• 제목/요약/키워드: Groundwater pathway

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Effect of Minerals surface characteristics On Reduction Dehalogenation of chlorination solvents in water-FeS/FeS$_2$ system

  • 김성국;허재은;박세환;장현숙;박상원;홍대일
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 창립총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.108-111
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    • 2000
  • FeS/FeS$_2$ minerals have been known to be potentially useful reductant to the removal of common organic contaminants in groundwater and soil. This research is aimed at improving our understanding of factors affecting the pathways and rates of reductive transformation of Hexachloroethane by catalytical iron minerals in natural system. Hexachloroethane is reduced by FeS/FeS$_2$ minerals under anaerobic condition to tetrachloroethylene and trichloroethylene with pentachloroethyl radical as the intermediate products. The kinetics of reductive transformations of the Hexachloroethane have been investigated in aqueous solution containing FeS, FeS$_2$. The proposed reduction mechanism for the adsorbed nitrobenzene involves the electron donor-acceptor complex as a precursor to electron transfer. The adsorbed Hexachloroethane undergo a series of electron transfer, proton transfer and dehydration to achieve complete reduction. It can be concluded that the reductive transformation reaction takes place at surface of iron-bearing minerals and is dependent on surface area and pH. Nitrobenzene reduction kinetics is affected by reductant type, surface area, pH, the surface site density, and the surface charge. FeS/FeS$_2$-mediated reductive dechlorination may be an important transformation pathway in natural systems.

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오염부지 위해성평가 시 오염물질 노출이동경로 평가를 위한 수치모델 적용에 관한 연구 (Numerical Study of Contaminant Pathway for Risk Assessment in Subsurface of Contaminated Sites)

  • 장선우;문희선;이은희;주진철;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제24권3호
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    • pp.13-23
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    • 2019
  • The purpose of this study is to suggest conceptual models based on finite numerical method that can be used to assess contaminant transport through subsurface and estimate exposed concentration at contaminated site. This study tested various assumptions of the numerical models for contaminant transport in unsaturated and saturated zones to simulate the pathways to the human exposal point. For this purpose, models for seven possible scenarios of contaminant transport were simulated using the numerical code MODFLOW and MT3D. The simulation results that showed different peak concentrations and travel times were compared. In conclusion, the potential utility of the numerical models in the site specific risk analysis suggested as well as future research ramifications.

지하수 중 탄소원으로 fumarate 주입과 유전자분석을 통한 질산성질소 자연저감도 평가 (Evaluation of Natural Attenuation by Addition of Fumarate as Carbon Source and Gene Analysis in Groundwater Sample)

  • 박선화;김현구;김소현;이민경;이경미;김영;김문수;김태승
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권4호
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    • pp.62-69
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    • 2014
  • In the results of monitoring nitrate concentration in more than 8,000 groundwater wells around agro-livestock, the average and maximum nitrate concentration was 9.4 mg/L and 101.2 mg/L, respectively. Since about 31% of the monitoring wells was exceed the quality standard for drinking water, nitrate control such as remediation or source regulation is required to conserve safe-groundwater in South Korea. Typical nitrate-treatment technologies include ion exchange, reverse osmosis, and biological denitrification. Among the treatment methods, biological denitrification by indigenous microorganism has environmental and economic advantages for the complete elimination of nitrate because of lower operating costs compared to other methods. Major mechanism of the process is microbial reduction of nitrate to nitrite and nitrogen gas. Three functional genes (nosZ, nirK, nirS) that encode for the enzyme involved in the pathway. In this work, we tried to develop simple process to determine possibility of natural denitrification reaction by monitoring the functional gene. For the work, the functional genes in nitrate-contaminated groundwater were monitored by using PCR with specific target primers. In the result, functional genes (nosZ and nirK) encoding denitrification enzymes were detected in the groundwater samples. This method can help to determine the possibility of natural-nitrate degradation in target groundwater wells without multiplex experimental process. In addition, for field-remediation application we selected nitrate-contaminated site where 200~600 mg/L of nitrate is continuously detected. To determine the possibility of nitrate-degradation by stimulated-natural attenuation, groundwater was sampled in two different wells of the site and nitrate concentration of the samples was 300 mg/L and 616 mg/L, respectively. Fumarate for different C/N ratio was added into microcosm bottles containing the groundwater to examine denitrification rate depending on carbon concentration. In the result, once 1.5 times more than amount of fumarate stoichiometry required was added, the 616 mg/L of nitrate and 300 mg/L of nitrate were completely degraded in 8 days and 30 days. The nitrite, byproduct of denitrification process, was also completely degraded during the experimental period.

