Arsenic Occurrence in Groundwater of Korea

국내 지하수의 비소 산출양상

  • Ahn, Joo-Sung (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Ko, Kyung-Seok (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Chon, Chul-Min (Groundwater and Geothermal Resources Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)
  • 안주성 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 고경석 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부) ;
  • 전철민 (한국지질자원연구원 지하수지열연구부)
  • Published : 2007.10.31

Abstract

Nationwide occurrence of arsenic in groundwater of Korea was investigated with the data from the groundwater quality monitoring stations. During 2001-2006, As has been quantitatively detected in 3.0 % of the total wells $(5.0{\sim}188{\mu}g/L)$, and its geographical distribution suggests 3 groups: an urbanized and industrialized area (Seoul and its neighbouring province), and two naturally occurring areas (Chungbuk and Gyeongnam provinces). Natural occurrence of As appears to be geologically related with Ogcheon metasedimentary rocks and Cretaceous volcanic rocks. Based on the results of the previous studies in the high As sites, the oxidation of sulfides can be a major control on As concentrations in groundwater in the mineralized and altered zone within the area of Cretaceous volcanic rocks. Desorption process under slightly high pH conditions may also be responsible for high As in groundwater in areas of Ogcheon metasedimentary rocks.

국내 지하수의 비소 산출양상을 평가하기 위하여 환경부 지하수 수질측정망 자료를 활용하였다. 2001년-2006년의 기간동안 전체 측정망의 약 3.0%에서 $5.0{\sim}188{\mu}g/L$ 범위로 비소가 검출되었으며 지리적으로 산출빈도가 높은 3개의 그룹으로 구분되어졌다: 인위적 기원으로 예상되는 서울 및 수도권지역, 지질기원으로 파악되는 충북지역 및 경남지역 자연적 비소산출은 옥천대 변성퇴적암과 백악기 화산암 지질분포 지역과 잘 일치하여 나타나며 이들 지역의 기존 연구자료를 평가한 결과, 광상구 및 열수변질 지역에서 주로 황화물의 산화반응에 의한 비소유출이 발생한다. 또한 옥천대 변성퇴적암 지역의 상대적으로 단순한 수질유형과 다소 높은 pH조건에서는 탈착반응도 기여하는 것으로 추정된다.

