Environment isotope aided studies on river water and ground water interaction in the Han River basin

동위원소를 이용한 한강유역의 지하수와 지표수의 연관성에 관한 연구

Recently river water pollution in Korea is given rise to serious problem in aspect of crop production, drinking well, water contamination and etc. Under these urgent situations, it is prime importance to protect water resources from pollutants. An environmental isotope survey of the groundwater form the shallow alluvial and the underlying crystalline rock aquifer of the Han River Basin has been undertaken, Analysis of the data has I) confirmed the hypothesis that the groundwater from the metropolitan area is recharged from the river whereas that form the non-urbanized region of the Basin is replenished by the infiltrating precipitation; ii) shown that crystalline rock aquifers are recharged by the ground water form the overlying alluvium. Old groundwater is a group of wells with tritium values in the range of 0 to 2 TU. These low values indicate that the water sampled was recharged much ealier, at least a few decades, than the other groundwater samples of higher tritium content. The low values in this region may, in fact, reflect the effect of the impermeable clay layers which impede infilteration from the surface. Stable isotope evidence confirmed that a recharge in the karst area occurs at a significantly greater elevation than that to the alluvial aquifer. An analysis of the tritium level collected over an annual cycle suggests that the residence time of groundwater is probably not more than a few months. There does not appear to be any correlation between the trace level of Zn, Mn and Pb in the groundwater and the mechanism of the recharge.

근년에 이르러 국내 지표수의 오염 현상은 사회적으로 매우 심각한 문제를 야기시키고 있어 수자원의 보호문제가 매우 중요한 시점에 이르렀다. 한강유역내에 발달 분포된 천층의 충적 퇴적층과 결정질암내에 저유된 지하수에 대해 동위원소를 이용한 환경 조사를 시행하였으며 결과를 분석한 바 다음과 같은 가정을 확인하였다. 1) 천층지하수의 함양원은 서울 도심지역은 하천수였고, 교외 외각의 농촌 지역은 강우의 직접 지하 침투에 의해 일어나고 있으며, 2) 충적 퇴적층으로 피복된 결정질 암은 상부충적퇴적층내에 저유된 천층 지하수가 충진원의 역할을 한다. 한강하류부의 해안 가까운 곳에 분포된 일부 충적층과 그 하부의 결정질암내에 저유된 지하수는 $H^3$의 함량이 매우 낮은치를 나타내는데 이는 핵실험이전의 기상수가 상당히 먼곳에서 충진되었기 때문으로 시료된다. 안정동위원소 조사에 의하면 한강상류에 분포된 석회암 대수층의 함양지역은 하류부의 충적층과는 달리 비교적 고지대였으며 석회암 대수층내에서 지하수의 체제 시간은 수개월 정도였다. 지하수의 포함된 극소량의 Pb, Mn, Zn 량과 충진메카니즘을 대비하려고 시도하였으나 명확한 관계가 나타나지 않았다.