어류 양식장 퇴적물 중 유기물과 중금속의 오염상태를 파악하기 위하여 통영-거제 연안 어류 양식장 퇴적물 중 총유기탄소 (TOC), 총질소(TN), 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)을 조사하였다. 양식장 퇴적물 중 TOC와 TN의 평균농도는 각각 22.7 mg/g과 3.4 mg/g로 남해안의 반폐쇄적인 내만보다 높았다. 퇴적물 중 중금속의 평균농도는 비소(As) 10.5 mg/kg, 카드뮴(Cd) 0.37 mg/kg, 크롬(Cr) 82.9 mg/kg, 구리(Cu) 127 mg/kg, 철(Fe) 4.19 %, 수은(Hg) 0.041 mg/kg, 망간(Mn) 596 mg/kg, 납(Pb) 39.5 mg/kg, 아연(Zn) 175 mg/kg였으며, 이중 Cd, Cu의 농도는 인접한 남동해 연안의 패류양식해역보다 3배 이상 높았다. 퇴적물 기준을 이용한 오염평가 결과, 대부분의 어류 양식장에서 TOC와 중금속 중 Cu 농도가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한, 전체 중금속 농도를 고려한 오염부하량지수(PLI)와 생태계위해 도지수(ERI) 결과는 일부 어류 양식장 퇴적물이 저서생물에 극심한 부정적인 생태 영향을 줄 수 있는 상태(disastrous risk)인 것으로 파악되었다. 따라서, 어류 양식장 퇴적물은 유기물 및 일부 중금속에 의한 오염된 상태를 보이고 있어, 양식장 퇴적환경을 개선하고 퇴적물내 유기물 및 중금속의 주된 오염원을 파악하는 한편 오염부하량을 저감하는 종합적인 관리대책이 필요하다.

우리나라 남해안의 대표적인 패류양식해역 중에 하나인 고성만 주변 표층 퇴적물 중 유기물과 중금속의 분포 및 오염현황을 이해하기 위해 입도와 총유기탄소(TOC), 총질소(TN), 중금속 9종(As, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb, Zn)에 대해 조사하였다. 고성만 주변 퇴적 물은 세립질의 점토(clay)와 니(mud)로 이루어져 있었다. 유기물과 중금속은 만의 입구쪽에서 안쪽으로 갈수록 상대적으로 높은 농도를 보 였다. 특히, 퇴적물중 유기물 및 중금속의 분포와 C/N 비(5-10)를 고려하였을 때, 고성만 퇴적물 중 유기물은 해역 자체 내 생물체에 의해 생성된 해양기원성 유기물의 영향을 크게 받고, 중금속은 만 주변 혹은 만내 산재해 있는 인위적인 오염원의 영향을 크게 받고 있는 것으 로 파악되었다. 4 가지 퇴적물 오염평가 방법을 이용하여 고성만의 중금속 오염현황을 살펴본 결과, 고성만 퇴적물은 전 해역에 걸쳐 중 금속에 대하여 약간 오염된 상태였으며, 만의 북쪽과 북동쪽의 일부 해역은 퇴적물의 중금속 오염도가 높아 퇴적물에 서식하는 저서생물 에 큰 위해를 줄 수 있는 상태인 것으로 나타났다. 따라서, 고성만 주변 퇴적환경 개선을 위한 체계적인 관리계획의 수립과 함께 지속적 인 양식활동 및 양식생물의 안전성 확보를 위한 오염물질에 대한 집중적인 모니터링 연구가 병행되어져야 한다.

