Journal of the Korean earth science society (한국지구과학회지)

The Korean Earth Science Society (한국지구과학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Hydrochemistry of Groundwater in the Uraniferous Sedimentary Rocks of the Ogcheon Belt, Republic of Korea

옥천대 우라늄 광화대 부근 퇴적암 지하수의 수리화학적 특성

  • Hwang, Jeong (Department of Geotechnical Engineering, Daejeon University)
  • 황정 (대전대학교 지반설계정보공학과)
  • Received : 2010.04.12
  • Accepted : 2010.06.08
  • Published : 2010.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

A hydrochemical comparative study of groundwater in uraniferous sedimentary rock of the Ogcheon belt was carried out to investigate the genetic relationship between uraniferous groundwater of Daejeon area and uraniferous sedimentary rocks of the Ogcheon zone. The groundwater shows weak alkaline pH values rangingfrom 6.4 to 8.1 and low Eh values ranging from -50 to 225 mV. The groundwaters to Ca-$HCO_3$ type that shows high concentration of $Ca^{2+}$ and $HCO_3^_$ due to the dissolution of carbonate mineral in limestone. The concentration of uranium in the groundwater was measured very low below $3.2{\mu}g/L$, while it was detected as much as $1165{\mu}g/L$ in the mine waste water. The low Eh value of groundwater is one of the main causes of low uranium concentration of groundwater in uraniferous sedimentary rocks in the Ogcheon belt. It is suggested that the uranium of groundwater in granitic region of Daejeon area was not mainly provided from uraniferous sedimentary rocks in the Ogcheon belt.

