ESCI
search for




 

Fossil Saline Groundwater and Their Flushing Out At Gilsan Stream Catchment in the Western Coastal Area of Seocheon, Korea
서천 해안지역 길산천 소유역에서의 고염분 지하수와 씻김 현상
Econ. Environ. Geol. 2022 Dec;55(6):671-87
Published online December 31, 2022;  https://doi.org/10.9719/EEG.2022.55.6.671
Copyright © 2022 The Korean Society of Economic and Environmental Geology.

Sang-Ho Moon1,*, Yoon Yeol Yoon1, Jin-Yong Lee2
문상호1,* · 윤윤열1 · 이진용2

1Groundwater Environment Research Center, Climate Change Response Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), Daejeon, 34132, Korea
2Department of Geology, Kangwon National University, Chuncheon, 24341, Korea
1한국지질자원연구원 기후변화대응연구본부 지하수환경연구센터
2강원대학교 지질학과
Received December 15, 2022; Revised December 23, 2022; Accepted December 23, 2022.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
 Abstract
It has been reported that about 47% of groundwater wells within 10 km from the coastline in the western/southern coastal areas of Korea were affected by seawater. It has been interpreted that the cause of groundwater salinization is seawater intrusion. The Gilsan stream in the Seocheon area was a tidal stream until the Geumgang estuary dam was constructed and operated. Therefore, it is likely that the Gilsan stream catchment was deposited with sediments containing high-saline formation water prior to the use of landfill farmland at this catchment area. The groundwater in this study area showed EC values ranging from 111 to 21,000 μS/cm, and the water quality types were diverse including Ca(or Na)-HCO3, Ca(or Na)-HCO3(Cl), Na-Cl(HCO3), Na-Cl types. It is believed that this diversity of water quality is due to the mixing of seawater and fresh groundwater generated by infiltration of precipitation and surface water through soil and weathered part. In this study, we discussed whether this water quality diversity and the presence of saline groundwater are due to present seawater intrusion or to remnant high-saline pore water in sediments during flushing out process. For this, rain water, surface water, seawater, and groundwater were compared regarding the water quality characteristics, tritium content, oxygen/hydrogen stable isotopic composition, and 87Sr/86Sr ratio. The oxygen/hydrogen stable isotopic compositions indicated that water composition of saline groundwaters with large EC values are composed of a mixture of those of fresh groundwater and surface water. Also, the young groundwater estimated by tritium content has generally higher NO3 content. All these characteristics showed that fresh groundwater and surface water have continued to affect the high-saline groundwater quality in the study area. In addition, considering the deviation pattern in the diagrams of Na/Cl ratio versus Cl content and SAR (sodium adsorption ratio) versus Cl content, in which two end members of fresh surface-ground water and seawater are assumed, it is interpreted that the groundwater in the study area is not experiencing present seawater intrusion, but flush out and retreating from ancient saline formation water.
Keywords : Seocheon area, Gilsan stream catchment, water quality diversity , fossil saline groundwater, flushing out
Research Highlights
  • Research topic is consideration on flushing out of fossil saline groundwater at Gilsan stream catchment in the coastal area of Seocheon.

  • We analyzed the ion concentrations, tritium contents, O/H stable isotopic compositions, and 87Sr/86Sr ratios.

  • Reason for water quality diversity and variations of groundwater in the study area were discussed.

1. 서 론

전세계적으로 해안지대에서의 지하수 염분화(salinization of groundwater)는 주로 해수 침투(seawater intrusion)에 의한 현상으로 해석되며, 이러한 해수 침투는 자연적으로 발생되기도 하고, 해안 대수층 지하수를 사용하게 됨으로써 인위적으로 유도되거나 증폭되기도 한다(Calvache and Pulido-Bosch, 1997; Barker et al., 1998; Martínez and Bocanegra, 2002; Ozler, 2003; Kim et al., 2004; Pool and Carrera, 2010; Badaruddin et al., 2015; Cao et al., 2021; Boufekane et al., 2022). 지하수 내 높은 염분에 대한 원인은 해수 침투 이외에도 퇴적물 내 잔존하는 고(古)염분 지하수(fossil saline water within sediments), 암염 용해(halite dissolution), 석유/가스 부존지역 염수(oil- and gas-field brine), 농업 유출수(agricultural effluents), 제설용 소금(CaCl2-deicers), 음식물에 사용된 소금(NaCl), 해무(sea spray) 등 다양한 것으로 보고되었다(Park et al., 2002; Chi et al., 2003; Kim et al, 2004; Freeman, 2007; Akouvi et al., 2008; Kim and Koretsky, 2013; Kang and Jackson, 2016; Redwan et al., 2020; Smith et al., 2021).

우리나라 서해안/남해안 일대 해안의 담수 대수층은 광역적으로 해수 침투가 우려되는 지역으로서, MOST and KIGAM(2003)은 광역적인 지하수 조사를 통해 해안으로부터 1∼10 km 범위내 관정들의 약 47% (순수 해수 영향 30%, 인위적 오염이 중첩된 해수 영향 17%) 정도가 해수의 영향을 받은 것으로 보고하였다. 우리나라 연안지역에서 관찰되는 지하수의 염분화 현상에 대하여 2000년대 논문과 보고서에서는 거의 대부분이 담수 대수층으로의 해수 침투에 의한 것으로 해석하였으며(Park et al., 2002; MOST and KIGAM, 2003; MOST and KIGAM, 2006; Lee and Hwang, 2008), 충적층과 암반 대수층 중 어느 종류의 대수층 경로를 통하여 해수 침투가 진행되고 있는지에 대한 논의가 이루어져 왔다(MOST and KIGAM, 2003; Lee and Moon, 2008).

우리나라 서해안에서는 조수 간만의 차가 매우 커서 해수가 하천을 따라 깊은 내륙지역까지 침범한 경우가 많았으나, 경제 발달과 더불어 국토의 효율적 활용 목적으로 하구둑 건설 및 해안지대의 매립지 조성이 활발히 진행되면서 서해안 일대 대부분의 하천에서는 내륙 방향으로의 해수 유입이 차단되게 되었다. 이에 따라, 해안지대에는 넓은 조간대 매립지 및 간척지대가 형성되어 농업 등에 활용되고 있으나, 농지 하부에는 과거 해수 유입에 의한 염(鹽) 성분이 잔류하게 되었을 가능성이 농후하다. 그럼에도 불구하고, 최근까지 국내 해안지대에서의 지하수 염분화 현상에 대하여는 충적층이든 암반이든 담수 대수층으로의 해수 침투라는 동적인 현상에만 집중하여 해석해 온 경향이 있어 왔으며, 원래 퇴적기원의 고(古) 염분 지하수 혹은 조간대 해안 매립지에서 포켓상으로 고립 형성된 고(高)염분 지하수의 산출 현상을 거론한 경우는 매우 드물다(Moon et al., 2009). 이러한 고(古)염분 지하수의 기원과 수질 진화 특성에 대한 규명은 향후 우리나라 서해안 지대의 매립 농지 및 간척지에 대하여 지하수 관리 방향을 설정하는 데 있어서 매우 중요한 요인이 될 수 있을 것으로 여겨진다.

이 연구는 해안 가까이 매립 농지가 분포하는 서천군 길산천 소유역에 대하여 고(高)염분 지하수의 기원과 수질 진화를 논의하였으며, 이를 위하여 강수, 지하수, 지표수, 해수의 수질 특성과 87Sr/86Sr 비, 산소/수소 안정동위원소 조성 및 삼중수소 함량 등을 분석하였다.

2. 연구지역의 수리지질 현황

연구지역은 금강 하구둑 북측과 서천군청 우측에 위치한 길산천 소유역 지대로서, 서천군 시초면, 서천읍, 마서면, 기산면, 화양면 등이 포함된 구간이다(Fig. 1). 길산천은 북쪽의 봉선지(Fig. 1의 GS-3, 10)와 문산저수지 부근으로부터 남서쪽 방향으로 시초면-기산면 경계의 상류지역(GS-9, 8, 7)을 따라 흐르다가 남-북 방향으로 중류지역(GS-6)인 서천읍-기산면 경계, 하류지역(GS-2, 1)인 마서면-화양면 경계를 지나 금강 본류(GS-4, 5)에 합류된다.

Figure 1. Sampling location map at Gilsan stream catchment of Seocheon coastal area.

길산천은 금강 하구둑이 건설되기 이전에는 감조하천으로서 해수의 영향을 직접적으로 받던 곳이었으나, 1994년에 수문이 폐쇄된 이후로는 밀물에 의한 해수의 영향을 받지 않게 되었다. 연구지역은 수문 폐쇄 이후 길산천 주변을 따라 매립 농지가 넓게 발달하였으며, 농지 아래의 충적 대수층에서는 전기전도도(EC)가 1,000~10,000μS/cm 범위를 보이는 반염수(brackish water) 뿐 아니라, 20,000 μS/cm 이상의 염수(saline water) 등 높은 염분 지하수가 산출된다. Moon et al.(2009)은 이의 원인을 담수대수층으로의 직접적인 해수침투 영향이 아니라, 과거 퇴적물 내에 잔류된 고(古)염분 지하수에 의한 것으로 보고한 바 있다. 한편, Lee and Moon(2008)은 스펙트럼 분석을 통해 서천-군산지역 내 4개 암반 지하수 관측정에서는 모두 지하수위가 조석변동 특성을 보였으나, 6개 충적/풍화대 지하수 관측정에서는 일부에서만 지하수위의 조석변동 특성을 보이는 것으로 보고하였다. 또한, 서천-군산 일대의 지하수 수질 특성과 요인분석 결과에 의해서도 해수 침투가 충적/풍화대 대수층보다는 암반 대수층을 통해 이루어지고 있어, 서천-군산 서해안 지대에서 충적/풍화대 대수층으로의 직접적인 해수 침투 현상은 잘 이루어지지 않고 있음을 추론하였다.

