대수층 지하수 철‧망간 제거를 위한 현장실험에 대한 반응성 이동 모델링 적용 (Application of reactive transport modeling to an in-situ test for the removal of groundwater iron and manganese in aquifer)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 52권 / 3호 / 275 ~ 289페이지
· 저자명 : 한찬, 이명재, 장호준

초록

본 연구의 목적은 경기도 안성천 둔치에서 수행된 현장 철‧망간 지중 제거시험에 대한 결과를 바탕으로 반응성 이동 모델의 적용을 통해 대수층의 수리지구화학적 특성을 유추하고자 하는 것이다. 분석 결과 약 0.05 m의수리분산지수를 가정하였을 때 공극부피로 환산한 양이온교환능력은 0.05~0.06 mol/L 정도로 평가되었으며철 이온의 지연에 큰 영향을 미치는 것으로 보인다. 표면 흡착 사이트의 밀도는 약한 사이트는 0.8, 강한 사이트는 0.02 mol/mol HFO 정도로 산출되었으며 망간의 이온교환 선택계수와 함께 망간의 거동 양상에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 망간의 침전반응은 주요하게 진행되지 않은 것으로 보인다. 시스템의 효율은 현장실험과 모델링 결과에서 상당한 일치를 나타내었으며, 23 mg/L 및 11 mg/L의 주입 산소농도인 경우 0.4 mg/L의 철농도에 이르기까지 회수된 양은 각각 주입수의 약 6배 및 5배 정도에 해당하는 것으로 나타났다. 본 연구는 지하수 내 철‧망간 현장 제거의 지화학적 기작과 용질의 거동을 PHREEQC를 이용하여 살펴본 것으로 이와 유사한 기법의 현장실험의 해석에 있어 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

영어초록

Using the reactive transport modeling applied to the in-situ experiment for iron and manganese removal carried out at riverbank aquifer beside Anseong River, Gyeonggi Province, we could guess the hydrogeochemcal characteristics for the aquifer. As a result, assuming the dispersivity of 0.05 m, the cation exchange capacity was evaluated as 0.05~0.06 mol/L pore water, which showed strong impact to the retardation of iron concentration. The selectivity coefficient for the manganese and the surface complexation parameters had an influence on the behavior of manganese, and the evaluated values for the density of the weak and strong site were 0.8 and 0.02 mol/mol HFO, respectively. It seemed that the precipitation of manganese was not proceeded as an important reaction. The efficiencies of the system for iron removal through the in-situ experiment and the modeling were in good agreement to each other. Applying the dissolved oxygen (DO) of injected water of 23 mg/L and 11 mg/L, the volumes of withdrawal to 0.4 mg/L of Fe(II) could reach about 6 and 5 times those of injection, respectively. The geochemical mechanism of in-situ iron and manganese removal and the behavior of solutes presented in this study using PHREEQC can be applied to the analyses of similar field tests usefully.

참고자료

· 없음