Change of sedimentary facies of the Soyang Lake sediments and its effects on the environmental sedimentology since the construction of the Soyang River Dam

정대교; 정희만

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정대교 정희만

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제42권 제2호(통권 제167호)

발행연도: 2006.6

수록면: 199 - 234 (36page)

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소양강댐은 1973년 10월 완공된 다목적댐으로, 댐 축조에 의해 퇴적환경은 하천환경에서 호수 환경으로 전이하였으며, 이에 따라 저층 퇴적물의 퇴적상과 퇴적작용, 그리고 퇴적물 내 함유된 중금속의 함량 또한 크게 변화되었다. 이러한 소양호의 퇴적상 및 이에 따른 환경퇴적학적 변화를 분석하기 위해 중력시추기를 이용하여 소양호 내 총 24지점에서 저층퇴적물을 획득하였으며, 심부시추기를 이용, 상ㆍ중ㆍ하류의 3개 지점에서 퇴적물 시료를 획득하였다. 채취한 퇴적물 시료에 대해 퇴적작용 및 퇴적상 분석을 실시하였고, 특별히 중금속 분석을 위해 네 지점을 추가로 선정하여 각각의 시료에 대해 퇴적학적 분석과 중금속 분석을 실시하였다. 퇴적물 심도별 중금속 분석을 통하여 호수 형성 이후 현재까지의 오염도 변화를 정량적으로 평가하였고 소양호 주변 오염원과 퇴적물 내 중금속 함량에 영향을 주는 요인에 대해 알아보았다. 퇴적학적 조직 분석 결과 퇴적층은 댐 축조 이전 퇴적층은 나대지나 농토로 이용되었던 충적토양층, 하상의 모래층과 자갈층 등의 3개 퇴적상으로 구성되어 있고, 그리고 댐 축조 이후 호수 환경에서 형성된 퇴적층은 4개의 퇴적상으로 구성되어 있어 서로 확연히 구분되었다. 함수율이나 유기물 함량은 호수 축조 전후를 기점으로 상부층에서 가파르게 증가하는 경향을 보인다. 평균입도는 최상부층이 대략 10 ㎛ 이내이며, 하부로 갈수록 입도가 크게 증가한다. 전체적으로 호수 축조 이후의 퇴적률은 1.3 ㎝/yr이며, 하류 보다 상류의 퇴적률이 상대적으로 매우 높은 것으로 나타났다. 저층퇴적물 내 중금속의 전체함량은 유의할 만한 수준은 아니나 소양호 축조 후 꾸준히 증가하는 경향을 보인다. 특히 As, Cd, Pb이 표층퇴적물에 많이 부화되어 있다. 전체적으로 소양호 상류보다 중하류 쪽 퇴적물에서 중금속 함량이 높게 나타났다. 각 중금속 원소들의 상관분석 결과 지역적인 점오염원이 존재하는 것으로 생각되나, 소양호 저층퇴적물 전체의 규모로 보았을 때, 소양호 전체의 오염도에 영향을 주는 주요 오염원은 존재하지 않는 것으로 해석된다. 퇴적물 내 중금속 함량은 함수량, 유기물 함량, 퇴적물 입도 변화와 집수지의 강수량 변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 이로 보아 퇴적작용의 변화가 퇴적물 내 중금속 함량 변화에 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

The Soyang River Dam was constructed in October, 1973, and thereafter the river was converted into a lake environment which sedimentary facies and heavy metal contents within the sediments have been largely evolved. Sedimentological and environmental sedimentological study has been carried out to reveal the change of pollution level from the beginning when the lake was formed to the present in the way of analysing textures, sedimentary facies, and heavy metals for the bottom sediments of the Lake Soyang, Gangwon-do, Korea. To get bottom sediments from the lake, a gravity corer and a rotary corer were used at twenty-four sites and at three sites of lower, middle, and upper stream, respectively. Sedimentological analyses were taken for all sediment samples, and furthermore four gravity cores were selected for geochemical analysis of heavy metals. The geochemical analysis was carried out at certain intervals of sediment cores to evaluate the change of pollution level and to point out possible sources and controlling factors of heavy metal pollution. The sediments before construction of the dam are composed of alluvial soils (Ms) of rice fields, and sand (Sg) and gravel beds (Gr) of streams. After construction of the dam, in the first stage, angular coarse rock fragments came into the lake along its slope during a shallow-water level, showing high sedimentation ratio, a gravel bed (Gm), in which many plant debris are also included, mixed with mud bed, was formed. Fine-sand (Sm) or massive-mud beds (Mm) were deposited in the time of flood seasons in the first stage of the lake. The water content and organic content have increased steeply in the upper part of lake sediments after the lake was formed. Average grain size of the uppermost part is approximately 10 ㎛, and coarsens downward. The average sedimentation rate is about 1.3 cm/yr, but the sedimentation rate of the upper part is even higher than that of the lower part. The contents of heavy metals in the bottom sediments, although not being a meaningful level, show the tendency of consistent increase after the lake formed, especially such of heavy metals as As, Cd, and Pb, which are more rich in the surface sediments. As a whole, the level of heavy metals in the middle part of the Soyang Lake is higher than that in the upper part. According to analysis of correlation among heavy metal elements, local pollution sources should be present, whereas, for the whole bottom sediments of Soyang Lake, there are no serious sources effecting a pollution level of the Soyang Lake. The level of heavy metals in the sediments is strongly dependent on the water content and the grain sizes of sediment and the rainfall events within the drainage basin. Sedimentary process and sedimentation rate probably play important roles controlling the level of heavy metals in the sediments.

#소양강댐 #저층퇴적물 #퇴적상 #중금속 함량 #환경퇴적학적 변화 #Soyang River Dam #bottom sediments #sedimentary facies #heavy metal contents #environmental sedimentological change

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