연구지역 주변의 지질(Fig. 2)은 선캠브리아기의 편암 및 화강편마암, 시대미상 혹은 고생대 변성퇴적암류, 쥐라기-백악기 화성암류(화강암, 섬록암) 및 퇴적암류, 신생대 충적층 및 매립층 등으로 구성되어 있다(MOCT et al., 2003). 연구지역 주변에서 비교적 고지대를 형성하는 곳은 선캠브리아기의 화강편마암, 시대미상/중생대 퇴적암류로 구성되며, 풍화대가 두터운 저지대는 선캠브리아기의 편암, 쥐라기 화강암/섬록암 분포지로서 하천이 발달한 지역이다. 연구지역 중 길산천 우측 지대인 화양면 장상리-고마리 일대에는 경작지로 이용되는 간척지로서 최상부 매립토와 충적층이 있으며, 하부 기반암으로서 화강편마암 혹은 화강암이 분포한다. MOCT et al.(2003)에 의하면, 저지대의 풍화대가 두텁게 발달하는 지역에서는 최상부의 매립토와 그 하부의 충적층이 30 m 내외의 층후(bed thickness)를 이룬다. 매립토는 주로 점토(clay), 실트(silt), 모래(sand)와 암편(rock fragments)으로 구성되며, 충적층은 점토, 실트, 모래 그리고 자갈(gravel) 등으로 구성된다.

Figure 2. General geology around Seocheon-Kunsan area. (from MOCT et al., 2003).

한편, Moon et al.(2009)의 시추공 시추조사 및 양수시험 결과에 의하면, 주요 대수층 역할을 하는 미고결 퇴적층과 화강편마암 사이 부정합면의 심도는 길산천 하류지역인 화양면 장상리 일대(Fig. 1의 SCB-1,6,7)에서는 21.6∼34.5 m 범위로 추정되며, 길산천 중류(SCB-2,3)는 24.5∼27.5 m, 상류(SCB-4,5)는 21.6∼24.0 m로서, 길산천 하류에서 중류, 상류쪽으로 가면서 그 심도가 얕아지는 경향을 보이는 것으로 되어 있다. Moon et al.(2009)에 의하면, 길산천 하류지역에서의 대수층은 32.5∼45.0 m 심도 구간의 부정합 및 풍화암, 26.5∼29.5 m 심도 구간의 모래 퇴적층, 18.2∼19.5 m 심도 구간의 모래 퇴적층이다. 길산천 하류지역의 대수층 구간에서는 지하수의 EC 값이 모두 10,000 μS/cm 이상으로 높은 염분 특성을 보였으나, 길산천 중류와 상류지역 시추공에서는 EC 값 464∼1,675 μS/cm 범위를 보였다. 3개 시추 지역 중 길산천 하류지역의 SCB-1, 6, 7은 양수 초기에 비해 말기에 토출 지하수의 EC 값이 증가된 양상을 보였으나, 중류지역의 SCB-2에서는 양수 초기에 EC 값이 1,675 μS/cm이던 것이 18분간 1차 양수와 60 분간 회복시험 후 40분간 2차 양수시험 말기에 토출된 지하수의 EC 값이 464 μS/cm으로서 양수 초기의 1/4 수준으로 EC 값이 낮아졌다. 즉, SCB-1, 6, 7 시추공에서는 양수 시 시간이 흐르면서 공내 지하수의 수질이 점차 염분화되는 현상을 보였으나, SCB-2 시추공에서는 양수 시 점차 담수 지하수의 영향이 커지면서 공내 지하수의 수질을 지배하는 것으로 나타났다.

길산천 유역의 매립 농경지에서 이용되는 지표수는 주로 관개수로(irrigation ditch) 물이며, 수로 물의 공급지는 길산천 상류지역 저수지(봉선지)와 금강 하천수 2 가지이다. 길산천 상류지역에서는 봉선지 저수지 물을 주로 이용하고 있으며, 중류와 하류지역에서는 금강 하천수가 주로 이용되고 있다. 길산천 자체의 하천수는 하천 가까운 농지에서만 국한되어 사용되는 상황이다. 이들 관개수로 물은 매립 농지가 건설된 이후 매년 4월∼9월 기간 중에 이용되고 있으며, 연구지역에서 지하수 수질에 영향을 미치는 지표수는 주로 관개수로 물인 것으로 추정된다.

3. 자료 및 연구 방법

3.1. 물 시료 채취

연구 대상이 된 지하수 관정들은 길산천 상류지역에 5개(RS-1, 2, 3, SCB-4, 5), 중류지역에 3개(HW-5, SCB-2, 3), 하류지역에 12개(HW-3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, SCB-1, 6, 7) 등이다. 연구지역 주변의 바닷물은 2개 지점(SW-1, 2), 강수는 1개 지점(SC-RW-1, 2)에서 채취·분석되었다(Fig. 1). 연구지역에서 대부분의 지하수 및 기타 물(강수, 하천수, 관개수로 물, 해수) 시료는 2006년∼2009년에 걸쳐 직접 채취하였으나, 시험 시추공 7개(SCB-1∼SCB-7) 지하수 시료에 대하여는 Moon et al.(2009)의 자료를 인용하였다. 강수는 2009년도 7월 9일 폭우와 8월 12일 장마 시기에 채취하였다. 기존 관정의 지하수 시료는 2009년 6월 18일∼7월 10일 기간 중에 채취하였다. 지표수는 금강 하천수(GS-4, GS-5)와 이를 이용한 관개수로 물(GS-2), 길산천 하류지역 장신교 부근 하천수(GS-1), 상류지역 봉선지 저수지 물(GS-3, GS-10)이다. 해수는 금강 하구 초입 부근(SW-2)과 금강 하구에서 비교적 멀리 떨어져 금강의 영향이 적은 곳(SW-1) 두 곳에서 채취하였다. 해수 중 SW-1 시료는 만조시 밀물이 들어오는 시점에 채취한 것이고, SW-2 시료는 만조로 바닷물이 가득찬 시점에 채취된 것이다.

3.2. 물 시료 분석

연구지역 내 물 시료의 이온 함량 분석은 한국지질자원연구원 지하수연구실에서 실시하였으며, 양이온은 유도결합 플라즈마 분광광도계(Optima 7399 DV, Perkin Elmer), 음이온은 이온교환 크로마토그라피(ICS-1500, Dionex)를 이용하였다. 현장 수질 중 EC 측정에는 WTW Multi 340i, pH와 DO 측정에는 Hach HQ40d를 이용하였으며, pH 측정기는 Hach Buffer Solution의 pH 4.01, 7, 10.01로 보정하여 이용하였다. 이온 함량 분석의 QC를 위하여 CBE(charge balance error)를 검토하였다.

물 시료의 Sr 동위원소비(87Sr/86Sr 비)는 한국기초과학지원연구원에서 multi-collector TIMS(Thermal ionization mass spectrometer, VG54-30)를 이용하여 실시하였다. Sr 동위원소비 분석에 이용된 표준물질은 NBS987이며, 반복 분석에 의한 평균 값은 87Sr/86Sr=0.710250±0.000010(n=16, 2σ SE), 전 과정의 blank level은 70 pg Sr으로 보고되었다.

물 시료의 산소/수소 안정동위원소 분석은 한국기초과학지원연구원의 동위원소비 질량분석기(영국 VG Instrument사의 모델 Isoprime)를 이용해 분석하였으며, 안정동위원소비를 국제원자력기구(IAEA)에서 제공하는 국제표준시료 V-SMOW2와 비교하였다. 질량분석기에 의한 시료 분석 전에 전처리는 중탄산 반응에 의한 H2O-CO2 평형법과 Cr에 의한 환원법을 이용하였다(Epstein and Mayeda, 1953; Morrison et al., 2001). 측정 오차는 산소 ±0.1‰, 수소 ±1‰이다.

물 시료의 삼중수소 측정은 한국지질자원연구원에서 Yoon et al.(2007)에 의한 방법으로 실시하였다. 삼중수소의 농축을 위해 12개 시료를 동시 처리할 수 있는 전해농축용기를 이용하였으며, 삼중수소의 측정은 극저준위Quantulus 1220(Wallc, Perkin Elmer Co., Finland) 액체 섬광계수기를 사용하였다. 전해농축용기는 1,200 mL 용량의 유리관에 고순도 Ni 전극(99.999%, 350 mmW)을 사용하고 DC 전류 공급장치로 이루어져 있으며, 열에 의한 증발 방지를 위해 19% ethylene glycol이 첨가된 냉각조에서 4℃ 온도를 유지시키는 냉각장치를 갖추고 있다(Yoon et al., 2010).

4. 결과 및 토의

지하수의 수질 특성은 기본적으로 대수층 매질의 종류에 의해 결정되지만, 강수 및 지표수의 성분, 자연적/인위적 오염 요소 등에 의해서도 영향을 받게 된다(Devic et al., 2014; Badeenezhad et al., 2020). 연구지역인 길산천 소유역 주변의 토지이용은 주로 조간대를 매립한 농경지로 이용되고 있으며, 매립 농경지에 이용되는 지표수는 주로 관개수로 물이다. 이들 수로 물은 매립 농지건설 이후 매년 4월부터 9월까지 이용되고 있어, 연구지역에서의 지하수 수질 특성과 진화 과정에 영향을 미치고 있을 것으로 판단된다. 또한, 연구지역은 농경지이므로 비료 이용에 따른 인위적 오염이 작용되고 있으며, 해안 가까이에 분포하는 조간대 지역이었기에 해수 영향에 의한 고(高)염분 수질 특성도 반영되고 있다. 이러한 요소들이 강수와 더불어 지표로부터 지하수 대수층으로 유입되는 물 순환 과정에서 지하수 수질에 영향을 미치게 되며, 연구지역의 지하수 수질은 지속적으로 진화 과정을 겪고 있는 것으로 추정된다.

