• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.119-120
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• 2004

Urban groundwater has a unique hydrologic system because of the complex surface and subsurface infrastructures such as deep foundation of many high buildings, subway systems, and sewers and public water supply systems. It generally has been considered that increased surface impermeability reduces the amount of groundwater recharge. On the other hand, leaks from sewers and public water supply systems may generate the large amounts of recharges. All of these urban facilities also may change the groundwater quality by the recharge of a myriad of contaminants. This study was performed to determine the factors controlling the recharge of deep groundwater in an urban area, based on the hydrogeochemical characteristics. The term ‘contamination’ in this study means any kind of inflow of shallow groundwater regardless of clean or contaminated. For this study, urban groundwater samples were collected from a total of 310 preexisting wells with the depth over 100 m. Random sampling method was used to select the wells for this study. Major cations together with Si, Al, Fe, Pb, Hg and Mn were analyzed by ICP-AES, and Cl, N $O_3$, N $H_4$, F, Br, S $O_4$and P $O_4$ were analyzed by IC. There are two groups of groundwater, based on hydrochemical characteristics. The first group is distributed broadly from Ca-HC $O_3$ type to Ca-C1+N $O_3$ type; the other group is the Na+K-HC $O_3$ type. The latter group is considered to represent the baseline quality of deep groundwater in the study area. Using the major ions data for the Na+K-HC $O_3$ type water, we evaluated the extent of groundwater contamination, assuming that if subtract the baseline composition from acquired data for a specific water, the remaining concentrations may indicate the degree of contamination. The remainder of each solute for each sample was simply averaged. The results showed that both Ca and HC $O_3$ represent the typical solutes which are quite enriched in urban groundwater. In particular, the P$CO_2$ values calculated using PHREEQC (version 2.8) showed a correlation with the concentrations of maior inorganic components (Na, Mg, Ca, N $O_3$, S $O_4$, etc.). The p$CO_2$ values for the first group waters widely ranged between about 10$^{-3.0}$ atm to 10$^{-1.0}$ atm and differed from those of the background water samples belonging to the Na+K-HC $O_3$ type (<10$^{-3.5}$ atm). Considering that the p$CO_2$ of soil water (near 10$^{-1.5}$ atm), this indicates that inflow of shallow water is very significant in deep groundwaters in the study area. Furthermore, the P$CO_2$ values can be used as an effective parameter to estimate the relative recharge of shallow water and thus the contamination susceptibility. The results of our present study suggest that down to considerable depth, urban groundwater in crystalline aquifer may be considerably affected by the recharge of shallow water (and pollutants) from an adjacent area. We also suggest that for such evaluation, careful examination of systematically collected hydrochemical data is requisite as an effective tool, in addition to hydrologic and hydrogeologic interpretation.ion.ion.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권4호
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• pp.53-63
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• 2003

연구의 목적은 옥동천 유역 토양의 중금속의 존재형태와 존재형태에 따른 중금속의 오염지수를 산정하는데 있다. 토양채취는 경작지 토양을 대상으로 하였고 토양은 물리적 특성과 이화학적 특성을 분석하였다. 그 결과 경작지 토양의 pH는 5.2에서 7.6을, 총질소 함량과 loss on ignition은 각각 0.6∼2.5%, 1.9∼12.9%를 나타냈다. 경작지 토양의 중금속 농도는 폐광된 탄광지역의 논토양에서 높게 나타났으며, 총 중금속의 농도는 Zn > Pb > Ni > Cu > Cd 순으로 나타났다. 이러한 결과는 토양환경기준치와 비오염 경작지 토양의 중금속 농도 보다 높게 나타나는 경향을 보였으며, 총 중금속 중 일부분이 이동 가능성이 있는 부분으로 나타났다. 토양오염 평가지수(SPAI)는 조사지 토양에서 Non polluted와 Moderately polluted를 나타냈으며, 이러한 결과는 비 이동성 형태보다는 이동성 형태의 값이 났게 나타났다. 경작지 토양에서 중금속 존재형태와 SPAI 값은 중금속에 의한 오염과 식물체에 미치는 잠재적인 유해한 결과를 얻을수 있다. 따라서 결과에서 보여진 폐탄광지역의 토양을 복원하기 위해서 신속한 대책이 필요하다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.63-77
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• 2002