In order to evaluate the pollution of heavy metals in offshore surface sediments around shipyards in Korea, surface sediment samples were collected at eleven stations around four major shipyards located in the southeastern coast of Korea in summer 2010 and nine kinds of heavy metals such as copper(Cu), zinc(Zn), cadmium(Cd), lead(Pb), chrome(Cr), arsenic(As), mercury(Hg), iron(Fe) and aluminum(Al) in sediments were analyzed. The concentrations of Cu at all sampling stations were in the range of 47.10 ~ 414.96 mg/kg and exceeded TEL(Threshold Effects Level) 20.6 mg-Cu/kg of Korean marine environmental standards for offshore sediments and ERL(Effect Range-Low) 34.0 mg-Cu/kg . The concentrations of Cu at seven stations around four shipyards were 65.18 ~ 414.96 mg/kg and exceeded PEL(Probable Effects Level) 64.4 mg-Cu/kg of Korean marine environmental standards for offshore sediments. The concentration of Cu at one station around B-shipyard was 414.96 mg/kg and exceeded ERM(Effect Range-Median) 270.0 mg-Cu/kg . The concentrations of Zn at all stations were in the range of 135.09 ~ 388.79 mg/kg which exceeded ERL 150.0 mg-Zn/kg . The concentrations of Zn at seven stations around four shipyards were 157.57 ~ 388.79 mg/kg and exceeded PEL 157.0 mg-Zn/kg . The concentration of Zn at one station around B-shipyard was 388.79 mg/kg and was approaching ERM 410.0 mg-Zn/kg . The concentrations of Cd at all stations were in the range of 0.11 ~ 0.54 mg/kg and were below TEL 0.75 mg-Cd/kg and ERL 1.2 mg-Cd/kg . The concentrations of Pb at all stations were in the range of 18.04 ~ 105.62 mg/kg . The concentrations of Pb at two stations around B-shipyard were 73.87 ~ 105.62 mg/kg which exceeded TEL 44.0 mg-Pb/kg and ERL 46.7 mg-Pb/kg , and were below PEL 119.0 mg-Pb/kg and ERM 218.0 mg-Pb/kg . The concentrations of Cr at all stations were in the range of 51.26 ~ 85.39 mg/kg. The concentration of Cr at one station around B-shipyard was 85.39 mg/kg and exceeded ERL 81.0 mg-Cr/kg . The concentrations of As at all stations were in the range of 8.70 ~ 22.15 mg/kg which exceeded ERL 8.2 mg-As/kg and were below ERM 70.0 mg-As/kg . The concentrations of As at eight stations around A-shipyard, B-shipyard and D-shipyard were 14.93 ~ 22.15 mg/kg which exceeded TEL 14.5 mg-As/kg and were below PEL 75.5 mg-As/kg . The concentrations of Hg at all stations were in the range of 0.02 ~ 0.35 mg/kg. The concentrations of Hg at three stations around A-shipyard were 0.11 ~ 0.13 mg/kg which were almost equal to TEL 0.11 mg-Hg/kg . Those at two stations around B-shipyard were 0.27 ~ 0.35 mg/kg which exceeded TEL 0.11 mg-Hg/kg and ERL 0.15 mg-Hg/kg, and were below PEL 0.62 mg-Hg/kg and ERM 0.71 mg-Hg/kg. The concentrations of Fe and Al at all stations were in the range of 2.90 ~ 3.66 % and 3.12 ~ 6.80 %, respectively. These results imply that heavy metals such as copper, zinc, lead, arsenic and mercury were likely to be transferred to marine environment from shipyards, especially from B-shipyard.

국내 대형 조선소 주변해역의 중금속오염 현황을 밝히기 위하여 2010년 여름에 4개의 대형 조선소 주변 11개의 채수정점과 4개의 대조 정점에서 해수 시료를 채취하여 6종의 금속(Cu, Zn, Fe, Cd, Pb, Hg)을 분석하였다. 조선소별 주변해역 수중의 금속을 분석한 결과, (1) 구리(Cu)의 평균 농도는 0.817 ~ 1.638 ㎍/L로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 20 ㎍/L, 해양생태계 보호 단기기준 3 ㎍/L)보다 낮았지만, 대조정점에 비하여 1.64 ~ 2.75배의 높은 값을 나타냈다. (2) 아연(Zn)의 평균 농도는 0.228 !~ 0.567 ㎍/L로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 100 ㎍/L, 해양생태계 보호 단기기준 34 ㎍/L)보다 낮았지만, 대조정점에 비하여 1.62 ~ 5.91배의 높은 값을 나타냈다. (3) 철(Fe)의 평균 농도는 3.332 ~ 7.410 ㎍/L로 대조정점에 비하여 1.30 ~ 6.75배의 높은 값을 나타냈다. (4) 카드뮴(Cd)의 평균 농도는 0.013 ~ 0.028 ㎍/L로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 10 ㎍/L, 해양생태계 보호 단기기준 19 ㎍/L)보다 낮았지만, 대조정점에 비해 1.18 ~ 2.33배의 높은 값을 나타냈다. (5) 납(Pb)의 평균 농도는 0.007 ~ 0.126 ㎍/L로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 50 ㎍/L, 해양생태계 보호 단기기준 7.6 ㎍/L)보다 낮았다. (6) 수은(Hg)의 평균 농도는 0.002 ~ 0.004 ㎍/L로 해역환경기준(사람의 건강보호기준 0.5 ㎍/L, 해양생태계 보호 단기기준 1.8 ㎍/L)보다 낮았다. 비록 모든 중금속의 수중 농도가 해역환경기준보다 낮다고 할지라도, 선박 건조작업에 사용되는 구리, 아연, 철과 같은 중금속의 농도가 대조해역에 비해 조선소 주변해역에서 높다는 것은 조선소의 영향에 기인하는 것을 암시한다. 따라서 조선소로부터 각종 오염물질이 해양에 유입되지 않도록 통제하고 해양오염을 방지하는 국가적 차원의 해양환경관리가 필요하다.

