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표제지

목차

Abstract 9

Ⅰ. 서론 10

Ⅱ. 연구내용 및 방법 12

1. 연구배경 및 목적 12

가. 연구배경 12

(1) 분자수준 유기화합물(탄화수소) 안정동위원소(δ¹³C) 분석을 통한 과거 환경변화 연구 12

(2) 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석시스템(TOC/TN-IR/MS) 운영 14

(3) 다매체 환경시료 내 수은 안정동위원소 분석을 위한 전처리 방법 최적화 연구 14

(4) 중금속 농도 활용 과거 환경변화 추적 기법 연구 15

나. 연구목적 17

2. 연구 방법 18

가. 분자수준 유기화합물(탄화수소) 안정동위원소(δ¹³C) 분석을 통한 과거 환경변화 연구 18

(1) 습지퇴적물시료 채취 및 전처리 18

(2) 퇴적물 내 탄화수소의 탄소 안정동위원소(δ¹³C) 분석 19

(3) 퇴적물의 질소 및 탄소 안정동위원소비 분석 21

(4) 중금속 분석을 통한 과거 환경변화 추적 21

나. 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석시스템(TOC/TN-IR/MS) 운영 22

(1) 표준물질을 이용한 안정동위원소비 분석조건 및 정밀ㆍ정확도 확보 22

(2) 환경시료 적용을 통한 수환경에서의 오염원 추적 기법 확립 23

다. 다매체 환경시료 내 수은 안정동위원소 분석을 위한 전처리 방법 최적화 연구 24

(1) 다매체 환경인증표준물질 이용 열탈착 시스템 조건 최적화 24

(2) 열탈착 전처리 조건에 따른 수은 포집 회수율 및 동위원소비 정밀ㆍ정확도 평가 25

라. 중금속 농도 활용 과거 환경변화 추적기법 연구 26

(1) 원소 성분 분석 시스템 정립 26

Ⅲ. 연구결과 및 고찰 29

1. 분자수준 유기화합물(탄화수소) 안정동위원소(δ¹³C) 분석을 통한 과거 환경변화 연구 29

가. 총 유기탄소, 총 질소 함량 및 안정동위원소비를 활용한 환경변화 29

나. GC-IRMS를 활용한 탄화수소의 탄소 안정동위원소(δ¹³C) 분석 34

다. 중금속 분석을 통한 과거 환경변화 비교 35

2. 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석시스템(TOC/TN-IR/MS) 운영 39

가. 표준물질을 이용한 안정동위원소비(TC-δ¹³C, TN-δ15N) 분석조건 확립 및 정밀ㆍ정확도 확보 39

나. 환경시료 적용을 통한 수환경에서의 오염원 추적 기법 연구 40

3. 다매체 환경시료 내 수은 안정동위원소 분석을 위한 전처리 방법 최적화 연구 41

가. 열탈착 전처리 조건에 따른 수은 포집 회수율 41

나. 전처리 조건에 따른 수은 안정동위원소비 정밀ㆍ정확도 평가 42

4. 중금속 농도 활용 과거 환경변화 추적 기법 연구 44

가. LA-ICP/MS을 이용한 머리카락 시료 기기 분석조건 정립 44

나. LA-ICP/MS 분석법과 ICP/MS 분석법 효율 비교 45

Ⅳ. 결론 48

1. 분자수준 유기화합물(탄화수소) 안정동위원소(δ¹³C) 분석을 통한 과거 환경변화 연구 48

2. 총 유기탄소 및 총 질소 안정동위원소 분석시스템(TOC/TN-IR/MS) 운영 48

3. 다매체 환경시료 내 수은 안정동위원소 분석을 위한 전처리 방법 최적화 연구 49

4. 중금속 농도 활용 과거 환경변화 추적 기법 연구 49

참고문헌 50

〈Table 1〉 Instrumental condition of MC-ICP/MS 25

〈Table 2〉 Thermal decomposition conditions 26

〈Table 3〉 Instrumental condition of LA-ICP/MS for element analysis 27

〈Table 4〉 Comparison of the concentrations of heavy metals in core sediments collected at three sampling site 36

〈Table 5〉 Stable carbon isotope ratio (δ¹³C) of TC and POC in YP reservoir and streams 41

〈Table 6〉 Accuracy and precision measurement of LA-lCP/MS using Hair CRM (IAEA-085, DB-001) 45

〈Table 7〉 Comparison of accuracy, precision and recovery according to the hair analysis method 47

〈Figure 1〉 Scheme of hair morphology 17

〈Figure 2〉 Sampling site of sediment core in wetland 19

〈Figure 3〉 GC-IR/MS system for compound specific isotope analysis in NIER 20

〈Figure 4〉 Schematic overview of the experimental workflow used in the study 20

〈Figure 5〉 Experimental method and EA-IRMS system for stable isotope ratio (EA-IRMS, Elemental Analyzer-Isotope Ratio Mass Spectrometry, Vario Micro cube-vision, Elementar-GV... 21

〈Figure 6〉 TOC/TN-IRMS system in NIER 22

〈Figure 7〉 Sampling site of reservoir and streams 23

〈Figure 8〉 Thermal decomposition system for Hg isotope analysis 24

〈Figure 9〉 Pretreatment for element analysis of hair CRM (DB-001, IAEA-085) 28

〈Figure 10〉 Vertical profiles of TOC, TN, C/N ratio, δ¹³C and δ15N in sediment core of JL wetland (A, B) 31

〈Figure 11〉 Vertical profiles of TOC, TN, C/N ratio, δ¹³C and δ15N in sediment core of OJ wetland (C) 32

〈Figure 12〉 Diagrams illustrating the relationship between δ¹³C and C/N ratio (A) and δ15N and δ¹³C (B) values of the studied sediments 33

〈Figure 13〉 Mean distribution of individual n-alkanes in sediments from wetlands 35

〈Figure 14〉 A graph showing the concentration of heavy metal elements by depth of core sediments according to sampling site (A, B, C) 37

〈Figure 15〉 A graph comparing the concentrations of heavy metal elements and the results of the age dating of core sediments taken from the upstream and downstream of the 'A'... 38

〈Figure 16〉 Carbon and Nitrogen isotope values of the certified reference materials 40

〈Figure 17〉 Result of recovery under various heating time in the thermal decomposition system 42

〈Figure 18〉 Hg isotope ratio under various heating time in the thermal decomposition system 43

〈Figure 19〉 Comparison of Hg isotope ratio between 2018 and 2019 results 44

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