울주군 사연댐 건설 전후의 퇴적지화학적 환경 변화
A Comparison on the Changes in Sedimentary Geochemical Environments Before and After the Sayeon-dam Construction, Ulju-gun
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이 연구는 사연호 주변의 퇴적층 조사를 통한 지화학적 특성을 분석한 것이다. 연구지역은 1960년대 공업용수와 인근 지역 주민의 생활용수를 공급하기 위하여 사연댐을 건설하였다. 연구 지역은 반구대 암각화가 있는 하천의 건너편 지역으로 주변 퇴적층은 사연댐이 건설되기 이전의 퇴적층과 이후의 퇴적층이 분포하고 있다. 이 지역은 인간이 인위적 건설로 인한 퇴적층의 환경변화를 간직한 곳으로 산업화에 의한 1960년대 전후의 환경변화를 살펴볼 수 있는 중요한 곳이다. 이 연구는 사연댐 건설 전후의 하천환경 변화를 퇴적물의 지화학 분석을 통해 고찰한 것으로 하천환경의 변화와 함께 댐 건설과 같은 인위적 영향을 파악하는데 목적이 있다. 사연댐 건설 전후의 퇴적환경과 지구화학적 특성은 건설 전과 후의 환경 변화가 인지된다. 퇴적물의 평균입도는 평균 2.93Ø에서 4.95Ø로 세립화 되어진다. 지화학적 성분인 Al, Fe, Mg, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd 등의 평균 함량이 증가하는 경향이 뚜렷하며, 유기지화학 성분인 TOC, TC도 증가하고 있다. 사연댐 건설 이전 퇴적층에서 C/N 비는 0.00~13.50(평균 5.50)으로 수생식물과 육상식물 기원의 유기물들이 혼합된 것으로 보이며, 수생식물이 우세한 환경이었을 것으로 추정된다. 사연댐 건설 이후의 퇴적층에서 C/N 비는 0.01~23.21(평균 10.52)로 수생식물과 육상식물 유기물들이 혼합되어 있으며, 상대적으로 육상식물이 우세한 환경으로 추정된다. 지화학적 원소들의 특성은 퇴적층 내에서 원소들 간의 상관성, 부화지수, 거동특성, 평균함량 비교 등을 통해 알 수 있다. 사연댐 건설 이전의 퇴적층에서 지화학적 원소들은 평균입도와 관련한 Al, Fe, Mg, Ca, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb TC 등이 0.9 이상의 정(+)의 상관관계로 입도가 세립해질수록 함량이 증가하는 경향을 강하다. 사연댐 건설 이후의 퇴적층에서는 입도와 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. 원소들의 상대적인 농축정도를 파악하기 위한 부화지수는 사연댐 건설 이후의 퇴적층에서 유해 중금속에 해당하는 Cu, Zn, Pb 등의 부화지수가 크게 변화하며 높아지는 경향을 보인다. 사연댐 건설 이전 퇴적물 내의 원소들의 거동에 영향을 주는 요인들은 주변 지질 및 자연환경적 영향에 의한 61.610% 적재량을 보이나, 건설 이후에는 41.811%로 떨어지고, 요인들이 분산되는 경향이 강하다. 이는 사연댐 건설 이전의 자연 환경과 달리, 건설 이후의 지화학적 환경은 주변 지질 영향 외에도 퇴적물의 세립화, 호소환경으로 변화, 인간의 인위적 영향 등이 복합적으로 작용하고 있음을 강하게 시사한다.
Abstract
This study focuses on the geochemical characteristics on deposits around the Sayeon-Dam in the scope of sedimentary geochemistry. The deposits are composed of sediments formed before/after the building of the Sayeon-dam. The sediments around the dam are reasonable for environmental changes influenced by industrialization in 1960’s. Sedimentary environments and geochemical characteristics were changed one after another in the time of and after the dam construction. Firstly, the mean grain size had a fining tendency of 2.93 to 4.95Ø in the sediments. Next, elements of Al, Fe, Mg, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd in the sediments increased in contents with rises of TOC and TC, and other organic components. Before the dam construction, in the sediments, C/N ratios of 0~13.50(avg. 5.50) indicated a hydrophyte dominated condition. However, the conditions were changed into a land plant dominated one as the ratio changes of 0.01~23.21(avg. 10.52) after the dam construction. Showing a positive correlation of above 0.9 between the values of Al, Fe, Mg, Ca, P, Co, Cr, Cu, Zn, Pb, TC, and grain size fining before the dam’s construction, the relationships decreased after the building. In addition, enrichment factors(EF) of Cu, Zn, and Pb were enhanced after the building. Before the building, controlling factors of the sediments had a loading of 61.610 % by surrounding natural and geological settings in the factor analysis. However, after the building, the loading decrease of 41.811% and the factors were dispersed. From the above results, it is indicated that the sediments were influenced by grain size fining, a change into lacustrine environment, and artificial interpretations in geochemical behavior.
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