암반의 불균질성을 고려한 불포화대 지하수 유동 평가 (Numerical Simulation of Groundwater Flow in Feterogenetic Rockmass of Unsaturated Condition)

  • 하재철;이정환;정재열;정해룡
    • 지질공학
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    • 제26권1호
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    • pp.87-99
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    • 2016
  • 본 연구에서는 단열을 포함하는 불포화 암반에서의 지하수 유동 흐름을 예측하기 위한 2차원 수치 모델링을 수행하였다. 특히, 불연속 단열망 모델링(Dscrete Fractured Network, DFN)을 통하여 도출된 투수계수의 분포를 나타내는 k-field를 모델링 입력변수로 적용하였다. 투수계수 차이는 불포화대에서 지하수의 이동속도 차이를 야기시키는 중요한 인자로 적용되었다. 연구지역의 지표 토양층으로부터 지하 대수층까지의 불포화대 깊이를 적용하여 지하수 유동 모델링의 초기조건을 실제와 유사하게 설정하였다. 강우의 지표 침투율은 인공구조물과 자연 토양층의 침투율 차이를 적용하여 실제 불포화 암반을 거쳐서 포화대까지 지하수의 이동흐름을 해석하고 시각화하였다. 특히, 오염물질의 이동 시작점이 될 수 있는 인공구조물의 하부에 모니터링 지점을 설정하여 실제 오염물질원이 지하수에 용해되어 불포화대를 이동할 때의 경로를 예측 하였으며 중력방향인 직하부로 이동하는 것을 확인되었다.

TREECS 프로그램을 이용한 화약류 오염 군 사격장 토양의 TNT와 RDX 유출 특성 연구 (Application of TREECS Program to Predict the Fate of TNT and RDX from Firing Range)

  • 유기현;정재웅;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권6호
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    • pp.133-139
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    • 2015
  • Attention to munitions constituents such as 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) and hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) in the firing ranges is increasing due to their toxicity and high mobility to the environment. It is helpful to use a systemic model to predict the amount of contaminants for the establishment of environmental management of firing ranges. This study employed Training Range Environmental Evaluation and Characterization System (TREECS) program to estimate the mobility characteristics of TNT and RDX via groundwater leaching, soil erosion and surface water runoff. The prediction results of the TNT and RDX migration with TREECS showed that 68% of initial TNT and 21% of initial RDX were discharged through the soil erosion and the 20% of initial TNT and 54% of initial RDX ran out the firing range via the groundwater leaching. The rest of the initial TNT and RDX moved to adjacent surface water via surface runoff. The data suggest that soil erosion and surface runoff occupying 80% of TNT to the total amount are important migration pathways. On the other hand, groundwater leachning occupying 54% to the total amount was also important pathway for RDX.

강원도 양구군 해안분지의 지하수 사용과 전망 (Groundwater Use and Its Perspective in Haean Basin, Yanggu County of Gangwon Province)

  • 이진용;한지원
    • 한국습지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.179-189
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    • 2013
  • 강원도 양구군 해안분지는 접경지대에 위치하며 지질학적 차별침식에 의해 형성된 특이지형이다. 최근 안보관광, 고랭지 작물특화 및 고원습지 등으로 일반인의 관심을 받고 있다. 한국전쟁 후 급격한 인구감소가 있었으나 2007년 이후 증가세를 보이고 있다. 연평균기온은 $+0.016^{\circ}C$/년 그리고 연강수량은 +10.41 mm/년의 속도로 증가하고 있다. 그리고 강수 증가량의 대부분은 6~8월 우기에 집중되는 것으로 나타났다. 또한 해안분지의 지하수 관정 수 및 이용량이 최근 꾸준히 증가하고 있으며 거의 대부분 논농사 및 고랭지 작물재배용이다. 기후변화시나리오에 따라 향후 기온이 더욱 상승하면 고랭지 작물재배가 어려워지고 또 여름 집중강우가 증가한다면 지하수함양 및 물관리에 어려움이 예상된다. 그러므로 해안분지의 지속가능한 지하수개발량에 대한 평가와 물의존적 농업형태에 대한 변화(작물전환)가 요구된다.

지하수 오염우려지역 실태조사 보고서 기반의 사전 부지개념모델 구축 (Construction of a Preliminary Conceptual Site Model Based on a Site Investigation Report for Area of Concerns about Groundwater Contamination)

  • 김주희;배민서;권만재;조호영;이순재
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권spc호
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    • pp.64-74
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    • 2022
  • The conceptual site model (CSM) is used as a key tool to support decision making in risk based management of contaminated sites. In this work, CSM was applied in Jeonju Industrial Complex where site investigation for groundwater contamination was conducted. Site background information including facility types, physical conditions, contaminants spill history, receptor exposure, and ecological information were collected and cross-checked with tabulated checklist necessary for CSM application. The CSM for contaminants migration utilized DNAPL transport model and narrative CSMs were constructed for source to receptor pathway, ecological exposure route, and contaminants fate and transport in the form of a diagram or flowchart. The component and uncertainty of preliminary CSM were reviewed using the data gap analysis while taking into account the purpose of the survey and the site management stage at the time of the survey. Through this approach, the potential utility of CSM was demonstrated in the site management process, such as assessing site conditions and planning follow-up survey work.