4.1. 지표수 수질

연구지역에서 지표수는 금강 본류와 길산천 하천수, 길산천 유역 내 관개수로 물, 그리고 길산천 상류쪽의 저수지(봉선지) 물 등이며, 이들에 대한 현장 수질은 Table 1과 같다.

Table 1 . Field parameters of surface water

Sampling dateIDT (°C)pHEC (μS/cm)DO (mg/L)ORP (mV)
Geum River
2007-07-05GS-4a7.82205
2009-06-19GS-4b25.48.013901.57115
2009-10-20GS-4b17.99.073445.60142
2009-10-20GS-5b18.79.253437.10175
Gilsan stream (lower reach)
2007-07-05GS-1a7.42279
2009-06-18GS-1b27.78.853972.2253
2009-10-20GS-1b18.27.923125.42157
Gilsan stream (ditch water)
2009-06-19GS-225.67.634151.75105
Gilsan stream (middle to upper reach)
2009-10-20GS-617.08.672805.57134
2007-07-03GS-77.30275
2009-10-20GS-716.37.632603.94173
2009-10-20GS-818.39.002604.59128
2009-10-20GS-915.69.632724.79109
Bongseonji reservoir
2009-06-19GS-326.08.781492.0811
2009-10-20GS-317.28.281373.63212
2009-10-20GS-1017.47.691403.52231

a; low water leve state, b; full water level state



금강 본류 하천수의 EC 값은 205~390 μS/cm 범위이며, 만수위일 때 상대적으로 높은 EC 값을 보였다. pH는 6월~7월 중에 7.82~8.01, 10월 중에 9.07~9.25로서 풍수기보다 갈수기에 높게 측정되었다. DO와 ORP 역시 풍수기에 비해 갈수기에 높게 측정되었다.

길산천의 EC 값은 260~397 μS/cm 범위로서, 금강 하천수의 EC 범위와 유사함을 보인다. 금강 합수 지점에 가까이 위치하는 하천수(GS-1)는 EC 값이 279~397 μS/cm 범위이다. 금강 수위가 만수위일 때 길산천 하류에서는 금강 본류의 수질에 의해 지배되고 있다. GS-1 지점에서 길산천의 pH 값 역시 같은 시기에 측정된 금강 하천수의 pH 값과 유사함을 보였다. 길산천 중류에서 상류까지(G6~G9)의 EC 값은 260~280 μS/cm 범위이고, 봉선지 저수지 물의 EC 값은 137~149 μS/cm 범위를 보였다. 길산천 중류(GS-6,7)의 pH는 7.30~8.67로서 봉선지의 pH 7.69~8.78과 유사한 범위를 보였으며, 상류(GS-8,9)에서는 9.00~9.63으로 다소 높게 측정되었다. EC 값 역시 중류에 비해 상류에서 약간 높게 검출되었으며, 이는 인근의 오염에 의한 것으로 보인다. 전반적으로 길산천 하천수와 봉선지 저수지 물의 DO와 ORP는 금강 본류 하천수와 유사하게 풍수기에 비해 갈수기에 높게 측정되었다. GS-1 부근의 관개수로 물(GS-2)에 대한 EC 값은 415 μS/cm, pH는 7.63, DO는 1.75 mg/L로서 같은 시기의 금강 하천수에 대한 EC(397 μS/cm), pH(8.01), DO(1.57 mg/L)와 크게 다르지 않다. 이러한 관개수로 물은 길산천 유역 전체에서 지하수로 유입되는 지표수로서 지하수의 수질에 지속적인 영향을 미치고 있다.

지표수의 이온 함량과 당량 비율, 수질 유형은 Table 2, Table 3와 같으며, 양이온 중 Ca와 Na, 음이온 중에 HCO3와 Cl의 당량이 함께 높게 나타는 경향을 보인다. Mg 성분의 당량 비율도 꽤 높게 나타났다. 따라서, 수질 유형을 분류할 때, 양이온 혹은 음이온 중 가장 우세하지는 않더라도 epm%가 25%를 초과하여 그 당량 비율이 높은 경우에는 ( ) 속에 그 성분을 기재하여 수질 유형을 좀 더 세밀하게 분류하였다. 이러한 분류 방법은 지하수에 대하여도 동일하게 적용하였다.

Table 2 . Chemical analyses for rain, surface, sea water and groundwater samples

Sample No.T (℃)pHEC (μS/cm)TDS (mg/L)DO (mg/L)ORP (mV)Ca (mg/L)Mg (mg/L)Na (mg/L)K (mg/L)HCO3 (mg/L)Cl (mg/L)SO4 (mg/L)NO3 (mg/L)F (mg/L)Br (mg/L)Sr (mg/L)CBE
Ground water (Test holes)*a
SCB-115.96.0820,30011,4420.901177654842,8208.1210.97,07448.734.70.034.712.6-0.8
SCB-1B16.06.2321,00012,3701.05577204512,7658.5206.78,06394.461.93.061.912.0-9.2
SCB-2B15.411.04642830.91-4032.92.846.86.6138.128.828.80.10.70.20.45.2
SCB-3B15.58.487423960.28-13933.512.7693.6187.080.412.30.50.40.50.91.9
SCB-5B15.27.845663500.50-12733.811.729.55.3168.497.65.30.50.90.51.2-16.0
SCB-615.17.414,3903,0580.65-9619.744.480532.71,0951,0771.11.80.04.10.5-8.8
SCB-6B15.37.0512,2909,2440.03-1395103722,06546.4603.65,58946.819.50.219.510.9-6.8
SCB-715.37.1515,4409,7152.04-211002732,61571.51,3125,28063.720.80.320.82.1-9.1
SCB-7B15.17.0216,90010,5520.87-741173012,88074.01,3785,71488.722.50.022.52.4-8.1
Ground water (Wells)
HW-316.16.886224001.6528245.022.433.71.896.752.143.4106.50.10.20.70-0.8
HW-415.76.773382281.421782.11.766.81.177.749.18.921.80.30.10.06-0.5
HW-516.06.953762311.5812534.110.516.91.561.948.76.652.20.10.10.23-0.5
HW-615.37.352,9701,6911.109041.3305060.7227.8679.519316.50.13.00.60-1.1
HW-716.97.076074030.9511757.318.229.21.596.363.328.4110.30.10.10.27-0.6
HW-816.47.565153202.0112037.117.230.81.4111.181.97.734.50.10.30.46-2.2
HW-916.27.021,3737991.261574.86.22511.1134.4247.427.71290.20.60.31-0.7
HW-1014.87.894863071.05621.20.91010.490.972.628.012.70.60.30.032.1
RS-115.99.134513110.616921.394.71.5133.379.50.10.20.80.30.03-1.2
RS-216.07.634662761.111003515.423.72.884.384.95.925.60.10.30.36-2.4
RS-316.77.91111762.571459.72.46.01.342.49.11.14.50.10.10.07-3.6
Surface water
GS-127.78.853972292.225325.27.735.48.780.638.329.05.60.30.10.148.0
GS-225.67.634152591.7510526.18.136.38.786.551.237.55.70.30.50.160.2
GS-326.08.78149972.081110.73.48.64.344.613.313.00.10.10.10.08-3.2
GS-425.48.013902471.5711525.16.935.28.575.948.341.86.50.30.10.15-0.3
Sea water
SW-124.68.0448,70032,8571.721643791,1609,756357143.518,3762,62364.51.358.98.0*b-2.5
SW-224.08.2643,00028,1721.931403301,0148,848310125.115,2372,2999.31.353.58.0*b1.3
Rain water
SC-RW-1-6.04273.6--0.40.10.10.10.00.51.60.80.00.00.0
SC-RW-2-5.77314.95.763300.50.10.10.10.00.32.31.50.00.0-

*a Data except for NO3 and F components was cited from Moon et al. (2009).

*b Sr value was cited from Faure and Powell (1972).

B samples of SCB-series data were collected during late stage and others were collected at the early stage of pumping test.


