토현광산 수계의 환경지구화학적 특성과 오염도 평가

• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 이찬희 이현구 이종창 전서령
• 간행물 정보: 『자원환경지질』34권 5호, 471~483쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2001.10.30

국문 초록

토현광산 수계에 분포하는 광산수와 지표수의 pH는 지하수보다 다소 높아 알카리성을 띠며, 동일장소에서 두 번째 채취된 시료에서 더욱 높은 특징을 보인다. 이 지하수는 (Ca+Mg+Na+K)-(HCO₃+SO₄) 유형, 광산하류의 지표수는(Ca+Mg)-(SO₄) 유형, 갱내수는(Ca+Mg)-(HCO₃) 유형에 속한다. 대부분 후기시료에서 음이온 함량이 증가하는 것과는 달리 양이온과 미량원소는 오히려 감소하는 경향을 갖는다. 따라서 각 유형의 수질은 서로 다른 수리지구화학적 성질과 진화경향을 갖는 것으로 보인다. 연구시료의 δ18O 및 δD는 각각 -8.I∼-9.4‰과 -62.2∼-70.1‰이나, 지하수의 d값은 2.4로서 지표수(5.2) 및 갱내수(7.6)에 비하여 낮다. 이 값들은 모두 δD=8δ18+(6±4)와 평행한 범위에 도시된다. 모든 시료의 Sr 함량은 0.028∼ll.844 mg/l으로서 큰 편차를 가지나 지하수에서 월등히 높고, 87Sr/86Sr비는0.7115∼0.7129로 비교적 일정하나 지하수에서 가벼운 특징을 갖는다. 또한 δ18O, Ca 및 Sr은 87Sr/86Sr이 증가함에따라 감소하는 경향이 있다. 이는 순환수와 암석간의 환경동위원소 교환반응보다는 채취지점의 고도효과가 반영된 것일 가능성이 높다. 순환수-광물의 평형관계를 WATEQ4F로 계산한 결과, 수질에 주성분 원소를 공급할 수 있는 알바이트, 석영, 깁사이트, 석고 등의 포화지수는 대부분 용해성 환경으로 계산되었으며, 방해석과 돌로마이트는 침전조건에 점토광물들은 침전과 용해의 경계에 집중되었다. 토련광산의 광폐석에서는 황화광물이 많이 산출되며, 이들은 pH변화에 관계없이 EC와 TDS를 상승시키는데 큰 영향을 미쳤다. 갱내수의 SO₄함량은 최대 1813845 mg/l 이나 지표수에서 급격히 증가하고 지하수에서도 249.927mg/l가 검출되었다. 황산염광물들의 용해도를 계산한 결과, 이 SO₄2-의 농집은 약 150 mg/l 이상에서 포화상태에 도달할 것으로 나타났다.

영문 초록

The pH valoes of the mine and surface water from the Tohyun mine creek were higher compared with those of groundwater, and 2nd round samples in same sites were eyen alkaline. The stream and mine waters belong to thecharacteristics of (Ca+Mg)-(SO₄) and (Ea+Mg)-(HCO₃) types, and groundwaters have to the (Ca+Mg+Na+K)-(HCO₃+SO₄) type. As the 2nd samples, concentrations of mostly anions are increasing compared with the formersamples. Howeyer, the mostly cation concenoations are decreasing. The hydrogeochemistry indicate that water qual-ity is different chemical characteristics and evolution trends. The range of δD and δ18O values (relatiye to SMOW) in the waters are shown in -62.2 to -70.1‰ and -8.1 to -9.4‰. The valoes are plotted paiallel to δD=8δ18+(6±4). The dvalues of groundwater show 2.4, which is lower than the surface (5.2) and mine (7.6) waters. Strontium concentra-tions range from 0.028 to 11.844 mg/l in all kinds of water samples, but the groundwater has the highest contents.The 87Sr/86Sr ratios (0.7115 to 0.7129) show more lightened to the groundwater. The δ18O value, Ca and Sr contents are decreased with 87Sr/86Sr increasing, because it is support to the altitude effects of the sampling sites ratherthan a water-rock interaction of enyironmental isotope. Using computer code of WAfEQ4F, saturation indices ofalbite, quartz, gibssite and gypsum are calculated to be soluble. The calcite and dolomite show super saturationstate, howeyer, clay mineral species are plotted boundary between undersaturation and supersaturation. In the Tohyun mine creek, reaction materials with ore wastes and precipitation have influence upon increasing EC and TDS of the waters independent of pH. The S0₄concentrations in the mine water is 181.845 mg/l. This is abruptlyincrease in surface water and then detected 249.927 mg/l in the groundwater. As a results of the calculated sulfatemineral solubilities, the sulfBte ions became saturation states an aboye 150 mg/l concentrations.

키워드

토현광산 수계 수리지구화학 환경동위원소 포화지수 Tohyun mine creek hydrogeochemistry enyironmental isotope saturation index