Keywords

References

  1. 박맹언, 성규열, 고용권, 2000, 비금속광상의 황화광염대에 수반되는 산성광산배수의 형성과 지질환경의 오염: 동래납석광산 산성광산배수의 형성에 관한 반응경로 모델링, 자원환경지질, 33, 405-415
  2. 박맹언, 성규열, 이민희, 이평구, 김민철, 2005, 비소로 오염된 달천광산 토양의 자연저감 능력에 대한 pH-Eh 영향, 자원환경지질, 38, 513-523
  3. 이상렬, 최선규, 소칠섭, 유인창, 위수민, 허철호, 2003, 한국 경상분지 백악기 비철금속 광화작용과 그 성인적 의의: 함안-군북-고성(-창원) 및 의성광상구를 중심으로, 자원환경지질, 36, 257-268
  4. 이현구, 이찬희, 1997, 덕평지역의 탄질 변성니질암에 관한 환경적 독성원소의 지구화학적 기원, 거동 및 부화, 자원환경지질, 30,553-566
  5. 정기영, 이석훈, 2001, 옥천대 탄질 흑색 점판암내 몰리브덴의 존재 형태, 한국광물학회지, 14, 52-57
  6. 환경부, 2001, 2000년 지하수 수질측정망 운영결과, 환경부
  7. 환경부, 2002, 2001년 지하수 수질측정망 운영결과. 환경부
  8. 환경부, 2007a, 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙 일부개정령안 입법예고, 환경부 공고 제2007-257호
  9. 환경부, 2007b, 2007년도 지하수 수질측정망 설치.운영계획 환경부고시 제2007-70호
  10. 환경부, 2007c, 2006년 지하수 수질측정망 운영결과, 환경부
  11. Ahmed, K.M., Bhattacharya, P., Hasan, M.A., Akhter, S.H., Alam, S.M.M., Bhuyian, M.A.H., Imam, M.B., Khan, A.A., and Sracek, O., 2004, Arsenic enrichment in groundwater of the alluvial aquifers in Bangledesh: an overview, Appl. Geochem., 19, 181-200 https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2003.09.006
  12. Ahn, J.S., Ko, K.S., Lee, J.S., and Kim, J.Y., 2005, Characteristics of natural arsenic contamination in groundwater and its occurrence, Econ. Environ. Geol., 38, 547-561
  13. Bundschuh, J., Farias, B., Martin, R., Storniolo, A., Bhattacharya, P., Cortes, J., Bonorino, G., and Albouy, R., 2004, Groundwater arsenic in the Chaco-Pampean plain, Argentina: case study from Robles county, Santiago del Estero province, Appl. Geochem., 19, 231-243 https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2003.09.009
  14. Delemos, J.L., Bostick, B.C., Renshaw, C.E., Stutup, S., and Feng, X., 2006, Landfill-stimulated iron reduction and arsenic release at the Coakley Superfund site (NH), Environ. Sci. Technol., 40, 67-73 https://doi.org/10.1021/es051054h
  15. KIGAM, 1995, Geological map of Korea 1:1,000,000
  16. KIGAM, 2005, Research report on counter plans for the impediment to groundwater development, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, GW-2005 Groundwater Report, p. 524-527
  17. Kim, H.K., and Lee, J.S., 1993, Petrochemical studies of the Cretaceous volcanic rocks from the Kyeongsang sedimentary basin, J. Geol. Soc. Korea, 29, 84-96
  18. Kim, Y.T., Woo, N.C., Yoon, H.Y., and Yoon, C., 2006, Distribution of organic and inorganic arsenic species in groundwater and surface water around the Ulsan mine, Econ. Environ. Geol., 39, 689-697
  19. Koh, S.M. and Chang, H.W., 1997, Comparative anatomy of the hydrothermal alteration of Chonnam and Kyongsang hydrothermal clay alteration areas in Korea, Econ. Environ. Geol., 30, 81-87 https://doi.org/10.1007/s002540050135
  20. Kolker, A. and Nordstrom, D.K., 2001, Occurrence and microdistribution of arsenic in pyrite, In: US Geological Survey Workshop on Arsenic in the Environment, Denver, February, 2001
  21. Krauskopf, K.B., 1979, Introduction to geochemistry 2nd ed., McGraw-Hill, New York, p. 617
  22. Lee, J.S., Chon, H.T., and Kim, K.W., 1998, Migration and dispersion of trace elements in the sock-soil-plant system in areas underlain by black shales and slates of the Okchon zone, Korea, J. Geochem. Explor., 65, 61-78 https://doi.org/10.1016/S0375-6742(98)00054-5
  23. Smedley, P.L., and Kinniburgh, D.G., 2002, A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in natural waters, Appl. Geochem, 17, 517-568 https://doi.org/10.1016/S0883-2927(02)00018-5
  24. Smedley, P.L., Knudsen, J., and Maiga, D., 2007, Arsenic in groundwater from mineralized Proterozoic basement rocks of Burkina Faso, Appl. Geochem., 22, 1074-1092 https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2007.01.001
  25. Welch, A.H., Westjohn, D.B., Helsel, D.R. and Wanty, R.B., 2000, Arsenic in ground water of the United States: occurrence and geochemistry, Ground Water, 38, 589-604 https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.2000.tb00251.x
  26. Yun, U., Cho, B.W., and Sung, K.Y., 2004, Occurrence and species of arsenic in the groundwater of Ulsan area, Econ. Environ. Geol., 37, 657-667