Table 3 . Ratios of cations and anions for surface water and groundwater samples

Sample No.Cation Ratio (epm %)Anion Ratio (emp %)Water Type (epm % > 25)EC (μS/cm)Remarks
CaMgNaKNa+KHCO3ClSO4NO3FCl+NO3
Northern area of study site (Upper middle reaches of Gilsan stream)
GS-341.121.628.88.537.352.827.119.60.10.427.2Ca(Na)-HCO3(Cl)149Reservoir
RS-349.620.226.73.430.266.124.42.26.90.531.3Ca(Na)-HCO3111Well
RS-242.430.825.01.726.832.055.52.89.60.165.1Ca(Mg-Na)-Cl(HCO3)466Well
SCB-541.523.731.53.334.949.149.02.00.00.049.0Ca(Na)-HCO3(Cl)566Test hole
RS-12.32.594.40.995.348.850.10.00.10.950.2Na-Cl(HCO3)451Well
Middle area of study site (Middle reaches of Gilsan stream)
SCB-240.35.749.94.154.161.622.116.30.00.022.1Na(Ca)-HCO3464Test hole
SCB-328.818.051.71.653.254.840.64.60.00.040.6Na(Ca)-HCO3(Cl)742Test hole
HW-551.025.922.01.123.230.140.74.125.00.265.7Ca(Mg)-Cl(HCO3-NO3)376Well
Southern area of study site (Lower reaches of Gilsan stream)
HW-92.14.493.30.293.618.658.94.917.60.176.4Na-Cl1,373Well
HW-101.31.696.80.297.134.247.013.44.70.751.7Na-Cl(HCO3)486Well
HW-43.34.491.40.992.339.743.15.810.90.554.1Na-Cl(HCO3)338Well
HW-67.89.382.90.182.913.770.514.81.00.071.5Na-Cl2,970Well
HW-340.132.926.20.827.027.925.915.930.20.156.1Ca(Mg-Na)-NO3(HCO3-Cl)632Well
HW-750.526.422.40.723.127.531.110.331.00.162.1Ca(Mg)-Cl(NO3-HCO3)607Well
HW-839.930.528.90.829.637.547.63.311.50.159.1Ca(Mg-Na)-Cl(HCO3)515Well
GS-134.417.342.16.148.242.534.719.42.90.537.6Na(Ca)-HCO3(Cl)397Stream
GS-234.517.741.95.947.837.838.520.82.50.441.0Na(Ca)-Cl(HCO3)415Ditch
SCB-73.515.779.51.380.812.586.70.80.00.086.7Na-Cl15,440Test hole
SCB-7B3.715.779.41.280.612.286.81.00.00.086.8Na-Cl16,900Test hole
SCB-62.49.086.52.188.537.162.80.00.00.062.8Na-Cl(HCO3)4,390Test hole
SCB-6B17.320.861.10.861.95.993.60.60.00.093.6Na-Cl12,290Test hole
SCB-119.019.861.10.161.21.797.80.50.00.097.8Na-Cl20,300Test hole
SCB-1B18.619.262.20.162.31.597.70.80.00.097.7Na-Cl21,000Test hole
GS-435.115.942.96.149.034.637.924.22.90.440.8Na(Ca)-Cl(HCO3)390Geum river


봉선지 저수지(GS-3)에서의 수질 유형은 Ca(Na)-HCO3(Cl) 유형으로서 기본적인 지표수 수질 유형이다. 길산천 하류(GS-1)에서는 Na(Ca)-HCO3(Cl) 유형, 금강 본류(GS-4)에서는 Na(Ca)-Cl(HCO3) 유형을 보여, 길산천 상류에서 하류 및 금강 본류로 가면서 지표수 내 양이온은 Ca 성분보다 Na 성분이, 음이온은 HCO3 성분보다 Cl 성분이 우세해지는 경향을 보였다. 이러한 경향은 후술하는 지하수의 수질 유형 변화 경향과 유사함을 보인다. 관개수로(GS-2) 물의 수질 유형은 Na(Ca)-Cl(HCO3) 유형으로서 금강 본류 하천수와 동일한 유형을 보였다. 연구지역에서는 4월부터 10월까지 관개 수로를 이용하여 지표수를 이용하고 있으며, 이와 같이 산출 위치에 따른 지표수의 수질 유형 변화는 해당 지역에서의 지하수 수질 유형 변화에 어느 정도 기여하고 있는 것으로 판단된다.

4.2. 지하수 수질

연구지역 지하수의 수질과 진화 특성을 평가하기 위하여, 지하수 뿐 아니라 지표수, 강수, 해수 시료들을 채취하여 이온 함량을 분석하였으며, 그 결과는 Table 2와 같다.

강수의 EC 값이 27~31 μS/cm, pH는 5.77~6.04 범위로 측정되었다. 강수는 용존물질의 함량이 매우 낮게 검출되어 수질 유형을 분류하지는 않았다. 지하수의 EC 값 범위는 111~21,000 μS/cm로서 담수(fresh)로부터 반염수(brackish), 염수(saline) 성분까지 매우 폭넓은 범위를 보였으며, 이는 주로 해수와 담수(지표수, 관개수로) 성분의 다양한 혼합 비율로부터 기인되는 것으로 판단된다.

Table 3는 길산천 유역 내 위치별로 지표수, 지하수의 수질 유형을 정리한 것이다. 연구지역에서 산출되는 지하수 수질 유형은 Ca(Mg)-Cl(or NO3), Ca(or Na)-HCO3, Ca(or Na)-HCO3(Cl), Na-Cl(HCO3), Na-Cl 유형 등 매우 다양하게 나타난다. 이중 Ca(Mg)-Cl(or NO3) 수질 유형을 보이는 지하수(RS-2, HW-3,5,7,8)의 NO3 함량은 25.6~110.3 mg/L, NO3 성분의 epm %는 9.6~31.0%로서 매우 높은 NO3 함량과 당량 비율을 보이고 있으며, 인위적 오염에 의한 수질 특성이 이루어진 것으로 보인다. 이외에 Na-Cl 유형의 일부 지하수(HW-9, SCB-1B)에서도 NO3 함량이 61.9~129 mg/L로서 EPA의 음용수 기준(45 mg/L) 이상을 보이는 경우가 있다. 지하수 내에 NO3 오염이 심하게 나타나는 시료들은 주로 구릉지 가까운 밭 지역에 개발된 관정에서 산출하며, 이들의 수질 유형에서는 양이온 중 Ca, Na 뿐 아니라 Mg 성분의 당량 비율이 매우 높게 나타나며, 음이온 중에는 NO3 성분의 당량 비율이 Cl, HCO3 성분의 당량 비율과 비슷할 정도로 매우 높게 나타난다.

EC 값이 111 μS/cm 로서 담수 지하수의 특성을 가장 잘 보이는 지하수(RS-3)의 수질 유형은 Ca(Na)-HCO3 유형을 보인다. 그 외의 담수 지하수는 수질 유형이 Ca(or Na)-HCO3, Ca(or Na)-HCO3(Cl), Na-Cl(HCO3) 유형으로서 폭넓은 수질 특성을 보인다. EC 값 1,000~10,000 μS/cm 범위의 지하수(HW-6,9, SCB-6)에서는 Na-Cl 유형과 Na-Cl(HCO3) 유형으로 나타나고, 10,000 μS/cm 이상의 지하수(SCB-1,1B,6B,7,7B)에서는 모두 Na-Cl 유형을 보였다.

Fig. 3(a)에서 소유역 내 위치별로 수질 유형을 살펴보면, 지하수는 중상류 지역으로부터 중류, 하류 지역으로 가면서 Ca-HCO3 성분에서 Na-Cl 성분으로 점차 수질 유형이 변해가는 양상을 보인다. 길산천 중상류 지역에서의 지하수 수질 유형은 주로 Ca(Na)-HCO3 혹은 Ca(Na)-HCO3(Cl)로서 길산천 최상류지인 봉선지(GS-3)의 수질 유형과 유사하며, 양이온의 Ca/Na 비율, 그리고 음이온의 HCO3/Cl 비율이 상대적으로 크게 나타난다. 이에 반해, 길산천 중류 지역에서의 지하수 수질 유형은, NO3 오염이 심하여 복잡한 유형을 보이는 RS-1 시료(Ca(Mg)-Cl(HCO3-NO3) 유형)를 제외하면, Na(Ca)-HCO3 혹은 Na(Ca)-HCO3(Cl) 유형으로서 중상류 지역에 비해 음이온의 HCO3/Cl 비율은 크게 변하지 않았으나 양이온의 Ca/Na 비율이 상대적으로 낮아지는 경향을 보였다. 길산천 하류 지역에서는, NO3 오염이 심하여 복잡한 유형을 보이는 HW-3, HW-7, HW-8 시료를 제외하면, 전반적으로 음이온과는 반대로 양이온의 Na/Ca 비율과 음이온의 Cl/HCO3 비율이 매우 크게 나타나고 있다. 따라서, 연구유역에서의 지하수 수질은 중상류 지역에서 중류, 하류지역으로 가면서 Ca(Na)-HCO3(Cl) 유형에서 Na(Ca)-Cl(HCO3) 유형을 거쳐 Na-Cl 유형으로 점진적으로 변화해 가는 양상을 보인다. 이와 같이, 위치별로 수질이 점변하는 것은 담수 대수층으로의 해수 침입 진행 혹은 반대로 고(古)염분 지하수의 담수에 의한 씻김(flushing out) 현상에 의해 기인된 결과로 해석된다.

Figure 3. Piper diagram for rain, surface, sea water and groundwater in the study area. Groundwater has broad and different TDS values and can be classified into fresh water, brackish water and saline water. Data used in this diagram are those except for groundwater samples with large amount of NO3 and/or complicated water quality such as Ca(Mg)-Cl(or NO3) type. (a) Evolution trend of water types according to their relative locations of well sites within the small catchment of Gilsan stream, (b) Piper diagram plots for three groundwater groups (I, II, III) classified by characteristics of their equivalent Na/Cl ratios.

