Assessment of Riverbed Sediments Originated from Volcanic Ash Soils in Jeju Island

Abstract

The pollution of riverbed sediments originating from soils derived from volcanic ash on Jeju Island was assessed. Organic matter (IL), nutrients (TN, TP), and heavy metals (Pb, Zn, Cu, Cd, Hg, As, Cr, Ni) in the sampled sediments were analyzed, and the pollution status was assessed to identify whether it is of anthropogenic or natural origin. The pollution levels for the parameters were determined as Class IV for TP and Class II for Hg, Cr, and Ni. The pollution status of two out of three sampling stations exhibited Very Poor status, due to high TP content. The third site was noted to have a Fair status because of the measure Class II Cr and Ni pollution levels. The TP, Cr, and Ni levels of the Jeju Island river sediments were compared with measurements from previous studies, which showed that these levels are similar to those found in original volcanic ash soils. This implies that the high levels of the pollutants are attributed to soils originating from natural volcanic activity. Therefore, the river sediments originating from Jeju Island must be assessed using different criteria that reflect the unique geological characteristics of the Jeju soils. 304봉기문 · 양해종 · 강태우 · 한종학 · 정효진 · 양원준 · 정희정 · 황순홍 · 김경현 퇴적물 오염은 대부분 산업폐수, 광산업, 농업, 생활 하수 등 인위적인 활동뿐만 아니라 하천 주변의 토양 침식과 암석의 풍화작용 등의 자연적인 영향과 매우 밀 접한 관계가 있는 것으로 알려졌다. 특히, 제주도 토양 은 화산섬의 전형적인 화산재 특성을 보유하고 있어 자 연적인 유입원에 의해 자체적으로 금속류 함량이 높다 고 보고되었다. 6) 제주도 토양오염측정망 운영 결과에서 도 금속류 항목들 중 Ni 함량이 토양오염 우려 기준을 초과하는 결과가 나타나 정밀조사를 통해 화산회 토양 의 자연 함유량에서 기인한다고 하였다. 7,8) 또한 화산재 기원의 일본, 미국 하와이 및 프랑스 La Reunion 지역 의 토양에서도 일반 토양보다 Cu, Cr, Ni, Zn 등의 금 속류 함량이 매우 높다고 하였다. 9-11) 이러한 화산재 기 원 토양으로부터 유래된 하천 퇴적물은 조사지역의 지 질학적 특성과 관련이 있기 때문에 퇴적물의 오염도 평 가시 고려할 필요가 있다 따라서, 본 연구는 제주도 하천 퇴적물 중 유기물, 영양염류 및 금속류 항목들의 함량을 분석하였고, 이들 로부터 항목별 및 지점별로 오염도를 평가하여 인위적 또는 자연적 영향 여부를 파악하였다. 또한, 제주도 하 천 퇴적물은 전형적인 화산재 기원의 토양과 밀접한 관 계가 있을 것으로 생각되어 국내외 선행 연구들에 의 한 토양과 퇴적물들의 결과와 비교하였다.

Accumulation and Origin of Phosphorus and Heavy Metals in Citrus Orchard Soils in Jeju Island, South Korea: Potential Ecological Risks and Bioavailability

“…Notably, pesticides have been most frequently applied in citrus orchards to obtain high quality citrus trees with improved yields in Korea [45]. Agricultural activities such as fertilizer and pesticide application to increase citrus fruit production, have led to the accumulation of phosphorus and HMs, possibly contaminating soil and aquatic ecosystems such as rivers [46,47]. Despite existing studies on plant nutrition and residual pesticides in Jeju Island, Korea, there is a lack of research on the accumulation of phosphorus and HMs owing to fertilizer and pesticide use [45,48,49].…”