마산만 주상시료 퇴적물에 대한 지화학적 연구

Abstract

이 연구는 마산만 주상시료 퇴적물의 지화학적 특성과 중금속의 부하지수 등을 조사하기 위해 2003년부터 2006년까지 3년간 한국해양연구원 남해특별관리해역연구의 일환으로 수행되었다. 총 5개 정점에서 주상시료를 채취하였으며 이 중 3개의 주상시료 퇴적물(St2, St4, St5)에서 평균입도, TOC, CaCO3 및 중금속원소의 농도를 분석하였다. 퇴적속도를 계산하기 위하여 Excess 210Pb를 분석하였으며, 중금속 농도를 이용하여 부하지수(EFs)를 계산하였다.각 정점별 주상시료 퇴적물의 평균입도는 7-10φ 정도로 세립질 퇴적물로 나타났다. TOC 및 CaCO3 함량은 St2에서는 0.01-1.59% (평균 1.18%), 1.98-5.48% (평균 3.16%)를 보이며, St4에서는 1.14-2.92% (평균 1.78%), 0.00-8.92% (평균 3.28%)를 보인다. St5에서는 0.77-1.63% (평균 1.08%), 0.00-15.27% (평균 7.44%)로 나타났다. Excess 210Pb를 이용한 St2, St4, St5의 정점별 퇴적속도는 0.44cm/yr, 0.29cm/yr, 0.41cm/yr로 기존에 수행된 연구결과(0.31-0.48cm/yr)와 유사한 값을 보인다(Jeong et al., 2006; Woo et al., 2003). 각 주상시료의 심도별 중금속 원소의 농축정도를 파악하기 위해 부하지수를 계산해보았다(e.g., Hyun et al., 2006). St2에서 Cu, Pb, Zn의 부하지수는 심도 약 35cm (1920년 부근)에서 상부 쪽으로 점진적으로 증가하고 있다. St4에서는 Cd, Cu, Zn의 부하지수가 심도 약 20cm (1940년 부근)를 기점으로 상부 쪽으로 뚜렷하게 증가하고 있다. 마산만의 가장 안쪽에 위치한 St5에서는 Cu, Pb, Zn의 부하지수가 상부 15cm (1970년 부근)를 기점으로 해서 상부와 하부가 명확하게 구별되며 상부에서는 EF가 하부보다 1.5 ~ 4배 높은 것으로 나타났다.St2에서 1920년 이후 EF-Cu, EF-Pb, EF-Zn는 2 이하의 값을 보이고 있으며, St4에서 1940년 이후 EF-Cd는 2-8, EF-Cu는 1-2, EF-Zn은 1.5-3.5사이의 값을 보인다. 특히 St4의 Cd 농축이 두드러진 것으로 나타났다. 마산만의 가장 안쪽에 위치한 St5에서는 1970년 이후 EF-Cu, EF-Pb, EF-Zn는 2 이상의 값을 보인다. 이러한 EF의 심도별 변화는 중금속원소들의 산업화 진행에 따른 농축으로 해석할 수 있다.