Salinization is an important environmental problem encountered in coastal aquifers. In order to evaluate the salinization problem in the western coastal area of Korea, we have performed a regional hydrochemical study on shallow well groundwaters (N=229) collected within 10 km away from the coastline. The concentrations of analyzed solutes are very wide in range, suggesting that the hydrochemistry is controlled by several processes such as water-rock interaction, seawater mixing, and anthropogenic contamination. Based on the graphical interpretation of cumulative frequency curves for some hydrochemical parameters (esp., $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$), the collected water samples were grouped into two major populations (1) a background population whose chemistry is predominantly affected by water-rock interaction, and (2) an anomalous population which records the potential influences by either seawater mixing or anthropogenic pollution. The threshold values obtained are 34.7 mg/l for $Cl^{-}$ and 37.2 mg/l for ${NO_3}^-$, Using these two constituents, groundwaters were further grouped into four water types as follows (the numbers in parenthesis indicate the percentage of each type water) : (1) type 1 waters (38%) that are relatively poor in $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, which may represent their relatively little contamination due to seawater mixing and anthropogenic pollution; (2) type 2 waters (21%) which are enriched in $Cl^{-}$, Indicating the considerable influence by seawater mixing; (3) ${NO_3}^-$-rich, type 3 waters (11%) which record significant anthropogenic pollution; and (4) type 4 waters (30%) enriched in both $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, reflecting the effects of both seawater mixing and anthropogenic contamination. The results of the water type classification correspond well with the grouping on a Piper's diagram. On a Br x $10^4$versus Cl molar ratio diagram, most of type 2 waters are also plotted along or near the seawater mixing line. The discriminant analysis of hydrochemical data also shows that the classification of waters into four types are so realistic to adequately reflect the major process(es) proposed for the hydrochemical evolution of each water type. As a tool for evaluating the degree of seawater mixing, we propose a parameter called 'Seawater Mixing Index (S.M.I.)’ which is based on the concentrations of Na, Mg, Cl, and $SO_4$. All the type 1 and 3 waters have the S.M.I. values smaller than one, while type 2 and type 4 waters mostly have the values greater than 1. In the western coastal area of Korea, more than 21% of shallow groundwaters appear to be more or less affected by salinization process.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권4호
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• pp.169-174
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• 1997

경상북도 문경 부근에 위치하는 폐광산인 단붕탄광의 폐석장에서 유출되는 산성광산수의 조성변화를 보기 위하여 1995년 장마 전, 후 및 1997년 장마 전에 하천수와 퇴적물을 채취하여 금속원소의 함량을 분석하였다. 건기 동안에 폐석장 내에서 누적된 황철석의 산화산물이 강우량의 증가에 의해 유출됨으로써 장마 전보다 장마후에 하천수의 pH가 낮아지고 금속농도가 증가하였다. 2년의 시간이 경과한 후는 pH가 1이상 낮아졌으며 금속농도는 2배 이상 증가하여 산성광산수에 의한 오염의 진행이 심화되고 있음을 나타냈다. 적색과 백색으로 나타나는 Fe와 Al수산화물 및 황산염 등의 침전물의 공간적인 분포도 산성광산수의 조성변화를 반영하여 변화하였다. 1995년에 비해 1997년에는 적색침전물이 더 멀리까지 분포하고 백색침전물은 1995년도에는 발견되지 않던 하류까지 확장 분포하였으며 이들 침전물에 결합된 금속이온들의 함량도 수배 내지 수십 배 증가하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.29-36
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• 2010

