한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경 (Journal of Soil and Groundwater Environment)

  • 제8권2호
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  • Pages.9-18
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  • 2003
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  • 1598-6438(pISSN)
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  • 2287-8831(eISSN)
한국지하수토양환경학회 (Korean Society of Soil and Groundwater Environment)
권호 표지

산성광산배수에 의한 한창탄광 부근 지하수의 오염과 자연정화처리시설 효율에 관한 연구

The Contamination of Groundwater by Acid Mine Drainage in the Vicinity of the Hanchang Coal Mine and the Efficiency of the Passive Treatment System

  • 지상우 (한양대학교 지구환경시스템공학과) ;
  • 김선준 (한양대학교 지구환경시스템공학과)
  • 발행 : 2003.06.01
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초록

폐탄광에 의한 주변 지하수의 오염원과 오염 경로의 파악을 위해 강원도 평창군 소재 한창탄광을 대상으로 계절 변화에 따라 SAPS(Successive Alkalinity Producing System)를 이용한 자연정화 처리시설 공정의 각 단계와 폐석침출수, 탄광부근 샘물시료가 채수 및 분석되었다. 또한 지하수의 오염원 규명과 SAPS조에서의 황산염 환원 발생여부를 확인하고자 황동위원소 분석이 실시되었다. 연구지역의 지하수에서 계절적인 변화와 관계없이 높은 수소이온농도와 금속농도가 나타나는 것은 산성광산배수가 계절과 무관하게 지속적으로 지하수를 오염시킬 수 있음을 나타내고 있다고 할 수 있다. 처리시설은 산도(acidity) 제거량이 평균 18.17 g/$\textrm{m}^2$/day이고 가장 오염부하량이 많았던 9월에는 59.02 g/$\textrm{m}^2$/day 이며, 금속제거능은 거의 100%에 이르러 다른 지역의 처리시설에 비해 높은 정화성능을 갖는다. 그러나 처리시설의 각 공정 단계별로는 황 함량의 감소가 나타나지 않았고 황동위원소 조성의 변화도 거의 없었는데 이는 황산염환원박테리아에 의한 황산염환원 작용은 매우 미약하거나 전혀 이루어지지 않는 것으로 보인다 화학조성과 황동위원소 조성을 통해 샘물은 폐석침출수에 의해, 처리시설내 석축침출수는 폐석침출수와 갱구유출수에 의해 영향을 받은 것으로 판단되었다. 본 연구지역은 갱구유출수에 대한 처리시설이 가동중에 있으나 폐석침출수에 대한 대책은 없는데 이는 다른 폐광지역에서도 유사한 상황이므로 폐석침출수에 대한 오염방지 대책 마련이 시급한 것으로 사료된다.

Sampling of waters from each stage of treatment system (Successive Alkalinity Producing System; SAPS), tailings seepage, and spring near the Hanchang coal mine of Kangwon Province were carried out seasonally and analyzed to evaluate the source and possible path of groundwater contamination by acid mine drainage (AM). Sulfur isotope compositions were measured to identify the origin of groundwater contaminations and the sulfate reduction processes in the SAPS. Low pH and high metal concentration of spring water indicates possibility of the groundwater contamination by AMD. Removal efficiency of acidity of the SAPS was 18.17 g/$\textrm{m}^2$/day on an average and the metal removal efficiency was almost 100%, which was higher than those of other treatment systems. However, no appreciable decrease of sulfur content and almost similar sulfur isotope compositions of water from each stage of the treatment system may suggest incomplete or very poor sulfate reduction by sulfate reducing bacteria. Chemical and sulfur isotope compositions showed that spring water was contaminated by seepage from mine tailings. And seepage of stonewall, a part of treatment system was affected by both tailings seepage and mine adit drainage. In this study site, the treatment system was constructed for the only AMD from mine adit not for tailings seepages, which resulted in the groundwater contamination from tailing seepages. Similar situation is expected in other abandoned coal mine areas.

키워드

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