The Journal of Engineering Geology (지질공학)

The Korean Society of Engineering Geology (대한지질공학회)
권호 표지

Analysis on Statistical Relationship between Groundwater Quality and Geology

지하수 수질과 지질의 통계학적 상관성 분석

  • Kim, Jong-Tae (Dept. of Earth and Environmental Sciences, Andong National University) ;
  • Park, Sang-Joo (Korea Rural Community & Agriculture Corporation) ;
  • Kang, Mee-A (Dept. of Environmental Engineering, Andong National University) ;
  • Choo, Chang-Oh (Dept. of Earth and Environmental Sciences, Andong National University) ;
  • Jeong, Gyo-Cheol (Dept. of Earth and Environmental Sciences, Andong National University)
  • Published : 2007.09.30
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Abstract

The purposes of this study lie on understanding characteristic water-rock interaction mechanisms of groundwater in the Geochang, Hapcheon, and Changryeong areas and establishing correlation between geological factors and groundwater chemistry by statistical tools. Based on the statistical results from the relationship between rock types and groundwater chemistry, fluorine is correlated with Fe and Al in the diorite area, whereas it is correlated with Cl and $NO_3-N$ in the andesite area. Hardness, total solids, and $SO_4$ show that they are closely related to each other in all rock types, especially with highest relationship in sedimentary rocks. Although it is generally acknowledged that TDS increases with depths of aquifer due to the long term water-rock interaction, no remarkable relationship between well depth and water chemistry is found in this study. It appears that hydrogeological system in the study area may be complex or the path of water-rock interaction is inconsistent with well depth.

이 연구는 거창, 합천, 창녕지역 지하수를 대상으로 물-암석 반응에 따른 수질특성을 해석하고, 지질과 수질간의 통계학적 분석을 통하여 상관성을 규명하는 데 그 목적을 두고 있으며 수질변화를 결정하는 물-암석반응 메커니즘을 해석하였다. 이들 암종과 수질과의 상관성을 분석한 결과 불소의 경우 섬록암류에서는 철과 알루미늄, 안산암류에서는 염소와 질산성질소와의 상관성이 높게 나타난다. 경도, 증발잔류물, 황산이온 등은 화강암을 포함한 모든 암종에서 서로 높은 상관성을 나타내며 특히, 퇴적암에서 더욱 밀접한 관계를 나타낸다. 암반지하수 수질은 심도가 깊어짐에 따라 물-암석과의 반응을 많이 거치면서 TDS(불소, 경도, 증발잔류물, 황산이온 등)가 증가한다고 인식되어 왔으나, 본 연구결과 개발심도와 수질결과와의 상관성은 미약한 것으로 나타났다. 이는 본 지역 대수층의 수리지질학적 요소가 복잡하거나, 심도에 따른 물-암석반응의 경로에 일관성이 결여되었기 때문인 것으로 보인다.

Keywords

References

  1. 건설교통부, 2001, 한국수자원공사, 지하수조사연보
  2. 국립지질조사소, 1964, 한국지질도 거창도폭 1:250000
  3. 국립지질조사소, 1964, 한국지질도 합천도폭 1:250000
  4. 국립지질조사소, 1964, 한국지질도 창녕도폭 1:250000
  5. 이종운, 전효택, 전용원, 1997, 국내 화강암질암 내 심부 지하수의 지구화학적 특성, 지하수환경학회지 4, 199- 211
  6. 조병욱, 이병대, 이인호, 추창오, 2002, 국내 먹는 샘물의 특정 수질 항목에 대한 고찰, 지질공학, 12, 395-404
  7. 한국자원연구소, 2000, 먹는샘물 관리시스템 구축연구 (III), 환경부/한국자원연구소,. 271p
  8. Bank, D., Reimann, C., Royset, O, Skarphagen, H. and Saether, O. M., 1995, Natural concentrations of major and trace elements in some Norwegian bedrock groundwaters, Appl. Geochem., 10, 1-16 https://doi.org/10.1016/0883-2927(94)00046-9
  9. Chebotarev, I. I., 1955, Metamorphism of natural waters in the crust of weathering, Geochim. Cosmochim. Acta, 8, 22-48 https://doi.org/10.1016/0016-7037(55)90015-6
  10. Drever, J. I., 1988, The Geochemistry of Natural Waters, Prentice Hall, 437p
  11. Freeze, R. A. and Cherry, J. A., 1979, Groundwater, Prentice-Hall, 604p
  12. Kim, K. and Jeong, G. Y., 2005, Factors influencing natural occurrence of fluoride-rich groundwaters: a case study in the southeastern part of the Korean Peninsula, Chemosphere, 58, 1399-1408 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.10.002
  13. Nordstrom, D. K., Ball, J. W., Donahoe., R. J. and Whittemore, D., 1989, Groundwater chemistry and water-rock interactions at Stripa, Geochem. Cosmochim. Acta, 53, 1727-1740 https://doi.org/10.1016/0016-7037(89)90294-9
  14. Stumm, W. and Morgan, J. J. 1996. Aquatic Chemistry,. John Wiley and Sons, Inc. New York, 1022p
  15. White, A. F. and Brantley, S. L., 1995, Chemical weathering rates of silicate minerals: An overview, In: A. F. White and S. L. Brantley (editors), Chemical Weathering Rates of Silicate Minerals, Reviews in Mineralogy, 31, 1-22