Several mines including Namil, Solim and Jungbong which are located in the Gyeonggi and Kangwon province have been abandoned and closed since 1980 due to "The promotion policy of mining industry". An enormous amount of mining wastes was disposed without proper treatment, which caused soil pollution in tailing dam and ore-dressing plant areas. However, any quantitative assessment was not performed about soil and water pollution by transporting mining wastes such as acid mine drainage, mine tailing, and rocky waste. In this research, heavy metals in mining wastes were analyzed according to leaching method which used 0.1 N HCl and total solution method which used Aqua-regia to recognize the ecological effect of distance from hot spot. We sampled tailings, rocky wastes and soils around the abandoned mine. Chemical and physical parameters such as pH, electrical conductivity (EC), total organic carbon (TOC), soil texture and heavy metal concentration were analyzed. The range of soil's pH is between 4.3 and 6.4 in the tailing dam and oredressing plant area due to mining activity. Total concentrations of As, Cu, and Pb in soil near ore dressing plant area are 250.9, 249.3 and 117.2 mg/kg respectively, which are higher than any other ones near tailing dam area. Arsenic concentration in tailing dams is 31.0 mg/kg, which is also considered as heavily polluted condition comparing with the remediation required level(RRL) in "Soil environment conservation Act".

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권4호
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• pp.461-468
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• 2019

Background: This study aimed to identify NO₃^--N sources using the stable isotope δ¹⁵N in Chydorus sphaericus (OF Müller), to investigate hydrological characteristics and nutrient states in artificial wetlands near the Nakdong River. Chydorus sphaericus is dominant in wetlands where aquatic plants are abundant, occurring in high density, and is sensitive to wetland water pollution, making it suitable for identification of NO₃^--N sources. Results: NO₃^--N sources for each wetland were strongly dependent on hydrological characteristics. Wetlands with sewage or rainfall/groundwater as their main sources had high levels of NO₃^--N, whereas wetlands with surface water as their main input had comparatively lower levels. Since wetlands with sewage and rainfall/groundwater as their main water sources were mostly detention ponds, their inputs from tributaries or the main river stream were limited and nutrients such as NO₃^--N easily become concentrated. Changes in NO₃^--N levels at each wetland were closely associated with δ¹⁵N of C. sphaericus. Interestingly, regression analysis also showed positive correlation between δ¹⁵N of C. sphaericus and NO₃^--N level. Conclusions: We conclude that the nitrate stable isotope (δ¹⁵N) of C. sphaericus can be used to elucidate the hydrological characteristics of riverine wetlands. This information is important for maintenance and conservation of artificial wetlands at the Nakdong River.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권2호
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• pp.30-39
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• 2018

Soil contamination survey was conducted during March - July, 2017 to obtain soil contamination profile of 16 organic and inorganic contaminants in Hanam industrial complex located in Gwangju, Korea. The concentrations of all surveyed contaminants except Cd showed were within 0.3~1.5 times of their natural background levels. Cd showed concentrations as high as 6.9 times of the background level, signifying the influence of the metal processing facilities in the complex. The concentrations of Zn, Pb and Hg in areas nearby industrial facilities were 1.3~5.5 times higher than those within the facility and green area. The concentration of Cu in the green area was 1.4~2.9 times higher than in other areas. The Soil Pollution Index (SPI) analysis revealed 54% of the total area belong to first-grade soil, 43% to second-grade, and 3% to third-grade. The Enrichment Factor (EF) of Zn, Pb, and Cd were 9.2, 15.6, and 88.5, respectively, indicating high accumulation and contamination of the soil with Cd.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.55-65
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• 1996

토양오염지표(토양오염점수 및 토양오염등급)에 의하면 1987년부터 1994년까지 토양측정망 지역의 토양은 대부분이 건전한 상태를 유지하고 있다. 그러나 토양측정망 지역의 1.5∼3.7% 정도는 토양오염이 우려되거나 대책이 필요한 토양4등급으로 분류되므로 이 지역의 복원이 필요한 것으로 추정되고 있다. 토양측정망 측정지점 의 토양4등급은 1994년 1개소를 제외하고는 1987년에 9개소, 1989년 47개소, 1991년 19개소, 1993년 17개소, 1994년 16개소가 농경지이다. 토앙측정망 측정지점을 16종류의 오염 경로로 분류하면, 금속제련소, 금속광산, 공단하류의 인근지역에서 토앙오염점수가 높게 나타나고 있으며, 또한 대부분의 토양4등급 지역이 이들지역에 밀집되어 있다. 지역별로는 인천광역시, 대구광역시에서 가장 높은 토양오염 점수가 나타나고 있으며, 강원, 경북, 경남지역에 토양4등급 개소가 가장 많이 나타나고 있다. 1987년-1994년 기간중에 산출된 토양측정망 토양4등급의 연차적인 누적개소에 가중치 0.3(30%)을 곱한 수치를 이용하여 모델식을 개발하고 향후 토양질을 예측하였다. 개발된 모델식은 Y = 1.16+0.23x로 Y는 토양4등급이고 x는 연도이다. 모델식에 의하면, 토양측정망의 토양4등급에 해당하는 면적은 2001년 4.8%, 2006년 6.0%, 2011년 6.6%로 증가할 것으로 나타나고 있다. 이를 토대로 할 때, 우리나라 국토의 면적중에서 토양4등급 면적의 증가는 1987년의 오염면적에 대비하여 1994년에 5배, 2001년에 7배, 2011년에 10배에 이를 것으로 예측된다.

