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Spatiotemporal distributions of sedimentary persistent toxic substances and their impacts on macrofaunal community in the coastal areas of the Yellow Sea : 황해 연안지역 퇴적물 내 잔류성독성물질의 시공간 분포 및 대형저서동물 군집에 대한 영향

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Authors

윤서준

Advisor
김종성
Issue Date
2021-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
SedimentsContaminantsCoastal pollutionPotential risk assessmentsEnvironmental statusMarine macrozoobenthos퇴적물오염물질연안 오염해양 대형저서동물환경영향평가잠재적 위해성 평가
Description
학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 자연과학대학 지구환경과학부, 2021. 2. 김종성.
Abstract
Sediments in the coastal areas of the Yellow Sea have been contaminated by persistent toxic substances (PTSs) over the last 30 years. This study evaluated the spatiotemporal distribution of classic and emerging PTSs in sediment and their impact on the macrofaunal community in the coastal areas of the Yellow Sea. PTSs included polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), alkylphenols (APs), polychlorinated biphenyls (PCBs), metals, emerging PTS (styrene oligomers (SOs), emerging-PAHs (E-PAHs), and halogenated-PAHs (Hl-PAHs). The distribution of PTSs varied in relation to chemical and station, with that of PAHs being generally high. PAH concentrations in Nantong, Huludao, and Qinhuangdao (China) present potential risks to aquatic organisms. Over the last decade, PAH contamination has declined in Korea, while that of PAHs in general has increased in China. Thus, PTS contamination is likely ongoing with high potential risk, especially in China. Historical records of classic and emerging PTSs over the 100 years showed that contamination of both classic and emerging PTSs was high from the 1970s to 1990s. Fluxes of classic and emerging PTSs showed a similar trend to concentrations of PTSs; however, since the 2000s, the rate of decrease has been relatively low, indicating the continuous input of PTSs to the Yellow Sea. The impact of PTSs has been low, despite the relatively high concentrations of classic and emerging PTSs in hotspots. The macrofaunal community inhabiting the upper intertidal zone, estuaries, and coastal areas was more impacted by salinity, sediment grain size, and chlorophyll-a, rather than PTSs. However, the great potential ecological risk of PTSs was found in some areas, which suggested that continuous monitoring is required. Overall, the contamination by sedimentary PTSs in the coastal areas of the Yellow Sea has decreased compared to the past; however, contamination remains high in certain areas. The impacts of PTSs on the macrofaunal community were weak, despite the high PTS concentrations in some areas. In conclusion, This study provides baseline information on PTS contamination and ecological impacts, suggesting that selecting priorities for pollution management and implementation of pollution reduction policies in Korea and China are necessary.
황해 연안지역 퇴적물은 지난 30여년간 잔류성오염물질에 의해 오염되어 왔다. 본 연구에서는 최초로 황해 전체 연안지역 퇴적물 내 기존 (다환방향족탄화수소, 알킬페놀, 폴리염화비페닐, 중금속) 및 신규 (스티렌올리고머와 아미노, 알킬 또는 할로겐으로 치환된 다환방향족탄화수소) 잔류성오염물질의 시공간분포와 대형저서동물 군집에 미치는 영향을 평가하였다. 잔류성오염물질의 분포는 화합물과 정점에 따라 다양하게 나타났고, 다환방향족탄화수소의 농도가 상대적으로 높게 나타났다. 특히, 중국의 후루다오, 친황다오, 난통지역 내 다환방향족탄화수소의 농도는 수 생태계에 잠재적 위해성을 가지는 것으로 확인되었다. 지난 10여년간 한국에서 다환방향족탄화수소 농도는 감소하였지만, 중국에서는 유입원의 변화와 함께 최근 더 높은 농도가 검출되었다. 연대가 측정된 주상퇴적물 분석한 결과, 지난 100여년간 기존 및 신규 잔류성오염물질이 존재하였고, 1970년대부터 1990년대에 가장 높은 농도로 분포한 것이 확인되었다. 잔류성오염물질의 유입량은 1990년대 이후에도 상대적으로 높게 나타나, 황해 연안지역의 오염이 지속되고 있음을 시사하였다. 잔류성오염물질에 의한 영향은 농도나 지역에 관계없이 상대적으로 작다는 것이 확인되었다. 상부조간대, 하구, 연안 지역에 서식하는 대형저서동물 군집은 환경요인 중 잔류성오염물질 보다 염분, 퇴적물 입자크기에 가장 영향을 받았다. 하지만 일부 지역에서 잔류성오염물질의 잠재적 위험도가 높게 나타나 지속적인 관찰이 요구된다. 이상의 연구결과를 종합 요약하면, 첫째, 황해 연안 퇴적물내 잔류성오염물질은 과거에 비해 최근 감소했으나, 일부 지역에서 여전히 높은 오염도를 보였고, 둘째, 대형저서동물의 군집구조는 잔류성오염물질보다는 서식지 내 물리 화학적 환경요인에 의해 더 영향을 받는 것으로 나타났다. 결과적으로, 본 연구는 황해 연안 지역의 오염과 생태학적 영향에 대한 정보를 제공하며, 향후 한국과 중국의 오염관리를 위한 우선순위 선택 및 오염감소 정책 실행이 필요함을 시사한다.
Language
kor
URI
https://hdl.handle.net/10371/176065

https://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000166005
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