Fig. 3(b)에서는 3가지 group으로 지하수를 분류하였는데, 담수 성분 지하수에서 염수 성분 지하수로 가면서 Na/Ca 비율이 증가되는 일반적인 변화 과정을 겪는 부류를 group I, 염수 성분임에도 불구하고 담수 성분 지하수에 근접한 수질 유형을 보이는 부류를 group II, 담수 성분 지하수에서 Na/Ca 비율이 가장 높고 염수 성분 지하수에서 Na/Ca 비율이 낮아지는 변화 과정을 보이는 부류를 group III로 분류하였다. EC group 별 수질 특성을 비교해 볼 때도(Table 3), 음이온 성분들은 담수 → 반염수 → 염수 성분으로 가면서 점차 HCO3-dominant 영역에서 Cl-dominant 영역으로 변해가는 양상을 잘 보여주고 있다. 그러나, 음이온과는 달리 양이온의 경우에는 담수 → 반염수 → 염수 성분으로 가면서 Ca-dominant 영역에서 Na-dominant 영역으로의 일률적인 변화를 보이지 않고, 오히려 담수 지하수에서 Na/Ca 비율이 가장 높은 경우가 관찰되었다. 이는 연구지역 내 지하수의 수질 진화 과정이 서로 다르게 진행되는 지하수 group 들이 있음을 시사한다.

Fig. 4는 지하수의 TDS log 함량 변화에 대한 주요 성분들의 log 함량 변화 관계를 나타낸 것이다. 연구지역에서 log Cl 변화는 log TDS 변화와 직선 관계를 잘 보여주고 있어서, 강수-지표수-지하수-해수로 변해감에 따른 Cl 함량의 변화가 총용존물질의 함량 변화에 밀접히 의존됨을 보여준다. 또한, 지하수 자체에서도 TDS 값이 증가함에 따른 담수 → 반염수 → 염수 성분으로 변화하면서 log Cl 값도 함께 증가되는 변화를 잘 보여주고 있다. 한편, log Na 증가는 log TDS 증가와 매우 밀접한 연관성을 보이긴 하나, Cl 성분과는 달리 2개의 서로 다른 직선 관계를 보이고 있으며, 지하수 내 Na 함량 변화에 있어서는 2 종류의 원인 및 과정이 관여된 것으로 보인다. 이외에 Ca, Mg 성분도 2 종류 이상의 서로 다른 과정과 원인에 의해 함량 변화가 이루어진 것으로 해석되며, K, HCO3, SO4, NO3 성분들은 TDS와 일관된 관계를 보이지 않고 매우 산재된 양상을 보였다.

Figure 4. Relations between TDS and major ion concentration for rain, surface, sea water and groundwater.

4.3. 대수층의 씻김 현상에 대한 고찰

Mercado(1985)는 해안 대수층에서 Cl 성분의 함량 변화에 대한 Na, Ca, Mg, HCO3, H 성분의 함량 변화가 담수와 해수의 이상적인 혼합 비율(ideal mixing line)에서 상당히 벗어나는 현상을 보이며, 이러한 편차(deviation) 현상은 해수 침투(sea-water intrusion)가 현재 진행되는 지역과 과거의 염수가 담수에 의해 씻김(flushing) 과정을 겪는 지역간에 그 패턴에서 큰 차이를 보이는 것으로 보고하였다. 이러한 차이는 양이온 교환반응(cation exchange), 탄산염 평형작용(carbonate equilibria)이 혼합된 효과로 설명될 수 있으며, 침투중인 염수와 후퇴하는 염수를 구분하는 데 효율적으로 활용될 수 있는 도구로 소개하였다. Mercado(1985)에 의할 때, 대수층의 염수화과정을 특징짓는 현상들은 (1) Ca, Mg 함량 증가와 Na 감소, (2) HCO3 함량 감소, (3) 일시적인 Na/Cl 비 감소, (4) 일시적으로 나트륨 흡착도(Sodium Adsorption Ratio, SAR=mNa/(mCa+mMg)1/2)가 단순 혼합선(mixing line) 아래로 낮아지는 것들이다. 한편, 염수가 씻겨나가는 현상을 겪을 때에는 이러한 양이온 교환 반응이 역전되면서 상기한 4 가지 현상들과 반대되는 현상이 나타나게 된다.

연구지역 지하수에서는 전술한 바와 같이, 다양한 종류의 수질 유형이 나타나고 있으며, 이와 같이 지하수의 다양한 수질 유형 형성에 영향을 미치는 요소들이 현재 해수 침투 가능성, 조간대 퇴적물 내의 고(古)염분 공극수, 관개수로 물의 대수층 유입, 강수에 의한 담수 지하수 유입, 비료 사용에 따른 인위적 오염물 증가 등 다양하게 존재하고 있다. 이러한 수질 다양성이 현재 해수 침투에 의한 현상인지, 아니면 조간대 퇴적물 내 고(古)염분 공극수의 씻김 현상에 의한 것인지를 검토하기 위해서, Mercado(1985)가 제시한 중요 판별 요소인 Na/Cl 비, SAR 변화도를 작성해 보았다(Fig. 5).

Figure 5. Na/Cl ratio and SAR(Sodium Adsorption Ratio) vs. chloride concentration for surface, sea water and groundwater. Na/Cl ratio for sea water(reference) is cited from Mason and Moore(1982).

Fig. 5에서 단성분(end member) 중 해수 성분에 대하여는 Mason and Moore(1982)의 자료를 이용하였고, 담수 성분에 대하여는 EC 값이 가장 낮은 지하수(RS-3)와 지표수 시료들을 이용하였다. 연구지역 해수(SW-1,2)는 금강 본류의 유출에 의해 영향을 받아서 대표적인 해수 성분과는 다소 차이를 보였다. 그림에서 이상적인 단순 혼합선(ideal mixing line)은 2개 단성분이 단순 혼합되고 양이온 교환반응 등이 없을 때의 성분 변화를 의미한다. Na/Cl 비와 SAR 변화 패턴이 단순 혼합선보다 아래로 진행되는 경우는 현재 해수 침투가 진행되는 상황이고, 반대의 경우가 고(古)염분 지하수가 씻김 작용을 겪고 있는 상황이 된다. 연구지역에서는 2개 요소들이 대부분 단순 혼합선보다 위쪽에서 성분 변화를 겪는 패턴을 보이고 있다. 따라서, 연구지역에서는 전반적으로 조간대 내고(古)염분 공극수가 담수 지표수 혹은 지하수 유입에 의해 씻김 현상을 겪고 있는 것으로 해석된다. Fig. 5에서의 수질 유형은 Table 2에 기재된 유형을 따라 분류하여 비교 분석하였다. 해수에서 Na-Cl 유형 → Na-Cl(HCO3) 유형 → Ca(Na)-HCO3 유형의 지하수로 진화하면서 Cl 함량과 Na/Cl 비 및 SAR가 변화되는 과정에서 2개의 경로가 나타났다. 변화 패턴 중 Ia 경로는 고(古)염분 지하수의 씻김 현상에서 금강 본류 하천수(GS-4), 관개수로 물(GS-2), 길산천 하류지역 하천수(GS-1) 등의 지표수들이 주요하게 역할을 하는 경우이다. 즉, 연구지역인 길산천 유역에서 농업용수로 이용되고 있는 지표수가 넓은 범위에 걸쳐서 조간대 퇴적물 내 고(古)염분 공극수를 희석해 가고 있는 것으로 해석된다. 한편, Ib 경로는 고(古)염분 지하수의 씻김 현상에서 담수 지하수(RS-3)와 봉선지 저수지 물(GS-3)이 염수 성분의 지하수 성분 변화에 영향을 미치는 경우이다. 이러한 경우는 강수의 물순환 과정에서 형성된 지표수 및 지하수가 담수쪽의 단성분으로서 고(古)염분 지하수의 씻김 작용에서 중요한 역할을 하는 경우이다. Ia 경로에서 단순 혼합선 아래쪽에는 II group으로 분류되는 지하수들이 분포하고 있다. 이들의 수질 유형은 대부분 Ca(Mg)-Cl(or NO3) 유형으로서, Mg 함량이 높고, NO3 함량이 높은 것들이다. 이들 II group 지하수들은 씻김 현상과는 무관하게 별도의 수질 진화 과정을 겪은 것으로 추정된다. 후술되는 바와 같이, NO3 함량이 높은 경우에는 지하수의 연령이 오래되지 않았다. 따라서, 대수층으로 유입되는 지표수 및 담수 지하수가 양이온 교환반응 등 대수층 물질과의 반응이 충분히 진행되지 않고 해수 성분의 지하수와 담수가 주로 단순히 혼합되어 나타난 결과일 것이라 추정된다.

4.4. 지하수의 삼중수소 함량

Table 4는 연구지역 지하수의 수질 유형별 삼중수소(tritium)함량, EC 값, NO3 당량 비율(%) 등을 정리한 것이고, 이를 이용하여 NO3 당량 비율(%)과 EC 값의 관계 및 지하수 연령과의 관계를 Fig. 6에 도시하였다. Fig. 6(a)에서 보면, 지하수의 EC 값이 4,000 μS/cm 이상으로 높은 경우에는 NO3 당량 비율(%)은 매우 작으며, 반대로 NO3 당량 비율(%)이 큰 경우에는 EC 값이 대부분 1,000 μS/cm 이하이다. 즉, 지하수 내 NO3 당량 비율이 큰 데 비하여 EC 값은 낮은 상태를 보이는 경우는 물순환 과정에서 오염된 지표수가 지하 대수층으로 활발히 유입되는 경우인 것으로 판단된다. 반대로, EC 값이 높으면서 NO3 당량 비율이 작은 경우에는 조간대 퇴적물 내 공극수가 염수 성분의 지하수를 잘 유지하고 있으며, 지표 환경에 의한 NO3 오염 영향이 적기 때문인 것으로 해석된다.

