해수 중 210Pb 박스모델을 이용한 용존 Pb의 대기 유입량 추정

Abstract

자연 방사성 동위원소인 210Pb은 해양에서 Pb의 추적자로써 활발히 활용되어왔다. 그러나 기존 방법들은 육지에서 측정한 210Pb 또는 모델링으로 추정한 210Pb의 대기 유입량을 이용하였기 때문에 큰 오차를 지니고 있다. 본 연구에서는 동해 210Pb의 물질 수지 모델을 통해 대기로부터의 210Pb 의 유입량과 해수에서의 체류시간을 보다 정확히 추정하고, 이를 이용하여 해수 중 용존 Pb의 대기 유 입량을 계산하고자 하였다. 본 연구에서는, 해수 중 210Pb과 용존 Pb (< 0.2 μm)의 농도와 침강 입자 중 210Pb 및 226Ra의 농도를 측정하였다. 0-1000 m 및 0-2000 m의 서로 다른 깊이의 물질 수지를 구한 결과, 두 박스 모델 모두 210Pb의 대기 유입량은 40±7 dpm m-2 d-1로 추정되었으며 이는 동해 주변의 육지에서 측정한 선행연구의 결과와 유사하였다. 210Pb의 동해 해수 내 체류시간의 경우 0-2000 m 구간에서 약 7±2 년으로 추정되었으며, 이는 기존 동일 지역의 선행연구 (Nozaki et al.,1973)에서 보고된 값에 비해 약 2배 정도 낮은 값이었다. 한편, 210Pb의 체류시간과 해수 중 용존 Pb 의 농도분포를 이용하여 동해에서 용존 Pb의 대기 유입량을 계산한 값은 약 26±6 nmol m-2 d-1였다. 이는 동해 주변 지역에서 빗물 시료중 Pb을 산용출(0.3M HNO3) 용출시킨 결과의 약 25% 였다.따라서, 본 연구결과는 해양 내 210Pb의 물질 수지를 통하여 해양에서 실제 용존상태로 존재할 수 있 는 Pb의 대기 플럭스를 보다 정확히 추정할 수 있다는 것을 나타낸다.