Lead Transport in Groundwater in Door County, Wisconsin

위스컨신주 도어지역의 지하수내 납성분의 이동

This study examined the mechanisms of lead transport in the groundwater system and those of irregular detections in groundwater in Door County, Wisconsin. During the spring recharge period in 1991, water-level movement and water-quality change were monitored from two monitoring wells equipped with three piezometers each and from five house wells, respectively. Water-level responses to recharge events were fast with a relatively short lag time ranging from 3 to 10 days, indicating that recharge of groundwater occurs through the high hydraulic conductivity (K) zones in the Silurian dolomite aquifer system. Lead was detected only on particles filtered from groundwater, but not in dissolved state. Concentrations ranged from 0.2 to $7.1{\mu}g/mg$, converted into the total lead concentration in groundwater ranging from $0.3{\mu}g/l$ to $4.7{\mu}g/l$. A lag time between recharge events and peak particle movement at the sampled wells was estimated to range from 19 to 22 days. Due to the particulate nature of lead in groundwater, only the wells connected with the high K zones detect lead, causing the spatial variation. In a given well, lead concentration varies at different sampling times due to the variation in the initial amounts of lead-carrying particles introduced into the groundwater system during recharge events, the lag in particle transport and the dispersion of lead-carrying particles along the advective flowpaths.

이 연구는 위스컨신주 도어지역의 지하수계에서의 남성분의 이동과 불규칙한 검출에 대한 메카니즘을 규명하였다. 1991년 봄 충진기간 동안에, 세개씩의 수위정(piezometers)을 내장한 두곳의 관측정과 다섯군데의 가정우물에서 수위와 수질의 변화를 측정하였다. 충진현상에 대한 수위의 변화는 지하수의 충진이 약 4일에서 10일 정도 연체되면서 비교적 빠르게 일어남을 보여주며, 이것은 지하수의 충진이 실루리안 돌로마이트 대수층 내에서 높은 수리전도율(K)을 가진 지대를 통해서 일어나고 있음을 지시해준다. 지하수내의 납성분은 미립자에서만 발견되었고, 용융된 상태로는 검출되지 않았다. 그 농도는 0.2에서 $7.1{\mu}g/mg$인데, 이는 지하수내 총 납성분으로는 0.3에서 $4.7{\mu}g/l$이다. 충진사건부터 최대의 미립자가 가정우물까지 이동하는데 걸리는 연체시간은 약 19일에서 22일 이었다. 지하수내에서 납성분이 미립자와 더불어 있으므로, 가정우물 중에서도 높은 수리전도대와 연결된 우물에서만 납성분이 검출되고, 결과적으로 지역적 불규칙성을 유발한다. 또한 우물에서는, 충진사건에 의한 지하수계로의 미립자의 유입량의 변화, 미립자의 이동에 따른 연체현상, 그리고 이동중의 분산 등으로 인해서 납성분의 농도가 채취하는 시간에 따라서 다르게 나타난다.