옥천대 우라늄 광화대 부근 퇴적암 지하수에 대한 수리지화학적 연구를 수행하여 옥천대 우라늄 광화대와 대전지역 우라늄 지하수와의 성인적 관련성을 고찰하였다. 지하수의 pH는 6.4-8.1의 범위로 중성에서 약칼리성 특성을 보이며, Eh는 대체로 -50-225 mV의 범위로서 일부는 환원성 환경의 특성을 보인다. 지하수는 탄산염광물의 용해반응으로 $Ca^{2+}$ 및 $HCO_3^-$ 함량이 우세한 Ca-$HCO_3^$ 유형에 해당된다. 석탄광산 폐수에서는 $1165{\mu}g/L$의 우라늄이 검출되었으나 지하수내 우라늄 함량은 $3.2{\mu}g/L$ 이하로 매우 낮다. 우라늄 광화대 부근 지하수에서 낮은 우라늄 함량은 낮은 Eh를 보이는 수리지화학적 특성에 기인한다. 대전지역 지하수 내 우라늄은 옥천대 우라늄 광화대로부터 공급되지는 않은 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 국립환경연구원, 1999, 지하수 중 방사성물질 함유실태에 관한 조사연구. 한국자원연구소, 338 p.
  2. 국립환경연구원, 2001, 지하수중 방사성물질 함유실태에 관한 조사연구. 국립환경연구원, 388 p.
  3. 김건영, 고용권, 김천수, 배대석, 박맹언, 2000, 유성지역 지열수의 지구화학적 특성연구. 지하수환경학회지, 7, 32-46.
  4. 김형돈, 우남칠, 최미정, 1998, 충북 괴산군 덕평리 일대의 지하수 수질과 오염. 지하수환경, 5, 141-148.
  5. 김통권, 성익환, 박중권, 김대엽, 1999, 국내 우라늄 산출지 부근의 지하수에 대한 지화학적 연구. 대한지하수환경학회.한국토양환경학회 공동학술발표회 요약집, p. 41
  6. 류종식, 신형선, 한정희, 이광식, 장호완, 2005, 다검출기유도결합 플라즈마 질량분석기를 이용한 대전지역 지하수의 우라늄과 스트론튬 동위원소 특성 연구. 대한지질학회 2005년 춘계학술발표회 논문집, p. 177.
  7. 박희인, 이준동, 정지곤, 1977, 유성도폭. 한국지질자원연구원, 대전, 21 p.
  8. 이동진, 1986, 옥천계 흑색슬레이트내 부존하는 저품위 우라늄 광석에 대한 광물학적 연구. 광산지질, 19, 133-146.
  9. 이대성, 윤석규, 이종혁, 김정택, 1986, 옥천대 우라늄광층의 구조규제 및 지구화학적 특성연구. 광산지질, 19, 19-41.
  10. 이병선, 우남칠, 2004, 채석장 산성배수에 의한 수질오염과 수계 내 Al, Fe의 지화학적 거동. 지질학회지, 40, 257-277.
  11. 이병주, 김동학, 최현일, 기원서, 박기화, 1996, 대전 지질도폭 설명서. 한국자원연구소, KR-95(S)-1, 59 p.
  12. 이상만, 김형식, 나기창, 1980, 대전도폭. 자원개발연구소,26 p.
  13. 이상만, 박희인, 김수진, 박봉순, 이상헌, 1981, 괴산군 덕평지역 변성퇴적암내에 배태된 우라늄 광상의 성인. 지질학회지, 17, 53-68.
  14. 이찬희, 이현구, 1997, 대청호 상류 회남일대에 분포하는 탄질 변성니질암과 하상퇴적물의 환경유해원소에 관한 지화학적 거동. 자원환경지질, 30, 209-222.
  15. 전효택, 정명채, 1991, 함우라늄 흑색셰일 분포지역에서의 유독성 원소들의 분산에 관한 지구화학적 연구. 광산지질, 24, 245-260.
  16. 정기영, 이석훈, 2001, 옥천대 탄질 흑색점판암내 몰리브덴의 존재형태. 한국광물학회지, 14, 52-57.
  17. 정찬호, 2003, 대전지역 민방위 비상급수용 지하수에 대한 수리화학과 질소 및 황동위원소 연구. 지질공학회지, 13, 239-256.
  18. 진호일, 민경원, 전효택, 박영석, 1995, 금산지역에 분포하는 화강암류의 암석지구화학. 자원환경지질, 28, 123-137.
  19. 추창오, 2002, 대보화강암내 함우라늄 광물의 산출상태와 존재형태의 중요성. 한국광물학회지, 15, 11-21.
  20. Appelo, C.A.J. and Postma, D., 1994, Geochemistry, Groundwater and Pollution. Balkema, Rotterdam, USA, 536 p.
  21. Chen, J.P. and Yiacoumi, S., 2002, Modeling of depleted uranium transport in subsurface system. Water, Air, and Soil Pollution, 140, 173-201. https://doi.org/10.1023/A:1020123006120
  22. Chi, S.J., Kim, S.H., and Lee, P.K., 1985, Uranim Occurrence in Coaly Meta-Pellites in the Jinsan Area. Journal of the Korean Institute of Mining Geology, 18, 1-9.
  23. Greenberg, A.E., Clesceri, L.S., and Eaton, A.D. (eds), 1992, Standard methods for the examination of water and waste water. 18th Ed., American Public Health Association, USA, 1010 p.
  24. Hounslow, A.W., 1995, Water quality data: Analysis and interpretation. Lewis Publishers, NY, USA, 397 p.
  25. Kim, K.W. and Thornton, I., 1993, Influence of Ordovician uraniferous black shales on the trace element composition of soils and food crops in Korea. Applied Geochemistry, Supplmentary Issue 2, 249-255.
  26. Lee M.H., Choi G.S., Cho Y.H., Lee C.W., and Shin H.S.,2001, Concentrations and activity ratios of uranium isotopes in the groundwater of the Okchun Belt in Korea. Journal of Environmental Radioactivity, 57, 105-116. https://doi.org/10.1016/S0265-931X(01)00014-5
  27. Piper, A.M., 1994, A graphic procedure in the geochemical interpretation of water analyses. Transactions of American Geophysical Union, 25, 914-923.
  28. Woo, N.C., Choi, M.J., and Lee, S.K., 2002, Assessment of groundwater quality and contamination from uranium bearing black shales in Goesan-Boeun area,Korea. Environmental Geochemistry and Health, 24,261-273.

Cited by

  1. Determining uraniferous host rocks and minerals as a source of dissolved uranium in granite aquifers near the central Ogcheon metamorphic belt, Korea vol.72, pp.10, 2014, https://doi.org/10.1007/s12665-014-3293-7