질량 이동 모사 프로그램 개발을 위한 골드심 이동 패쓰웨이의 이해와 활용 (Understanding and Their Application of GoldSim Transport Pathways to Mass Trasport Simulation)

  • 이연명;정종태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.135-151
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    • 2014
  • 상용의 GoldSim과 GoldSim 이동 모듈 (GoldSim Transport Module; GTM)을 이용하여 방사성폐기물 처분시스템과 같이 복잡한 질량 이동 시스템을 신뢰성 있고 효율적으로 모사할 수 있다. 그러나 GTM의 특성을 보다 정확하게 이해하여야 이를 사용하여 실제 처분시스템의 안전성 평가 프로그램을 개발할 때 발생할 수 있는 오류를 피할 수 있다는 것을 인지하는 것이 중요하다. 이를 위하여 GTM에서 다양하게 제공되는 요소 (element) 중, 질량 이동 모사에 유용한 Transport pathway의 특징에 대하여 소개하고, 방사성폐기물 처분시스템 안전성 평가를 위해 시스템 내 핵종의 거동과 같은 질량 이동 모사에서 이에 대한 올바른 활용 방안을 제시하였다.

방사성 폐기물 처분부지의 안정성 평가검증을 위한 균열암반 특성화 연구 (Characterization of Fracture System for Comprehensive Safety Evaluation of Radioactive Waste Disposal Site in Subsurface Rockmass)

  • 이영훈;신현준;김기인;심택모
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.111-119
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    • 1999
  • 본 연구는 방사성 폐기물 처분부지의 안정성 평가검증을 위한 균열 암반내 지하수리시스템 특성연구의 일환으로 균열암반모사 및 균열망 특성을 규명하는 것으로 지하 심부에 위치하게 되는 방사성폐기물 처분부지와 입지조건이 유사한 LPG 지하비축기지를 대상으로 균열 및 수리지질특성의 규명과 연속체 모델과 불연속체 모델의 적용을 통한 지하수 유동로 해석을 실시하였다. 불연속체 모델을 통한 지하수 유동 및 용질 이동의 모사에는 균열의 방향성과 균열의 공간적 밀도가 가장 중요한 요소인 것으로 나타났다. 본 연구지역에서는 3조의 균열군이 조사되었으며 균열의 공간적 밀도( $P_{32}$)는 0.85 $m^2$/㎥로 나타났다. 프로판 공동주변의 모사영역(200$\times$200$\times$200 m)에 대하여 실제로 지하수의 유동에 관여하는 투수성 균열의 밀도( $P_{32c}$)를 모사한 결과는 0.536 $m^2$/㎥로 나타났으며. 저투수성인 균열을 제거함으로서 0.26 $m^2$/㎥의 균열밀도(T- $P_{32c}$)를 갖는 모델을 재구성하여 수압터널로부터 PC 2. PC 3의 프로판 주공동으로의 유동로 분석을 실시하였다.다.

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한국 부안 지역 해안 대수층 내의 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 단층 존재의 영향 삼차원 수치 모의 (Three-Dimensional Numerical Simulation of Impacts of Fault Existence on Groundwater Flow and Salt Transport in a Coastal Aquifer, Buan, Korea)

  • 박주현;김중휘;김한태;김준모
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권5호
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    • pp.33-46
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    • 2008
  • 해안 대수층 내의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 단층 존재의 영향을 효과적으로 모사하고 정량적으로 평가하기 위하여 하나의 범용 다차원 수리동역학적 분산 수치 모델을 이용한 일련의 삼차원 수치 모델링이 수행되었다. 먼저 단층이 존재하는 실제 해안 대수층에 대해 보정을 병행한 일련의 정상 상태 수치 모델링을 수행한 다음에 이러한 단층이 존재하지 않는 해안 대수층에 대해 일련의 정상 상태 수치 모델링을 수행하여 그 결과를 서로 비교 분석하였다. 수치 모델링 결과는 단층이 실제 해안 대수층 내에 수리지질학적으로 중대한 불균질성과 진이방성을 야기시키며, 해안 대수층 내의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동 그리고 해수 침투 양상이 이러한 단층의 존재 여부에 크게 그리고 광범위하게 좌우됨을 보여준다. 특히 단층은 단층면과 평행한 방향으로는 지하수 유동과 염분 이동에 대해서 통로로 작용하지만, 단층면과 수직한 방향으로는 지하수 유동과 염분 이동에 대해서 방벽으로 작용하는 것으로 해석된다.