천수만 내 어장해역과 비어장해역의 해저퇴적물에 대한 지화학적 특성을 파악하기 위하여 입도 및 유기물오염의 특성과 중금속 오염도를 평가하였다. 천수만 퇴적물은 Sand, Silt, Clay가 혼재된 퇴적 특성을 나타내었으며, 어장해역인 만내에는 세립질이 우세하고, 비어장해역인 만외는 조립질이 우세한 것으로 나타났다. 퇴적물의 유기물(COD, TOC, I.L.) 오염정도는 양식어장해역이 비양식어장해역보다 유기물 오염도가 더 심한 것으로 나타났으며, 퇴적물 총질소 농도도 양식어장이 더 높은 것으로 나타났다. 퇴적물중의 중금속 함량을 양식어장인 내측과 비양식어장인 외측과 비교해 보면, 모든 항목에서 양식어장에서 높은 평균농도를 나타내고 있었다. 퇴적물의 입도와 이화학적 성분, 중금속과의 상관성에서 평균입도, Sand, Clay는 유기물 인자와 높은 상관성을 보였고, 유기물 지표와 중금속간의 상관성도 대체적으로 높게 나타났다. 중금속 오염도의 평가에서 농축계수는 Cu를 제외한 모든 중금속 항목에서 1 이상의 값을 보여 인위적인 영향이 있는 것으로 나타났고, 중금속 과잉량은 Cd와 Cr이 0에 가까운 값을 보였으나, 나머지 항목은 높은 값을 나타내어 중금속 과잉량이 높은 것으로 나타났다. 농집지수에 의한 평가에서는 Cu, Pb, Al은 0등급의 오염되지 않은 수준이었고, Hg, Cr은 10개 이내의 자료에서 0~1등급 이상이었고, 나머지는 0등급이었다. 그리고 Cd은 18개 자료에서 0~1등급 이상을 나타내었고, As의 경우 모든 자료에서 0~1등급 이상이었다. 미국해양대기청(NOAA) 퇴적물 기준과 비교하면 모든 중금속 항목에서 ERL 이하의 오염수준을 보였고, 한국환경정책평가연구원 퇴적물 기준과 비교에서도 목표수준 이하의 농도를 나타내었다.

The investigation was initiated with data from 27 abandoned mines along with 12 locations in Kyongbuk abandoned mines. The analyses for soil pollution by heavy metal pollutants were conducted by using correlation analysis, cluster analysis, and principal component analysis. The correlation analysis indicated that Ni and pH were highly correlated compared to those of other heavy metal ions. The principal component analyses showed that the heavy metal ions might be classified into two catagories, such as antropogenic and lithogenic components. The cluster analysis was also clearly divided by two groups. The respective two groups might be Pb-Zn-Cd-Cu and As-Hg-Ni.

