방사성폐기물 처분을 위한 결정질 기반암의 지하수 수질 평가

• 영문명: Evaluation of Groundwater Quality in Crystalline Bedrock Site for Disposal of Radioactive Waste
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 이정환 정해룡 정재열 박주완 윤시태
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.12 No.4, 275~286쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2014.12.30

국문 초록

본 연구에서는 결정질 기반암에 위치하는 12개 시추공의 지하수 수질을 분석하여, 다변량 통계 분석법을 활용하여 지하수수질 진화 특성 및 성분 기원을 평가하였다. 지하수 수질 유형은 Na(Ca)-HCO3형과 Ca-HCO3형이 가장 우세하여, 물-암석 반응에 의한 직접적인 양이온 교환 반응(Ca2+ → Na+)을 지시하며, 현장 지하수 특성과 실내 지하수 분석 결과에 기초한 연구지역의 지하수 수질 진화는 초기 내지 중간 정도의 단계를 지시하는 것으로 사료된다. 다변량 분석 결과, 인위적인 기원인NO3-와 다른 성분들 간의 상관성을 살펴보면, Na+, Cl-와 양의 상관성을 나타난다. 염무의 기원인 Cl-와는 Na+, SO42-, Mg2+, K+와 양의 상관성을 나타낸다. 그러나 다른 성분들(Ca2+, Fe2+, HCO3-, F-, SiO2)과는 상관성이 나타나지 않는다. Cl- 농도가 일반적인 지하수 수질 범위에 포함되고 NO3- 농도는 먹는물 수질기준치 이하로서 농도가 매우 낮으며, 대부분의 광물에 대해서지하수 화학성분들은 불포화상태를 지시한다. 따라서, 연구지역의 수질 성분들은 대부분 물-암석 반응을 통한 자연적인 기원을 지시하고 부분적으로는 자연적인 염무와 농업과 관련된 인위적인 오염으로부터 기인된다.

영문 초록

This study evaluated the evolution stage and origin of chemical components of 12 boreholes at crystalline bedrock usingmultivariate statistical and groundwater quality analyses. Groundwater types are mostly belonged to Na(Ca)-HCO3 andCa-HCO3 types, indicating that directly reaction of cation exchange (Ca2+ → Na+) prevailed. The degree of groundwaterevolution is included the range from low to intermediate stage based on field and laboratory analytical conditions. As aresult of multivariate statistical analysis, a typical indicator of groundwater contamination, NO3-, has the positive correlationwith Na+ and Cl-. The origin of sea spary (Cl-) has the positive correlation with Na+, SO42-, Mg2+, and K+, while not correlationwith Ca2+, Fe2+, HCO3-, F-, and SiO2. The concentration of Cl- and NO3- belongs to general quality of groundwaterand not exceeds over the Korean standard for drinking water. And the negative values of saturation index of minerals arecalculated with chemical components in groundwater. Therefore, most of chemical components of groundwater in the studyarea are originated from natural process between rock and groundwater, whereas some of components are derived from seaspary and anthropogenic sources related to agricultural activities.

키워드

지하수 수질 다변량 분석 물-암석 반응 염무 수질 유형 Groundwater quality Multivariate statistical analysis Water-rock interaction Sea spray Groundwater type