황해 백령도 대기 중 금속원소의 분포특성

Abstract

황해 대기 중의 미량금속 농도, 화학적 특성 및 시간적 변화를 살펴보고, 미량금속의 근원지를 파악하기 위하여 백령도에서 2003년 8월부터 2006년 8월까지 총 137개의 대기분진을 채취하여, 금속원소와 Pb 동위원소를 ICP/MS로 분석하였다. 또한 각 시료의 2일간 대기 역궤적자료를 NOAA의 HYSPLIT 모델을 통해 시료당 9개씩 획득하였으며 구역별 점유율을 산정하였다.Al, Fe, K, Ca, Mn과 같은 광물기원 금속들은 봄에 최대 농도, 여름에 최소 농도를 보였다.봄에는 풍속이 강하고 대기가 대부분 중국의 건조한 지역을 경유하여 이동해오기 때문에 광물기원 원소들이 최대 농도를 보인다. 오염기원 미량금속(Cu, Ni, Zn, Cd, Pb, Sb) 들의 농도는계절적 경향이 보이지 않았다. 이들 중 Zn, Cd, Pb, Sb 농도는 시간이 지남에 따라 점차적으로감소하는 경향을 나타냈다. 이 원소들은 유연휘발유 사용감소, 금속제련시 배출되는 양 감소로인하여 점차 감소하는 영향을 보이기 때문에 계절적 변화가 나타나지 않는다.대기의 이동구역별 금속원소 및 Pb 동위원소 비율의 특징을 살펴보면 A구역(북중국)은 대부분의 금속(Al, Fe, K, Ca, Mn, Co, Cd, Pb)농도가 가장 높았다. B구역(남중국)은 다른 구역에비해 Ni/Pb, Zn/Pb 비율이 각각 0.21, 5.72로 최대값을 보였으며, C구역(대양)은 207 207 207Pb/206Pb 비율이 0.85로 가장 낮은 값을 보였고, D구역(한국 및 일본)은 Pb/Cd 비율이 106.8로 가장 큰 값을 보였다. E구역(북한 및 러시아)은 207 207 207Pb/206Pb이 0.90, Pb/Cu 비율이 19.12로 다른 구역에 비해 가장 큰 값을 보였다. 각 구역의 비율자료를 활용하면 백령도 대기에서 금속의 근원지를 파악할 수 있으리라 예상된다.