Hydrochemical characteristics of groundwater and stream water in a karst area of Samcheok, Korea

Abstract

본 연구에서는 강원도 삼척시 카르스트 지역의 하천수와 지하수의 수화학적 진화에 대하여 평가하였다. 연구지역의 하천수와 지하수는 높은 농도의 칼슘과 중탄산이온 농도를 보였는데 이는 주로 탄산염암 중 석회암의 용해에 의한 결과이다. 탄소동위원소와 이온비에 의하면 이 지역의 수화학은 주로 탄산염암 용해 그리고 일부 대기 중 이산화탄소 용해에 영향을 받음을 지시하였다. 특별히 바다 근처의 하천수는 높은 농도의 나트륨과 염소이온 농도를 보였다. 산소 및 수소 안정동위원소의 조성과 나트륨과 염소이온의 이온비를 살펴보면 이 지역의 하천수는 전형적인 편서풍에 의한 서해안 해수증발에서 유래한 것보다는 인근 동해안 해수의 증발에 기원임을 지시하였다.

This study examines the chemical evolution of stream water and groundwater in the karst area of Samcheok city. The stream water and groundwater in this area are characterized by high levels of Ca2+ and HCO3-, which is a result of water-carbonate rock interaction, especially calcite dissolution. The δ18C and ionic ratios also indicates carbonate rock dissolution is a dominant factor controlling the water chemistry in this area with a small contribution of atmospheric CO2 dissolution. The coastal stream water was highly affected by seawater, showing high concentrations of Na+ and Cl-. The stable isotopic compositions (δD and δ18O) and ionic ratios of Na+ and Cl- indicate that the stream water is originated from a single source, nearby seawater evaporation from East Sea rather than typical evaporation of Yellow Sea, transported by the prevailing westerlies.