공주대금 광산 주변에 분포하는 토양과 지하수의 환경지구화학적 특성 = Environmental Geochemistry of Soil and Groundwater in the Kongjudaekeum mine Area, Korea
저자
발행기관
公州大學校 基礎科學硏究所(Research Institute for Basic Science Kongju National University)
학술지명
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
주제어
KDC
404
자료형태
학술저널
수록면
323-338(16쪽)
제공처
공주대금광산 부근에 분포하는 토양과 지하수의 주성분 및 미량원소를 대상으로 환경지구화학적 연구를 수행하였다. 이 연구에서 분석된 토양의 Al/Na(1O.24-22.26)와 K/Na(3.32-5.96), 일부 미량원소의 비(V/Ni=1.50-1.9, Ni/Co=2.40-3.92, Cr/V=1.O7-1.90, La/Ce=O.57.-0.60, Th/Yb=4.68-17.25, La/Th=2.54-3.36, LaN/YbN=10.19-30.45, Co/Th=0.16-1.00, La/Sc=4.23-18.46, Sc/Th=O.15-0.73)로 보아, 근원암의 조성은 중성-산성 화성암에서 유래된 퇴적기원 고변성도의 암석으로 해석할 수 있다. 토양내 주성분 원소의 조성은 시료에 따라 차이가 있으나 기반암에 비하여 Mg와 Ti가 부화되어 있고, 특히 광석 야적장 부근의 밭 토양에서 Fe의 함량이 높다. 토양에서 검출된 유해중금속의 평균 함량은 각각 As=9, Br-2.8, Cu=38, Pb=33, Sb=0.6 및 Zn=130 ppm 이다. 기반암의 조성으로 표준화한 토양내 주원소와 회토류 원소의 평균 부화지수는 0.97 및 3.45 이다. 미량원소의 평균 부화지수는 5.94이나, 환경적 독성원소 (As, Cu, Pb, Sb, Zn)는 7.90 이다. 연구지역 지하수의 음이온 및 양이온 함량은 비광화대에서 광화대로 가며 모두 높은 함량을 보이고 EC 및 TDS와 정의 상관도를 갖는다. 이 지하수는 Na+K-Cl 형이 주류를 이루고 있으나 광산활동 이 있었던 부근으로 가며 Ca-HCO3형으로 진화하였다. 환경동위원소비(δ18O 및δD)는 일반적인 순환수 조성보다 하향 이동하여 도시되며 δD=6δ18O+10의 관계식을 갖는다. 광산부근 지하수에 함유된 원소의 함량을 비광화대 지하수의 조성으로 표준화한 음이온, 양이온 및 독성원소의 평균 무화지수는 5.59,5.86 빛 8.9a으로서 모든 원소가 광화대의 지하수에서 부화되어 있다. 그러나 EPA의 기준치를 적용하여 산출된 독성원소의 부화지수는 토양=0.40, 지하수= 0.46으로서 연구지역은 중금속의 오염에 노출되지는 않은 것으로 판단된다.
Geochemical characteristics of environmental toxic elements for soil and gronndwater in the vicinity of the KongjudaeKeum mine area were investigated on the basis- of major and minor elements geochemistry. Ratios of AVNa and K/Na in the soil samples range from 10.24 to 22.26 and from 3.32 to 5.96, respectively. Characteristics of some [trace and rare earth elements including V/Ni (1.50 to 1.97), Ni/Co (2.40 to 3.92), Cr/V (1.07 to 1.90), La/Ce (0.57 to 1.60), Th/Yb (4.68 to 17.25), La/Th (2.54 to 3.36), La,/Ybn (10.19 to 30.45), Co/Th (0.16 to 1.00), La/Sc (4.23 to 18.46) wid Sc/Th (0.15 to 0.73) are revealed relatively homogeneous compositions. These results suggest that source rock of the host granitic gneiss be originated from sedimentary rocks with intermediate to acidic compositions. Some major elements such as Mg, Ti and especially Fe are more enriched in the soils, rather than the host granitic gneiss. The average enrichment indices normalized by host rock composition of major and rare earth elements in the soils from the mining area are 0.97 and 3.45, respectively. Average concentrations (ppm) of minor and/or environmental toxic elements in soils are As=9, Br=2.8, Cu=38, Pb=33, Sb=0.6 and Zn=130, and high concentrations are found in the farmland soils near the ore dump and main shaft. Environmental toxic elements (As, Cu, Pb, Sb and Zn) are strongly enriched in most soil samples, compared with the host rock. Anion and cation contents in groundwater gradually increase toward mining area to mining area. Groundwaters in this area characterized by Na+K-Cl type, but this groundwaters evolved into the Ca-HCO3 type influenced by mining activities. The composition of environmental isotopes(δ18O and δD) is plotted on down-shift line of δD=6δ18O+10, in comparision with normal meteoric water line. Average enrichment indice-s, which are normalized by groundwater compositions in the non-mining area, anion, cation and toxic elements of the mining area groundwaters are 5.59, 5.86 and 8.90, respectively. The enrichment index level of toxic element in soil (0.40) and groundwater (0.46) is not severe in mining area, while it is not so great in mining effects, normalizing by EPA values, respectively.
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