줄포만 갯벌의 체계적이고 과학적인 관리를 위하여 갯벌 퇴적물을 대상으로 입도특성 및 유기물 그리고 중금속 조사를 실시하였고, 퇴적물중의 중금속 오염도를 평가하였다. 줄포만 전체 갯벌의 입도는 연안과 직각방향인 F라인에서 대부분 Clay질이 우세한 반면, 만의 연안측면에 위치한 R과 L라인에서 Silt질이 우세한 것으로 나타나서 Silt-Clay 또는 Clay-Silt가 대부분이었다. 평균입경은 3.7 Φ~ 10.4 Φ의 범위로 평균 7 Φ 이상의 높은 평균입도를 나타내어 퇴적물 분류학상 세립질 퇴적물(4 Φ 이상)에 해당되었다. 퇴적물의 유기물 농도는 연안에서 직각방향으로 뻗은 F라인에서 높게 나타난 반면, 연안 측면을 따라 조사된 L과 R라인에서 상대적으로 낮게 나타났다. 갯벌 퇴적물의 중금속 분포를 보면 연안의 직각방향인 F라인보다 연안측면의 R과 L라인에서 대체적으로 높은 중금속 농도를 나타내고 있었다. 유기물과 입도는 양호한 상관성을 보였고, 입도 평균치와 중금속의 일부 원소와 양호한 상관성을 나타내었지만, 중금속 원소간에는 약간의 상관성은 있었으나 대체적으로 낮은 상관계수를 보였다. 중금속 오염도 평가를 위하여 미국 EPA와 NOAA 그리고 한국 환경정책평가연구원에서 제시한 중금속 오염기준을 적용해 보았다. 줄포만 갯벌퇴적물의 중금속 오염도는 미국 EPA 기준에서 항목별 편차는 있었으나 대부분이 Nonpolluted와 Moderaterly polluted에 속하였고, NOAA의 기준에서는 대부분이 ERL 이하의 오염수준을 보였다. 한국 환경정책평가연구원에서 제시한 기준안에서는 대부분이 목표수준 이하의 값을 나타내었다.

마산만의 오염과정을 파악하기 위하여 3개 정점의 코어 퇴적물에서 중금속 함량과 저서성 유공충의 분포를 조사하였다. 마산만의 퇴적속도는 마산항 0.33 cm/yr, 덕동 하수종말 처리장 앞 0.20 cm/yr, 마산만 입구 0.33 cm/yr로 나타났다. 퇴적물 깊이 약 15 cm부터 표층까지 Cu, Zn, Pb 함량이 뚜렷하게 증가하는 것은 1940년대 이후 점진적으로 축적되던 오염물질이 1960년대 이후 산업폐기물에 의해 급격하게 증가했기 때문인 것으로 해석된다. 코어 퇴적물에서 나타나는 저서성 유공충의 수직적인 분포는 오염에 따른 유공충의 반응을 잘 나타내고 있다. 퇴적물 상부로 중금속 함량이 증가함에 따라 개체수와 종 다양성은 감소하고 사질유공충의 비율은 증가하였다. 이러한 현상은 오염이 증가함에 따라 몇몇 내성종들 만이 존재함으로써 결과적으로 종 다양성이 감소하였음을 반영한다. 기회종인 Eggerella advena와 Trochammina pacifica는 오염퇴적물에서 뚜렷한 증가를 보였다. 이러한 종들은 마산만의 현생 오염 환경을 평가할 수 있는 유용한 환경 지시자로 사용될 수 있을 것이다.

Trains have been a major means of transport in Korea during these past decades. However, train facilities such as stations and repair shops are contaminated with organic and inorganic substances. There is a high probability of train facility contamination with polyaromatic hydrocarbons (PAHs). This study evaluated the PAH and heavy metal contamination of soil near railroads in the Kyungpook area. A total of 18 soil samples were collected from the railroads and analyzed for 16 PAHs and 6 heavy metal species. The contamination level of the top soil was found to be slightly higher than that of the subsoil for contamination with PAHs. The ratio of carcinogenic PAH concentration to the total PAH concentration was relatively high, with a maximum of 0.9. The toxicity equivalent (TEQ) of the PAHs were 500.6 ng/kg in the topsoil and 355.5 ng/kg in the subsoil. The ratio of low molecular PAHs (LPAHs) to high molecular PAHs (LPAHs) ranged from 6.7 to 29.5; this shows that contamination is primarily due to combustion of fuel rather than due to petroleum. The ratio of phenanthrene to anthracene and the ratio of fluoranthene to pyrene also show that contamination occurred due to combustion for transportation. The heavy metal contamination level was lower than the Korean standard, but higher than the background concentration; this indicates that the soil was affected by the operation of the railways.