Table 4 . Titritium concentrations for groundwater samples

Sample no.Water Type (epm%>25)EC (μS/cm)NO3 (epm%)H-3 (T.U.)Inferred Age (years)
SCB-1*Na-Cl22,4000.0<0.550<
SCB-7*Na-Cl15,8600.0<0.550<
SCB-6*Na-Cl(HCO3)11,3100.0<0.550<
SCB-2*Na(Ca)-HCO34060.0<0.550<
SCB-3*Na(Ca)-HCO3(Cl)9190.0<0.550<
HW-4Na-Cl(HCO3)33710.92.14±0.6822
HW-6Na-Cl3,0001.0<0.550<
HW-7Ca(Mg)-Cl(NO3-HCO3)52531.03.08±0.5716
HW-8Ca(Mg-Na)-Cl(HCO3)52611.51.44±0.8329
HW-9Na-Cl1,33317.62.02±0.7023
HW-10Na-Cl(HCO3)4864.7<0.550<
RS-1Na-Cl(HCO3)4970.1<0.550<
RS-2Ca(Mg-Na)-Cl(HCO3)5049.62.06±0.723
RS-3Ca(Na)-HCO31136.92.23±0.6721

* All these samples were collected only for tritium analyses at a little different time from collecting samples for ion concentration analyses during pumping test.


Figure 6. EC value and tritium age vs. NO3 epm % for groundwater

수질 유형별 지하수 연령을 비교해 보면(Table 4), 양이온 중 Na 성분이 지배적인 Na-Cl(HCO3), Na(Ca)-HCO3, Na(Ca)-HCO3(Cl), Na-Cl 유형의 경우에는 대부분 삼중수소의 함량이 0.5 TU 미만으로서 추정 연령 50년 이상을 가진다. 반면에, 양이온 중 Ca 함량이 우세한 Ca(Na)-HCO3, Ca(Mg-Na)-Cl(HCO3), Ca(Mg)-Cl(NO3-HCO3) 유형들은 지하수 연령이 16∼29년의 범위로서 상대적으로 젊은 연령을 보였으며, 길산천 상류지역 담수 지하수 및 농업활동에 의한 오염 지하수의 수질 유형들이다. 한편, Na-Cl(HCO3) 및 Na-Cl 유형 중에서도 일부의 지하수(HW-4, HW-9)의 연령이 22∼23년으로서 비교적 젊은 연령을 보이는 것들이 있으나, 이들의 NO3 당량 비율(%)이 10.9∼17.6%로서 매우 높아 농업 활동에 의한 지표수와 상당량 혼합되어 있음을 보인다. 종합적으로 볼 때, 연구지역 내 지하수의 연령은 농업활동 즉 지표수의 오염 정도에 연관되어 나타나고 있음을 알 수 있다. 한편, 지하수 내 NO3 당량 비율(%)에 따른 연령 관계(Fig. 6(b))를 보면, 지표로부터 오염 영향을 받지 않아 NO3 당량 비율(%)이 작은 지하수는 지하수 연령이 50년 이상 오래된 것으로 나타나며, NO3 당량 비율(%)이 커지면 지하수의 연령은 젊어지는 경향성을 보인다. 이는 Fig. 6(a)의 EC값과 NO3 당량 비율(%)과의 관계에서와 마찬가지로, 지표 오염 영향을 많이 받은 지하수는 최근에 농업용 지표수가 토양층을 통과해 지하 대수층으로 유입된 경우로 해석되며, 반면에 NO3에 의한 지표 오염이 적은 지하수는 오랫동안 조간대 퇴적물 내 공극수로 잘 유지되어 온 경우로 해석된다. 이와 같이, 지하수 연령이 젊은 경우에 지하수 내 NO3 당량 비율(%)이 높은 현상은 상기한 고(古)염분 지하수의 씻김 현상에서 농업용으로 이용되고 있는 지표수의 수질 성분이 크게 작용하고 있다는 해석과 연관성이 있어 보인다.

4.5. 산소/수소 안정동위원소 및 87Sr/86Sr 비

산소/수소 안정동위원소와 Sr 비는 자연수 순환 과정과 용존 물질의 기원을 추적하는데 매우 유용한 도구로 활용되어 왔다(Faure and Powell, 1972; Aberg etl., 1990; Martinelli et al., 1996; Clark and Fritz, 1997; Gosselin et al., 2004). 금번 연구에서도 이들 자료를 이용하여 물의 기원과 혼합 문제, Sr의 기원과 혼합 및 진화 등을 검토해 보았다. 연구지역의 강수, 지표수, 지하수, 해수의 산소/수소 동위원소 조성과 87Sr/86Sr 비는 Table 5와 같다. 물 시료 종류별 산소/수소 동위원소 조성은 다음과 같다(Table 5): 강수 δ18O = -8.37∼-7.42 ‰, δD = -64.0∼-56.2‰, 지표수 δ18O = -4.75∼-3.69‰, δD = -36.6∼-30.2‰, 지하수 δ18O = -8.12∼-4.85 ‰, δD = -56.3∼-36.0 ‰, 해수 δ18O = -1.04∼-0.58 ‰, δD = -6.1∼-5.1 ‰. 강수가 물 시료들 중 가장 가볍고, 해수가 가장 무거운 산소/수소 안정동위원소비를 가지며, 지표수는 중간 정도의 범위를 보이는 것으로 나타났다(Fig. 7). 강수는 2009년도 장마와 태풍 모라꼿 2개 시료 뿐으로서 Craig(1961)의 GMWL(Global Meteoric Water Line)보다 아래쪽으로 치우친 조성비를 보였다. 2개 강수 시료는 서천지역에 대하여 대표성이 부족한 것으로 판단하였으며, 연구지역을 대표할 수 있는 강수의 산소/수소 동위원소 해석을 위해 지리적, 경위도적으로 가까운 거리에 있는 대전-유성지역 강수 자료를 활용하였다(Moon et al. 2007). 2001년부터 2004년까지 대전 유성지역의 강수에 대한 Moon et al.(2007)의 조사 결과, 가중 평균에 의한 산소/수소 안정동위원소비는 δ18O = -7.7 ‰, δD = -51 ‰로서 Craig(1961)의 GMWL 선상에 위치한다.

Table 5 . O/H stable isotopic compositions and 87Sr/86Sr ratios for rain, surface, sea water and groundwater samples

Sample no.EC (μS/cm)δ18O (‰)δD (‰)Sr (ppm)1/Sr (ppm)87Sr/86Sr2σ SE
SCB-120,300-6.00-42.912.60.080.7263230.000019
SCB-1B21,000-5.98-43.412.00.080.7263800.000016
SCB-2B464-8.00-56.10.42.50.7247570.000011
SCB-3B742-7.99-55.70.91.10.7371280.000020
SCB-5B566-8.11-57.31.20.80.7281960.000010
SCB-64,390-4.85-36.00.52.00.7100830.000019
SCB-6B12,290-5.59-40.010.90.090.7259340.000023
SCB-715,440-5.57-39.52.10.480.7121560.000011
SCB-7B16,900-5.53-38.92.40.420.7122920.000014
HW-3622-7.68-54.70.701.4--
HW-4338-6.66-48.40.0616.7--
HW-5376-7.80-53.20.234.30.7335500.000012
HW-62,970-7.63-54.20.601.70.7156180.000013
HW-7607-7.85-53.60.273.7--
HW-8515-7.87-55.40.462.20.7120950.000014
HW-91,373-7.43-49.60.313.20.7137610.000018
HW-10486-7.97-55.70.0333.30.7142480.000011
RS-1451-8.12-56.00.0333.30.7372510.000020
RS-2466-8.04-56.30.362.8--
RS-3111-7.97-54.20.0714.30.7434040.000015
GS-1397-3.77-30.20.147.10.7231310.000011
GS-2415-3.69-31.00.166.30.7437910.000012
GS-3149-4.11-33.70.0812.50.7435790.000012
GS-4390-4.75-36.60.156.7--
SW-148,700-0.58-5.18.00.130.7091930.000014
SW-243,000-1.04-6.18.00.13--
SC-RW-127-7.42-56.2----
SC-RW-231-8.37-64.0----

Figure 7. δD-δ18O diagram for rain, surface, sea water and groundwater.

연구지역의 지표수는 Craig(1961) GMWL에서 벗어나서 증발 효과가 있는 것으로 나타났다. 지하수는 EC 값에 따라 다소 다른 산소/수소 안정동위원소 조성을 보이는데, 10,000 μS/cm 미만의 시료들은 대부분 유성지역 강수의 가중 평균치 부근에 밀집되어 분포하는 것으로 보아, EC 값 10,000 μS/cm 미만의 지하수에는 강수가 주요 물 공급원 역할을 하는 것으로 해석된다. 한편, 지하수 중 EC 값 10,000 μS/cm 이상의 것들과 1,000∼10,000 μS/cm 범위의 것 1개 시료가 강수와 지표수 사이의 조성에 위치하여, 강수와 지표수가 혼합되어 물 공급 역할을 하는 것으로 해석된다. 반면에, 산소/수소 안정동위원소 조성으로 볼 때, 해수는 연구지역 내 지표수 및 지하수와 연관성이 매우 적은 것으로 나타났다.

종합적으로 볼 때, 연구지역 내 담수/반염수/염수 성분을 가지는 다양한 수질 유형의 지하수들이 모두 강수와 지표수에 의해 물 공급을 받고 있으며, 이러한 특징 역시 현재 해수 침투의 진행보다는 퇴적물 내 고(古)염분 공극수가 강수와 지표수에 의해 씻김 작용을 받는 물 순환 과정을 겪고 있다는 해석을 뒷받침하게 된다.

