지하수의 수질화학적 특징과 붕소, 브롬, 스트론튬 성인에 대한 고찰 (Origin of B, Br and Sr in Groundwater from Bukahn-myeon, Yeongcheon, Gyeongbuk Province, with Emphasis on Hydrochemistry)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 19권 / 2호 / 235 ~ 250페이지
· 저자명 : 추창오, 이진국, 이창주, 박기호, 정교철

초록

경북 영천 북안면 일대 지하수의 수질화학적 특징과 붕소, 브롬, 스트론튬 성인에 대하여 연구하였다. pH는 7.37∼8.39
범위로서 중성 내지 약알칼리성이다. B는 0.41∼4.62 mg/L범위로 평균 1.74 mg/L 함유된다. Br은 0∼3.24 mg/L 범위, 평
균 2.22 mg/L 함유되어 있다. Sr은 0.93∼8.64 mg/L 범위, 평균 2.76 mg/L 함유되어 있다. 지하수의 수질유형은 Ca-HCO3
가 가장 흔하다. EC에 가장 크게 기여하는 주요 성분들은 Na, SO4, Cl 등인데, 이들의 결정계수는 각각 0.85, 0.70,
0.90이다. 염소이온에 대한 Na, K, SO4는 결정계수가 각각 0.54, 0.68, 0.53으로서 서로 비례함을 나타낸다. 특히 B-Sr
와 Sr-SO4간의 결정계수는 각각 0.65, 0.64로 상관성이 높다. 지하수의 경우 Cl/Br 비는 5.21∼30.70 범위인데 이는 염
소가 상당히 결핍되어 있음을 지시한다. SO4/Cl의 비는 1.32∼27.24 평균 5.92범위인데, 이는 지하수에 다량의 SO4 이
온이 유입되거나, 염소결핍 현상으로 해석된다. 화학종의 존재형태를 계산결과 B는 대부분 H3BO3형을 가지며, 일부는
H2BO3
-로서 존재한다. Br은 Br- 이온으로서만 존재한다. Sr은 대부분 Sr2+로서 존재하며, 일부는 SrSO4로 존재한다. 포
화지수를 계산한 결과 중정석, 카올리나이트, 일라이트, K-운모, 스멕타이트와 같은 점토광물군은 과포화상태이며, 실리
카 광물, 석고, 경석고, 활석, 녹니석, 크리소타일, 장석 등은 거의 포화상태에 근접한다. 셀레스타이트의 포화지수는 −
2.23∼−0.13 범위로서 여전히 불포화상태이다. halite의 경우 상당한 불포화상태에 있다. B, Sr의 경우 본 역에 널리 분
포하는 백악기말-신생대초의 유천층군 화산활동과 관련되었을 가능성이 가장 높다. 본 지역에서의 Br은 주로 지질과 관
련되나 외부 오염물의 유입에 의한 특징도 있다고 볼 수 있다.

영어초록

Environmental elements such as B, Br, and Sr in groundwater from Bukahn-myeon, Yeongcheon, Gyeongbuk
Province, were investigated in order to know their origin with emphasis on hydrochemistry. pH ranges from 7.37 to
8.39. B content is 0.41~4.62 mg/L with an average 1.74 mg/L and Br content is 0~3.24 mg/L with an average
2.22 mg/L, and Sr content is 0.93~8.64 mg/L with an average 2.76 mg/L. The water types plotted by the Piper diagram
are different but mostly Ca-HCO3. Some constituents contributing to EC are Na, SO4, Cl with high determinative
coefficients(R2) of 0.85, 0.70, 0.90, respectively. The coefficients(R2) of Cl to Na, K, SO4 are 0.54, 0.68, 0.53,
respectively. It should be noted that there are high coefficients(R2) of B-Sr and Sr-SO4 with 0.65, 0.64, respectively.
The Cl/Br ratios are 5.21~30.70 due to significant depletion of Cl. The SO4/Cl ratios are 1.32~27.24 with an average
of 5.92, ascribed to abundant introduction of SO4 or significant depletion of Cl. Chemical speciation calculated
shows that B exists mostly as H3BO3 with less H2BO3
− and Br exists as only Br−. Sr exists mostly as Sr2 with less
SO4. Saturation index represents that goundwater is supersaturated with respect to barite, kaolinite, illite, K-mica,
and smectite while it is slightly undersaturated with respect to silica, gypsum, anhydrite, talc, chrysotile, feldspar,
kaolinite, illite, K-mica, and smectite. The saturation index of celestine is −2.23~−0.13 indicating more Sr can be
incorporated into groundwater. Groundwater is still much undersaturated to halite. It is likely that the origin of S and Sr was related to the Yucheon volcanic rocks. Br might be originated from the local geological features with
introduction of anthropogenic matters.

참고자료

· 없음