트가 동정되었는데 이는 고황하강의 영향과 한반도 의 제3기 지층 암석에 영향을 받은 것으로 사료된다. 울릉분지 시료의 경우 약 0.7-3.5 m 깊이에 오팔 A의 함량 감소 그리고 일라이트 결정도 지수도 낮게 나오며 이는 빙하시대의 추운 기후에 해당된다. 이 깊이의 시료에서는 인의 함량도 상대적으로 낮게 나오고 있다. 이는 이 기간 동안 동해는 해수면의 하강으로 외부 해역과 단절되었고 해협 및 하천을 통한 퇴적물의 유입도 적었기 때문으로 판단된다. 후포분지 시료의 경우 울릉분지에 비하여 깊이에 따른 점토광물 변화와 인의 성분 변화는 크게 관찰 되지 않는다. 이러한 경향은 울릉분지에 비하여 비교적 짧은 기간에 퇴적되었거나 퇴적환경의 변화가 별로 없는 환경에서 퇴적되었기 때문으로 해석된다. 점토광물의 결정도 지수는 울릉분지에 비하여 약 간 높아 퇴적되었을 당시 비교적 온난한 환경이었을 것으로 추측되며 인의 연구 결과로 미루어 볼 때 비록 어느 정도 변화는 있지만 또한 온난한 환경을 지시한다.

본 연구에서는 해양오염퇴적물 내 Ni, Cu, Pb 및 Zn 등 중금속에 대하여 벤토나이트를 이용한 안정화 처리를 수행하였다. 안정화 실 험은 해양오염퇴적물에 벤토나이트 첨가 후 150일간 습윤 양생 하여 실시하였다. 중금속 연속추출 결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Ni, Cu, Pb 및 Zn은 용이하게 용출가능한 존재형태(이온교환, 탄산염, 산화물 형태)가 벤토나이트에 의해 각각 8.5%, 5.6%, 19.2% 및 28.2% 감 소하였다. 또한, 안정화제 의한 오염퇴적물의 용출저감 평가를 위해 TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure)를 수행한 결과, 미처리 오염퇴적물과 비교하여 안정화 처리 퇴적물인 경우 중금속의 용출량이 각각 Ni 95.7%, Cu 96.8%, Pb 99.2%, Zn 85.9%씩 크게 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터, 벤토나이트를 해양오염퇴적물의 피복소재로 사용할 경우 시험 대상 중금속의 안정화 효과가 확인되었다.

본 연구에서는 제강슬래그를 이용하여 수용액상에서 혼합 중금속의 흡착능을 평가하였다. 게다가, 제강슬래그를 안정화제로 활용하 여 해양오염퇴적물 내 Ni, Zn, Cu, Pb 및 Cd에 대하여 중금속 안정화 실험을 수행하였다. 중금속 흡착 특성은 Freundlich 및 Langmuir 방정식 을 이용하여 해석하였으며, 평형흡착 실험결과는 Langmuir 모델에 잘 부합되었고 Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Zn2+ > Ni2+순으로 평형흡착량이 많았 다. 안정화 방법은 오염퇴적물에 제강슬래그 첨가 후 150일간 습윤 양생 하였다. 연속추출 실험결과로부터, 미처리 오염퇴적물과 비교해서 Ni, Zn, Cu, Pb 및 Cd의 이온교환, 탄산염, 산화물 형태는 제강슬래그에 의해 각각 13%, 6.0%, 1.3%, 17% 및 50% 감소하였다.

오염 원인 물질의 해양 내 거동에 대한 파악은 환경 변화에 따른 부영양화 등 해양 수질 오염에 대한 예측 및 대응 방안 선정을 위한 전제 조건이다. 본 연구에서는 부영양화 원인 물질인 인의 해양퇴적물에서 해수로의 용출 특성을 조사하였다. 검토된 환경 조건은 pH 7-9, 온도 10-20℃, 용존 산소 농도(dissolved oxygen, DO) 0.7-7.0 mg/L 였다. 생물학적 요인을 배제한 조건에서 회분식 실험을 통해 구해진인 용출 자료는 1차 반응식으로 해석되었으며, 환경 조건의 영향은 통계학적 방법을 통해 정량화 되었다. 해양 퇴적물로부터 해수로의 인 용출은 pH와 온도가 높고 DO가 낮을수록 증가하였다. 1차 반응 평형 농도 기준으로 검토된 범위의 pH 증가, 온도 증가, DO 감소는 각각 인용출을 2-3배 증가시켰다.