물 시료 종류별 87Sr/86Sr 비를 살펴 보면(Table 5), 지표수는 0.723131∼0.743791, 지하수는 0.710083∼0.743404, 해수는 0.709193의 수치를 보인다. 따라서, 연구지역 내 지하수의 87Sr/86Sr 비는 모두 지표수와 해수의 87Sr/86Sr 비 사이에 위치하게 된다(Fig. 8). Sr 함량 역시 2개 시료(RS-1, HW-10)를 제외한 대부분의 지하수들이 지표수와 해수의 Sr 범위 사이에 위치하고 있다. 연구지역의 지질은 주로 화강편마암과 편암 및 화강암으로 구성되어 있으며, 이들 암석 내의 87Sr/86Sr 비가 혼합되어 지표수 및 지하수의 87Sr/86Sr 비에 영향을 미칠 것이라 여겨진다. 서천지역에서의 암석에 대한 87Sr/86Sr 비는 금번 연구에서 구하지 못하였으나, 지표수의 87Sr/86Sr 비가 주변 암석의 87Sr/86Sr 비를 잘 반영할 것이라 사료되며, 또한 지하수 중 EC 값이 가장 낮은 시료(RS-3, EC=111 μS/cm)의 87Sr/86Sr 비와 Sr 함량이 주변 암석의 값들을 잘 반영할 것이라 여겨진다. 따라서, Fig. 8에서 봉선지 저수지 지표수(GS-3)/지하수(RS-3)와 해수를 2개의 단성분으로 하여 혼합 정도에 따라 다양한 수질 유형을 형성한 것으로 진화 모델을 구성하였다(Fig. 8).

Figure 8. 7Sr/86Sr ratio vs. 1/Sr diagram for surface, sea water and groundwater.

Fig. 8에서 볼 때, 길산천 하류지역에 위치하는 지하수들과 높은 EC 값을 가지는 지하수들은 해수 단성분 근처에서 87Sr/86Sr 비와 Sr 함량 값을 가지는 양상을 보이고 있다. 반면에, 길산천 중류 및 상류지역에 위치하는 지하수들은 대부분 해수 단성분과 지표수/지하수 단성분의 중간 지점에 위치하여 2개 단성분의 혼합 영향이 있음을 볼 수 있다. 혼합 과정은 2개 정도로 해석되며, 주요 경로는 관개수로 물(GS-2)을 통하여 이루어지는 것으로 보인다. 한편, Sr 함량이 매우 낮은 지하수 2개 시료(RS-1, HW-10)는 EC 값이 451∼486 μS/cm으로서 낮지 않음에도 불구하고 Sr 함량 뿐 아니라 Ca 함량(1.2∼2.0 mg/L)과 Mg 함량(0.9∼1.3 mg/L)도 다른 양이온 성분들에 비해 매우 낮게 검출되었다. 이로 보아, 탄산염 광물의 침전 작용과 관련이 있을 것으로 여겨진다.

종합적으로, 87Sr/86Sr 비와 Sr 함량 값의 관점에서 볼 때, 연구지역에서는 2개의 혼합 과정이 있으며, 일부 지하수에서는 탄산염 광물의 침전에 의해 수질이 변화되는 과정을 겪고 있는 것으로 해석된다.

5. 결 론

서천지역 해안지대의 길산천 소유역에서는 지하수의 수질이 다양하게 나타나며, 이러한 수질 특성과 수질 진화 특성의 연구 결과는 다음과 같다.

(1) 지하수의 EC 값은 111~21,000 μS/cm로서 폭넓은 범위를 보였으며, 수질 유형은 Ca(Mg)-Cl(or NO3), Ca(or Na)-HCO3, Ca(or Na)-HCO3(Cl), Na-Cl(HCO3), Na-Cl 유형 등 매우 다양하게 나타난다. 지하수의 수질 유형은 길산천의 중상류 → 중류 → 하류 지역으로 가면서 Ca(Na)-HCO3(Cl) → Na(Ca)-Cl(HCO3) → Na-Cl 유형으로 점진적으로 변화해 가는 경향성을 보인다.

(2) 담수 지하수/지표수와 해수를 2개의 단성분으로 가정하고, Cl 함량 변화에 따른 Na/Cl 비와 SAR의 변화 패턴으로부터 수질 다양성의 원인을 논의하였다. 그 결과, 연구지역에서는 해수 단성분으로부터 Na-Cl 유형 → Na-Cl(HCO3) 유형 → Ca(Na)-HCO3 유형의 지하수로 진화하면서 담수 지하수/지표수 단성분 방향으로 Cl 함량이 변화해 갈 때, Na/Cl 비와 SAR 변화가 단순 혼합선(ideal mixing line)보다 위쪽에서 성분 변화를 겪는 패턴을 보이고 있으며, 이는 고(古)염분 공극수가 담수 지표수/지하수에 의해 씻김 현상을 겪고 있는 것으로 해석되었다.

(3) 연구지역의 지하수들은 Cl 함량 변화에 따른 Na/Cl비와 SAR의 변화 패턴에서 3가지 진화 경로를 갖는 것으로 나타난다. 주요 경로인 Ia 경로는 씻김 현상에서 금강 본류 하천수, 관개수로 물, 길산천 하류 하천수 등의 지표수들이 주요하게 역할을 하는 경우로서, 농업용수로 이용되는 지표수가 넓은 범위에 걸쳐서 조간대 퇴적물 내 고(古)염분 공극수를 희석해 가고 있는 것으로 해석된다. Ib 경로는 씻김 현상에서 담수 지하수와 봉선지 저수지 물이 염수 성분의 지하수 수질 변화에 영향을 미치는 경우이다. Ia 경로에서 단순 혼합선 아래쪽에는 II group으로 분류되는 또 다른 종류의 지하수들이 분포한다. 이들의 수질 유형은 대부분 Ca(Mg)-Cl(or NO3) 유형으로서, Mg 함량이 높고, NO3 함량이 높은 것들로서, 씻김 현상과는 무관하며, 염수 지하수와 담수 지하수가 단순히 혼합되어 나타난 결과일 것이라 추정된다.

(4) 지하수 연령과 NO3 당량 비율(%)은 반비례 관계를 보인다. 지하수 연령이 젊은 경우에 지하수 내 NO3 당량 비율(%)이 높은 현상은 고(古)염분 지하수의 씻김 현상에서 최근에 이용된 농업용 지표수의 수질 성분이 크게 작용하고 있기 때문인 것으로 해석된다.

(5) 산소/수소 안정동위원소 조성으로 볼 때, EC 값 10,000 μS/cm 미만의 지하수 대부분은 강수가 주요 물공급원 역할을 하는 것으로 해석된다. EC 값 10,000 μS/cm이상의 것들과 1,000∼10,000 μS/cm 범위의 지하수 1개 시료는 강수와 지표수가 혼합되어 물 공급 역할을 하는 것으로 해석된다. 해수는 산소/수소 안정동위원소 조성상 연구지역 내 지표수 및 지하수와의 연관성이 거의 없는 것으로 나타났다. 이러한 특징 역시 현재 해수 침투의 진행보다는 씻김 작용으로 퇴적물 내 고(古)염분 공극수가 강수와 지표수에 의해 영향을 받는 물 순환 과정을 겪고있다는 해석을 뒷받침하게 된다.

(6) 87Sr/86Sr 비와 Sr 함량 관계도에서 볼 때, 연구지역에서는 2개의 혼합 과정이 있으며, 일부 지하수에서는 탄산염 광물의 침전에 의해 수질이 변화되는 과정을 겪고 있는 것으로 해석된다. 길산천 하류에 위치하는 높은 EC 값을 가지는 지하수들은 해수 단성분쪽에 위치하는 데 반해, 길산천 중류/상류 지역의 지하수들은 대부분 해수단성분과 지표수/지하수 단성분의 중간 지점에 위치하여 2개 단성분의 혼합 작용이 크게 작용되고 있음을 볼 수 있다. 2개 혼합 경로 중 주요 경로는 관개수로 물을 통하여 이루어지는 것으로 보인다.

(7) 이 연구는 서천 해안가 길산천 유역 내에서 산출되고 있는 고(高)염분 지하수와 다양한 수질 현상의 원인에 대하여 씻김 현상으로 해석한 것이다. 기존에 우리나라 서·남해안 인근의 대수층의 염수화 현상을 대부분 해수침투 관점에서만 해석해 왔었으나, 향후에는 조간대 매립지 내 퇴적물에 포획되어 있던 고(古)염분 지하수의 씻김 현상이라는 관점에서 해석할 필요가 있음에 중요한 시사점이 되는 것으로 사료된다.

사 사

이 연구는 한국지질자원연구원의 기본사업 “기후변화대응 대용량지하수 확보 및 최적활용 기술개발(GP2020-012)”의 지원을 받아 수행되었습니다. 이 논문을 심사하여 주신 익명의 심사위원들께 감사의 말씀을 드립니다.

