The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY (한국해양학회지:바다)

The Korean Society of Oceanography (한국해양학회)
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Trace metals in Chun-su Bay sediments

천수만 퇴적물에서 미량금속의 지화학적 특성

  • Song, Yun-Ho (Department of ocean environmental science Chungnam National University) ;
  • Choi, Man-Sik (Graduate School of Analytical Science and Technology, Chungnam National University) ;
  • Ahn, Yun-Woo (Department of ocean environmental science Chungnam National University)
  • 송윤호 (충남대학교 해양환경과학과) ;
  • 최만식 (충남대학교 분석과학기술대학원) ;
  • 안윤우 (충남대학교 해양환경과학과)
  • Received : 2011.08.29
  • Accepted : 2011.10.20
  • Published : 2011.11.30
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Abstract

To investigate the controlling factor and accumulation of trace metal concentrations in Chun-su Bay sediments, grain-size, specific surface area, organic carbon content, calcium carbonate content, and concentration of Al, Fe, Na, K, Mg, Ca, Ti, Mn, P, S, Ba, Sr, Li, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Cs, Sc, V, Sn were analyzed. Controlling factors of metals were quartz-dilution, calcium carbonate and coarse sand or K-feldspar. Although the distribution of V, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, Sn, and Cd concentration was explained by grain-size effiect, Mn and As showed the similar importance of grain-size effect and coarse sand or K-feldspar factors. By virtue of enrichment factor and 1 M HCl experiment, there were little enrichment in all the trace metals in bay sediments, which were explained well by geochemical properties of sediments. Since the concentration levels of As in coarse sand were high as much as those in fine-grained sediments and it was combined with Mn oxide (1 M HCl leached) and K-feldspar (residual), it was suggested that when the enrichment of As in sediments would be assessed, it is necessary to separate the coarse sand from bulk sediments or to use only sediments with higher than 10% in < $16{\mu}m$ fraction.

본 연구에서는 미량 금속의 농축 가능성이 제기되는 천수만 퇴적물에 대하여 미량 금속의 조절 요인과 농축 정도를 파악하고자 하였다. 천수만 전역에 걸쳐 27개의 표층 퇴적물을 채취하였으며, 입도, 비표면적, 유기탄소 및 탄산칼슘 함량과 주성분 및 미량 금속(Al, Fe, Na, K, Mg, Ca, Ti, Mn, P, S, Ba, Sr, Li, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Cs, Sc, V, Sn) 농도를 분석하였다. 퇴적물의 총 금속 농도는 크게 3 가지 요인(석영, 희석, 탄산칼슘, 굵은 모래 혹은 정장석)에 의해 조절되었는데 V, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd는 석영 희석 효과(quartz dilution effect)에 의해 Mn 및 As는 석영 희석 효과와 정장석(굵은 모래) 함량의 복합적 요인에 의해 조절되었다. 농축 인자(enrichment factor) 및 약산(1 M HCl) 용출 실험 결과 천수만 퇴적물에서 미량 금속은 농축되지 않았음을 알 수 있었으며 금속의 농도는 퇴적물의 지화학적 특성들로 잘 설명되었다. 특징적으로 As는 조립질 퇴적물에서도 세립질 퇴적물과 유사한 농도를 보여주었는데, 이것은 조립질 퇴적물 내 Mn 산화물(용출 부분) 및 정장석(잔류 부분)과 밀접한 관련이 있는 것으로 해석되었다. 따라서 퇴적물 중 As의 농축 정도를 평가할 경우, 모래질을 포함하는 시료는 모래질 부분을 따로 분리하거나 $16{\mu}m$보다 작은 세립질 퇴적물의 함량이 10% 이상인 시료만을 대상으로 하는 것이 합리적인 것으로 판단된다.

Keywords

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