Hydrogeochemistry in the Hyeongsan River basin, South Korea

강의 지구화학 특성은 기반암의 풍화에 의해 주로 영향을 받지만 최근 산업화와 도시화로 인한 인위적 영향과 해수면 상승으로 인한 해수 유입의 영향이 점차 증가하고 있다. 이번 연구에서는 형산강에서 채취한 하천수의 주 원소, 미량원소, 스트론튬 동위원소(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) 분석을 통해 이들 요인에 대한 상대적 기여도를 평가하고자 하였다. 몰 농도 기준 주 원소의 상대적 존재비는 Na⁺(85.4%) > Mg²⁺ (9.6%) > K⁺ (2.5%) > Ca²⁺ (2.4%)의 순서로 감소하며, 평균 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 비는 0.708725±0.000470 (1σ, n = 14)이었다. 특히 하류 시료의 87Sr/86Sr 비는 해수와 유사한 값을 가졌으며, 이를 통해 상류에서 47.5 km 이후부터 해수 유입에 의한 영향이 최대 90%까지 증가함을 확인하였다. 질량보전식을 이용한 Forward 모델 결과, 형산강의 주 원소 특성에 영향을 주는 요인은 주로 화학적 풍화(82%)이며, 인위적 오염(11%)과 강수(7%)의 영향도 함께 존재하였다. 총 화학적 풍화율은 6.8 t/k㎡/yr, 규산염암과 탄산염암에 의한 화학적 풍화율은 각각 4.4 t/k㎡/yr와 2.4 t/k㎡/yr이었고 이들에 의한 이산화탄소 소비량은 각각 203 × 10³ mol/k㎡/yr와 37 × 10³ mol/k㎡/yr이었다. 특히, 지류는 인위적 오염에 의한 영향이 최대 19%로 본류에 비해 최대 2배 높았으며, 미량원소 농도가 최대 36배까지 증가하였다. 따라서 지속적인 산업활동과 해수면 상승에 의한 해수 유입 증가로 인하여 형산강의 지구화학 특성은 향후 더 큰 변화가 발생할 것으로 예상되며, 이에 대한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.