References
  1. Aberg, G., Jacks, G., Wickman, T. and Hamilton, D.J. (1990) Strontium isotopes in trees as an indicator for calcium availability, Catena, v.17, Issue 1, p.1-11. https://doi.org/10.1016/0341-8162(90)90011-2.
    CrossRef
  2. Akouvi, A., Dray, M., Violette, S., de Marsily, G. and Zuppi, G.M. (2008) The sedimentary coastal basin of Togo: example of a multilayered aquifer still influenced by a palaeo-seawater intrusion. Hydrogeology Journal, v.16, p.419-436. doi: 10.1007/s10040-007-0246-1.
    CrossRef
  3. Badaruddin, S., Werner, A. and Morgan, L.K. (2015) Water table salinization due to seawater intrusion. Water Resrouces Research, v.51, issue10, p.8397-8408. doi: 10.1002/2015WR017098
    CrossRef
  4. Badeenezhad, A., Tabatabaee, H.R., Nikbakht, H.-A., Radfard, M., Abbasnia, A., Baghapour, M.A. and Alhamd, M. (2020) Estimation of the groundwater quality index and investigation of the affecting factors their changes in Shiraz drinking groundwater, Iran. Groundwater for Sustainable Development, v.11, 100435. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2020.100435
    CrossRef
  5. Barker, A.P., Newton, R.J., Bottrell, S.H. and Tellam, J.H. (1998) Processes affecting groundwater chemistry in a zone of saline intrusion into an urban sandstone aquifer. Applied Geochemisty, v.13, Issue6, p.735-749. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(98)00006-7.
    CrossRef
  6. Boufekane, A., Maizi, D., Madene, E., Busico, G. and Zghibi, A. (2022) Hydridization of GALDIT method to assess actural and future coastal vulnerability to seawater incrusion. Journal of Environmental management, v.318, 115580. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.115580.
    Pubmed CrossRef
  7. Calvache, M.I. and Pulido-Bosch, A. (1997) Effects of geology and human activity on the dynamics of salt-water intrusion in three coastal aquifers in southern Spain. Environ. Geol., v.30, p.215-223. https://doi.org/10.1007/s002540050149.
    CrossRef
  8. Cao, T., Han, D. and Song, X. (2021) Past, present, and future of global seawater intrusion research: A bibliometric analysis. Journal of Hydrology, v.603, 126844. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126844.
    CrossRef
  9. Chi, S.J., Chang, H.W., Kim, N.H., Kim, T.G. and Yun, W. (2003) Water quality and stable isotope study for the brachish groundwater at Yeongkwang coastal area. Proceedings of Spring Academic Meeting of Korea Soc. Econ. Environ. Geol., Chonnam Nat’l Univ., Yongbong Culture Center, Abstract Book, p.103-107.
  10. Clark, I.D. and Fritz, P. (1997) Environmental isotopes in hydrogeology, Lewis Publishers, New York, 328p.
  11. Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science, v.133, Issue 3465, p.1702-1703. DOI:10.1126/science.133.3465.1702
    Pubmed CrossRef
  12. Devic, G., Djordjevic, D. and Sakan, S. (2014) Natural and anthropogenic factors affecting the groundwater quality in Serbia. Science of the Total Environment, v.468-469, p.933-942. doi: 10.1016/j.scitotenv.2013.09.011
    Pubmed CrossRef
  13. Epstein, S. and Mayeda, T.K. (1953) Variations of the 18O content of waters from natural sources. Geochim. et Cosmochim. Acta, v.4, p.213-224. https://doi.org/10.1016/0016-7037(53)90051-9.
    CrossRef
  14. Faure G. and Powell J.L. (1972) Strontium Isotope Geology. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 188p.
    CrossRef
  15. Freeman, J.T. (2007) The use of bromide and chloride mass ratio to differentiate salt-dissolution and formation brines in shallow groundwater of the Western Canadian Sedimentary Basin. Hydrogeol. J., v.15, p.1377-1385. DOI 10.1007/s10040-007-0201-1
    CrossRef
  16. Gosselin, D.C., Harvey, F.E., Frost, C., Stotler, R. and Macfarlane, P.A. (2004) Strontium isotope geochemistry of groundwater in the central part of the Dakota (Great Plains) aquifer, USA. Appl. Geochem., v.19, Issue 3, p.359-377. doi:10.1016/S0883-2927(03) 00132-X.
    CrossRef
  17. Kang, M. and Jackson, R.B. (2016) Salinity of deep groundwater in California: Water quantity, quality, and protection. Proceedings of the National Academy of Sciencse, v.113, n.28, pp.7768-7773. doi: 10.1073/pnas.1600400113
    Pubmed KoreaMed CrossRef
  18. Kim, S.Y. and Koretsky, C. (2013) Effects of road salt deicers on sediment biogeochemistry. Biogeochemistry, v.112, p.343-358. doi: 10.1007/s10533-012-9728-x
    CrossRef
  19. Kim, K., Rajmohan, N., Kim, H.J., Hwang, G.-S. and Cho, M.J. (2004) Assessment of groundwater chemistry in a coastal region (Kunsan, Korea) having complex contaminant sources: a stoichiometric approach. Environ. Geol., v.46, p. 763-774. DOI 10.1007/s00254-004-1109-x.
    CrossRef
  20. Lee, B.J. and Hwang, S.H. (2008) Evaluation of characteristics of seawater intrusion based on the groundwater fluctuations: Baeksu area, Yeonggwang -gun, J. Geol. Soc. Korea, v.44, No.2, p.233-240.
  21. Lee, B.J. and Moon, S.H. (2008) Integrated approach for evaluating the characteristics of seawater intrusion using factor analysis and time series analysis: Seocheon-Gunsan area. J. Geol. Soc. Korea, v.44, No.2, p.219-232.
  22. Martinelli, L.A., Victoria, R.L., Stemberg, L.S.L., Ribeiro, A. and Moreira, M.Z. (1996) Using stable isotopes to determine sources of evaporated water to the atmosphere in the Amazon basin. J. Hydrol., v.183, p.191-204. https://doi.org/10.1016/0022-1694(95)02974-5.
    CrossRef
  23. Martínez, D. and Bocanegra, E. (2002) Hydrogeochemistry and cation-exchange processes in the coastal aquifer of Mar Del Plata, Argentina. Hydrogeol. J., v.10, p.393-408. https://doi.org/10.1007/s10040-002-0195-7.
    CrossRef
  24. Mason, B. and Moore, C.B. (1982) Principles of geochemistry. 4th edition. John Wiley & Sons, 344p.
  25. Mercado, A. (1985) The use of hydrogeochemical patterns in carbonate sand and sandstone aquifers to identify intrusion and flushing of saline water. Ground Water, v.23, No.5, p.635-645.https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1985.tb01512.x.
    CrossRef
  26. MOCT(Ministry of Counstruction and Transportation), KOWACO (Korea Water Resources Development Corporation) and KIGAM(Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) (2003) Basic Groundwater Survey Report for Seocheon-Gunsan Area, 237p.
  27. Moon, S.H., Cho S.H., Lee K.S. and Yun U. (2007) The variation of oxygen and hydrogen isotopic composition in precipitation and geothermal waters from the Yuseong Catchment. Econ. Environ. Geol., v.40, No.4, p.389-401.
  28. Moon, S.H., Lee B.J., Park K.G. and Ko K.S. (2009) Hydrogeochemical characteristics and occurrences of high-saline ground water at Seocheon area, Korea. Econ. Environ. Geol., v.42, No.3, p.235-246.
  29. Morrison, J., Brockwell, T., Merren, T., Fourel, F. and Phillips, A.M. (2001) On-line high precision stable hydrogen isotopic analyses on nanoliter water samples. Analytical Chem., v.73, p.3579-3575. https://doi.org/10.1021/ac001447t.
    Pubmed CrossRef
  30. MOST(Ministry of Science and Technology) and KIGAM(Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) (2003) Development of the techniques for assessment, prediction and prevention of seawater intrusion. Report No. 00-J-ND-01-B-14, 233p.
  31. MOST(Ministry of Science and Technology) and KIGAM(Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) (2006) Mitigation of seawater intrusion problems. Report No. OAA2004031-2006(3), 227p.
  32. Ozler, M.H. (2003) Hydrochemistry and salt-water intrusion in the Van aquifers, east Turkey. Environ. Geol., v.43, p.759-775. https://doi.org/10.1007/s00254-002-0690-0
    CrossRef
  33. Park, S.C., Yun, S.T., Chae, G.T. and Lee, S.K. (2002) Hydrogeochemistry of shallow groundwaters in western coastal area of Korea: a study on seawater mixing in coastal aquifers. Soil and Groundwater Environ., v.7, p.63-77.
  34. Petalas, C.P. and Diamantis, I.B. (1999) Origin and distribution of saline groundwters in the upper Miocene aquifer system, coastal Rhodope area, northern Greece. Hydrogeol. J., v.7, p.305-316. https://doi.org/10.1007/s100400050204
    CrossRef
  35. Pool, M. and Carrera, J. (2010) Dynamics of negative hydraulic barriers to prevent seawater intrusion. Hydrogeology Journal, v.18, p.95-105. doi: 10.1007/s10040-009-0516-1
    CrossRef
  36. Redwan, M., Abdel Moneim, A.A., Mohammed, N.E. and Masoud, A.M. (2020) Sources and health risk assessments of nitrate in groundwater, West of Tahta area, Sohag, Egypt. Episodes, v.43, n.2, p.751-760. doi: 10.18814/epiiugs/2020/020048
    CrossRef
  37. Smith, M.E., Wynn, J.G., Scharping, R.J., Moore, E.W., Garey, J.R. and Onac, B.P. (2021) Source of saline groundwater on tidally influenced blue holes on San Salvador Island, Bahamas. Hydrogeology Journal, v.29, p.429-441. doi: 10.1007/s10040-020-02266-z
    CrossRef
  38. Yoon, Y.Y., Cho, S.Y., Lee, K.Y. and Kim, Y. (2007) Low level tritium analysis using liquid scintillation counter. Analytical Sci. & Tech., v.20, No.5, p.419-423.
  39. Yoon, Y.Y., Kim K.J., Lee, K.Y. and Ko K.S. (2010) Tritium concentration in rain with seasonal variation. Analytical Sci. & Tech., v.23, No.2, p.161-164. https://doi.org/10.5806/AST.2010.23.2.161.
    CrossRef

 

December 2022, 55 (6)