한강 수계 분지 내 하천수의 화학적 특성 연구

Abstract

한강은 경기도, 강원도, 충청북도, 충청남도 4개 도에 걸쳐 있는 남한 최대의 강으로, 우리 나라 중부에 위치하는 수도권 및 경기 지역의 상수원, 공업ㆍ농업 용수 등으로 활용된다. 본 연구에서는 1999년 한강 수계 분지의 내의 하처수(지표수)의 주요 이온종을 중심으로 지구화학적 수질 평가 자료를 작성함과 동시에 시간의 변천에 따른 하천수 수질 변화의 특성을 규명하고 화학적 특성 변화의 원인을 검토하고자 한다. 이를 위하여 1999년 5월-6월 동안 북한강, 남한강, 한강 본류 및 지천에서 61개 시료를 채수하여 pH, TDS Eh와 용존 이온의 화학 분석을 실시하였다. 한강 수계 분지 내 하천수의 화학적 특성은 수계 지역 지질의 영향을 1차적으로 받고 있으며 2차적으로 인간 활동에 의한 오염의 영향을 크게 받고 있다. 즉, 수계 분지 주변에 편마암류와 화강암류가 분포하고 있는 북한강 하천수에는 Ca, Na, K, HOC_(3), NO_(3), SO_(4) 등의 이온 농도가 높게 나타나며, 수계 분지 주변에 석회암과 금속 광상이 분포하고 있는 남한강 하천수에는 Ca, Mg, Na, HCO_(3), SO_(4) 등의 이온 농도가 높게 나타나 수계 분지내의 지질을 잘 반영하고 있다. 그러나 한강 상류에서 본류로 감에 따라 Na, Cl, SO_(4) 원소가 증가하는 현상은 인간 활동에 의해 발생한 이들 원소들이 지천에서 유입되고 있음을 의미한다. Na/Cl 비를 이용한 질량 평형 계산에서 얻어진 한강 본류에서 남한강 하천수와 북한강 하천수의 혼합 비율은 약 60 : 40 으로 한강 본류 하천수의 수질은 남한강 하천수에 의해 크게 영향을 받고 있다. 1981년, 1996년 분석 자료와 1999년 하천수의 용존 이온 분석 자료에서 Ca, Mg, K 등 암석 기원 이온종인 양이온 변화는 거의 없의나 SO_(4), NO_(3) 등 광산 폐수 기원이나 인위적인 오염원 원소인 음이온의 변화는 크게 증가하고 있다. 1996년과 1999년 사이의 하천 수계 분지내 이온종의 함량 변화는 크지 않다. 특히 하천 정화 사업과 환경 단체 활동의 영향으로 남한강 Cl의 경우 1996년보다 1999년에 다소 둔감되는 경향성을 보인다.;To investigate geochemical characteristics and the sources of the dissolved ion species in the Han river water, sixty one water samples including seventeen water samples from four tributaries in the main Han river were collected from the Han river drainage basin. The pH, conductivity, TDS and dissolved ion concentrations in the Han river water were obtained as follows; The concentration of dissolved ions of the North Han river water decreases in order of Ca>Na>K>Mg and HCO_(3)>NO_(3)>SO_(4)>Cl, which is mainly affected by granite and gneiss in the drainage basin. Meanwhile, the concentration of the South Han river water shows a decreasing order of Ca>Mg>Na>K and HCO_(3)>SO_(4)>NO_(3)>Cl, which is controlled by bed rock geology of carbornate rock and inflow of acid mine drainage from the metal and coal mines in the upland water from the Taebaegsan area. The main Han river water are characterized by unusually high concentration of Na, Cl, and SO_(4)(Na>K>Ca>Mg and HCO_(3)>SO_(4)>Cl>NO_(3)) indicating apparent anthropogenic pollution by human activities. Mixing ratio in the Main Han river water was calculated to be South Han river water (62.6%) and North Han river water (37.4%) using the simple Law of Mass Action. High concentrations of Cl, HCO_(3), SO_(4), Ca, K and Na which are mostly originated from municipal waste disposal in the tributaries including the Wasngsookchon, Tanchon, Joongrangchon and Anyangchon support above conclusion. The geochemical data of the Han river water from 1981 through 1996 to 1999 shows a significant increase in SO_(4) and NO_(3), which are responsible for acid mine drainage and municipal anthropogenic pollution.