춘천시 대기 중 가스상 수은 종 농도 특성에 관한 연구

Characteristics of Atmospheric Speciated Gaseous Mercury in Chuncheon, Korea

본 연구에서 2006년 3월부터 2008년 11월까지 측정한 총 가스상 수은(TGM)과 가스상 산화수은(RGM)의 농도는 각각 2.10 ${\pm}$ 1.50 ng/$m^3$, 3.00 ${\pm}$ 3.14 pg/$m^3$으로 나타났다. RGM 농도는 밤보다 낮 시간에 월등히 높은 농도를 보였으며 이는 낮에 고농도로 존재하는 오존 등 산화제에 의한 광화학 반응으로 인하여 가스상 산화수은이 생성되는 것으로 설명할 수 있다. 한편 안개 발생 횟수가 많은 춘천에서는 가스상 산화수은 농도와 오존농도가 특히 안개일에 유의미한 상관관계를 보였다. 이는 액적 상태일 때, 금속수은($Hg^0$)의 산화반응에서 오존이 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 또한 총 가스상 수은은 대표적인 장거리 이동 오염물질인 CO 및 $PM_{10}$과는 상관관계를 보이는 반면, 국지 오염물질인 $NO_2$와는 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 수은의 주요 발생원이 산업시설에서의 화석연료의 연소라는 것을 고려할 때, 산업시설이 부재한 춘천에서는 총 가스상 수은의 농도가 지역 오염원에 의해서는 크게 영향을 받지 않는다는 것으로 판단된다. 그리고 총 가스상 수은의 고농도와 저농도를 대표하는 시료의 역궤적을 계산한 결과, 춘천의 총 가스상 수은 농도에 영향을 주는 지역은 선양, 베이징을 포함한 중국의 산업지역이라는 것을 확인할 수 있었다.

Atmospheric speciated mercury concentrations including total gaseous mercury (TGM) and reactive gaseous mercury (RGM) were measured in Chuncheon from March 2006 to November 2008. Average concentrations were 2.10 ${\pm}$ 1.50 ng/$m^3$ and 3.00 ${\pm}$ 3.14 pg/$m^3$ for TGM and RGM, respectively. RGM concentrations were higher during daytime than nighttime probably because of high photochemical activities. We found that RGM concentration considerably increased as ozone increased when fog occurred, indicating that ozone was the important oxidant for $Hg^0$ in aqueous phase. TGM concentration showed positive correlations with CO and $PM_{10}$ which can transport in long-range, but there was no correlation with $NO_2$. Considering that major source of mercury is combustion process, this result showed that local sources did not significantly impact on TGM concentration in Chuncheon. Five-day backward trajectories were calculated for the samples representing high and low concentrations of TGM, and determined that industrialized area of China including Shenyang and Beijing influenced TGM concentrations in Chuncheon.