• 물과 미래
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• 제16권4호
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• pp.245-252
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• 1983

근년에 이르러 국내 지표수의 오염 현상은 사회적으로 매우 심각한 문제를 야기시키고 있어 수자원의 보호문제가 매우 중요한 시점에 이르렀다. 한강유역내에 발달 분포된 천층의 충적 퇴적층과 결정질암내에 저유된 지하수에 대해 동위원소를 이용한 환경 조사를 시행하였으며 결과를 분석한 바 다음과 같은 가정을 확인하였다. 1) 천층지하수의 함양원은 서울 도심지역은 하천수였고, 교외 외각의 농촌 지역은 강우의 직접 지하 침투에 의해 일어나고 있으며, 2) 충적 퇴적층으로 피복된 결정질 암은 상부충적퇴적층내에 저유된 천층 지하수가 충진원의 역할을 한다. 한강하류부의 해안 가까운 곳에 분포된 일부 충적층과 그 하부의 결정질암내에 저유된 지하수는 $H^3$의 함량이 매우 낮은치를 나타내는데 이는 핵실험이전의 기상수가 상당히 먼곳에서 충진되었기 때문으로 시료된다. 안정동위원소 조사에 의하면 한강상류에 분포된 석회암 대수층의 함양지역은 하류부의 충적층과는 달리 비교적 고지대였으며 석회암 대수층내에서 지하수의 체제 시간은 수개월 정도였다. 지하수의 포함된 극소량의 Pb, Mn, Zn 량과 충진메카니즘을 대비하려고 시도하였으나 명확한 관계가 나타나지 않았다.

• 자원환경지질
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• 제49권3호
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• pp.167-179
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• 2016

이 연구에서는 강원도 도계지역의 오십천과 주변의 지류를 대상으로 하천수의 수리지화학적 특성을 규명하여 지표 수질에 대한 지하수의 영향을 정량적으로 밝히고, 이를 근거로 체계적인 수자원 관리를 위한 기본정보를 제공하고자 하였다. 오십천 하천수의 수질모니터링 결과, 산화환원전위, 용존 이온성분의 분포와 성분간의 상관성, 산소-수소 동위원소비, 오염물질의 분포와 발생 등은 오십천의 가장 중요한 공급원이 지하수임을 지시한다. 하천수의 수질유형은 기반암의 지질학적 특성에 따른 지하수의 물-암석 반응에 의해 결정되며, 조선누층군의 탄산염 기반암에 기원하는 $Ca-HCO_3$ 유형, 평안누층군 내 탄층에 수반되는 황화광물의 용해와 연관된 (Ca, Mg)-$SO_4$ 유형, 그리고 이 두 유형이 복합적으로 나타나는 (Ca, Mg)-($HCO_3$, $SO_4$) 유형 등의 3가지 유형이 나타난다. 수질 오염현상은 광산배수와 유사한 높은 $SO_4$ 함량과, 지표 토지이용에 따른 질산염의 국지적 발생이 확인된다. 여름철 집중강수는 하천수질의 전반적인 유형에는 영향을 미치지 않으나, 지표기원의 오염물질인 질산염과 염소 등의 유입이 증가되는 현상을 초래한다. 그럼에도 불구하고, 증가된 하천유출량으로 인해 용존이온의 농도 희석효과가 발생한다. 본 연구결과는 지표수 수질관리의 시발점이 주 공급원이 되는 지하수질의 특성화로부터 시작되어야 함을 지시한다.