2010년 해양연구원의 황해 남동부 탐사에서 채취된 67개 표층 퇴적물 시료에 대하여 정량X선 회절분석법을 이용하여 광물조성을 구하였다. 황해 표층 퇴적물은 주구성광물(석영 49.1%, 사장석 13.0%, 알카리 정석 9.3%), 정토광불, 방해석 빛 아라고나이트 등으로 구성되어 있다. 점토광물 중에는 일라이트(9.4%)가 가장 않고, 녹니석(4.6%) 이 두 번째로 많으며, 카올리나이트(0.8%)는 매우 소량 들어 있다. 석영과 알카리장석은 조립질 퇴적물, 각섬석과 점토광물들은 세립질 퇴적물에 농집되는 경향을 나타낸다. 석영, 사장석, 알카라장석, 녹니석 및 카올리나이트 함량은 황해 중앙 니질대의 남단에 해당되는 니질대 1에서 높고, 일라이트 함량은 황해 남동 니질대의 일부인 니질대 2에서 높다. 이와 같은 구성광물의 차이는 세립질 퇴적물의 근원지가 다름을 시사하며, 황해 남동 니질대는 주로 한반도 서해안의 금강과 영산강으로부터 운반되었을 것으로 판단된다.

To investigate correlation between the distribution of marine bacteria and environmental characteristics in the surface sediments of Kamak Bay, chemical oxygen demand(COD), acid volatile sulfide(AVS), ignition loss(IL), total organic carbon(TOC), and total organic nitrogen(TON) were measured and analyzed at 7 stations in winter and summer. In winter, COD and AVS ranged from 13.45 mg/g to 30.06 mg/g(average: 23.58 mg/g) and from 0.03 mg/g to 1.04 mg/g(average: 0.63 mg/g), respectively. IL, TOC, and TON ranged from 8.03% to 11.41%(average: 9.41%), from 1.17% to 2.10%(average: 1.62%), and from 0.09% to 0.18%(average 0.15%), respectively. In summer, COD, AVS, IL, TOC, and TON ranged from 14.06 mg/g to 32.19 mg/g(average: 24.71 mg/g), from 0.03 mg/g to 1.11 mg/g(average: 0.66 mg/g), from 9.00% to 12.15%(average: 10.96%), from 1.27% to 2.12%(average 1.77%), and from 0.12% to 0.19%(average: 0.16%), respectively. These values were relatively higher than those in winter. Kamak Bay had high C/N ratio that might be resulted from the input of terrestrial sewage and industrial wastewater. The number of marine viable bacteria was 8.9 × 104 cfu/g in winter and 9.7 × 105 cfu/g in summer. The most abundant species were Pseudomonas spp., Flavobacterium spp., and Vibrio spp. in the surface sediments of Kamak Bay. It was found that the concentration of organic matters and viable bacterial cells in the inner part were relatively higher than those in the outer of Kamak Bay. The distribution of viable bacterial cells was closely influenced by environmental factors.

Concentrations of sulfate and δ-values of sulfate, (δ^34SO_4)_pw, dissolved in pore waters were measured from the sediment cores of the two different marine environments: deep northeast Pacific (ST-1) and coastal Kyunggi Bay of Yellow Sea (ST-2). Sulfate concentration in pore waters decreases with depth at both cores, reflecting sulfate reduction in the sediment columms. However, much higher gradient of pore water sulfate at ST-2 than ST-1 indicates more rapid sulfate reduction at ST-2 because of high sedimentation rate at the coastal area compared to the deep-sea. The measured 6-values, (δ^34SO_4)_pw, follow extremely well the predicted trend of the Rayleigh fractionation equation. The range of 26.7‰ to 61.3‰ at the coastal core ST-2 is not so great as that of 32.4‰ to 97.8‰ at the deep-sea core ST-1. Despite greater gradient of pore water sulfate at ST-2, the δ-values become lower than those of the deepsea core ST-1. This inverse relation between the S-values and the gradients of pore water sulfate could be explained by the combination of the two subsequent factors: the kinetic effect by which the residual pore water sulfate becomes progressively enriched with respect to the heavy isotope of ^34S as sulfate reduction proceeds, and the intrinsic formulation effect of the Rayleigh fractionation equation in which the greater becomes the fractionation factor, the more diminished values of (δ^34SO_4)_pw are predicted.