In order to certificate the distribution and pollution of heavy metal of surface sediments in Nakdong River were collected and analyzed for grain size, water content, ignition loss and heavy metal content. Surface sediments mainly composed of sand(avg. 94.6%) and water content and ignition loss were 20.46%, 1.53% on average. Grain size were relatively fine and organic matter content were relatively high in the Hoichun and Sunakdonggang. Most of heavy metal content(Zn > Cr > Pb > Ni > Cu > Hg) in the Deokcheongang and Sunakdonggang were higher than the other streams. The Igeo were non polluted(less than 0) in all streams and the EF were relatively high in the small stream and PLI were non polluted(less than 1). In addition, organic matter, heavy metal content and pollution were highly correlation with grain size. Surface sediments in study area, heavy metal pollution of the Sunakdonggang were relatively high compared to the other stream but these results were not serious pollution that exceed the sediment pollution evaluation standard of river and lake in Korea and pollution levels adversely affected the majority of benthos were not.

The frequency analysis and the probability plot were applied to heavy metal contents of soils collected from the Goseong Cu mine area as a statistic method for the determination of the threshold value which was able to partition a population comprising largely dispersed heavy metal contents into the background and the anomalous populations. Almost all the heavy metal contents of soil showed a positively skewed distributions and their cumulative percentage frequencies plotted as a curved lines on logarithmic probability plot which represent a mixture of two or more overlapping populations. Total Cu, Pb and Cd data and extractable Cu and Pb data could be partitioned into background and anomalous populations by using the inflection in each curve. The others showed a normally distributed population or an largely overlapped populations. The threshold values obtained from replotted frequency distributions with the partitioned populations were Cu 400 mg/kg, Pb 450 mg/kg and Cd 3.5 mg/kg in total contents and Cu 40 mg/kg and Pb 12 mg/kg in extractable contents, respectively. The thresholds for total contents are much higher than the tolerable level of soil pollution proposed by Kloke(Cu 100 mg/kg, Pb 100 mg/kg, Cd 3 mg/kg), but those for extractable contents are not exceeded the worrying level of soil pollution proposed by Ministry of Environment(Cu 50 mg/kg, Pb 100 mg/kg). When the threshold values were used as the criteria of soil pollution in the study area, 9～19% of investigated soil population was in polluted level. The spatial distributions of heavy metal contents greater than threshold values showed that polluted soils with heavy metals are restricted within the mountain soils in the vicinity of abandoned mines.

In the Chinhae Bay, Korea, sedimentation rates and sedimentary record of anthropogenic metal loads were determined by ^210Pb dating and heavy metal analysis of four sediment cores. The sedimentation rates varied from 0.16g/㎠/yr(3.1㎜/yr) at Sta. C4, located within narrow waterway to 0.24g/㎠/yr(4.8㎜/yr) at Sta. C1, located in Haengam Bay. Maximum contents of Mn, Zn, Cu and Cr were observed at Sta. C2 located near the mouth of Masan Bay, while minimum contents were observed at Sta. C4. Mn/Fe ratios at Sta. C2 and Sta. C4 showed gradually increasing and decreasing downward, respectively, in the upper layer of sediment cores. This suggests that Mn may be diagenetically redistributed in highly reduced environment. At Sta. C2, the concentrations of Zn and Cu began to increase from 1920s by anthropogenic input and have been remarkablely increasing since mid 1960s. At Sta. C3, located near Sungpo, anthropogenic input of these two elements has also slightly increased after 1970s. However, pollution of these two elements was not significant in Haengam Bay(Sta. C1) and Chiljun waterway(Sta. C4). The pollution of Co, Ni and Cr was not remarkable in all core samples except surface sediment of Sta. C2. The total input of anthropogenic Zn and Cu since 1920s was estimated to be 28∼792 ㎍/㎠ and 0∼168㎍/㎠, respectively. Sta. C2 showed remarkablely higher values relative to other stations: anthropogenic loads of Zn and Cu constituted 27% and 29% of the total sedimentary inventories at the present day, respectively. Fe, Ni, Cr and Co contents showed good correlation(r>0.8) with each other. Anthropogenic Zn and Cu also showed a very good positive correlation(>0.9). However, correlation between these two group of element was quite scattered, indicating different sources and geochemical behaviors.