2024년 환경화학 서울시 연구사 3

환경공학 연구사: 지하수 비탄산 경도 계산

지하수 경도 계산은 수질 관리에서 빈출. 비탄산 경도를 계산한다.

문제

지하수 분석: Ca2+ = 60 mg/L, Mg2+ = 24 mg/L, HCO3- = 183 mg/L, SO42- = 96 mg/L. 비탄산 경도(mg/L as CaCO3)는? (원자량: Ca=40, Mg=24, H=1, C=12, O=16, S=32)

해설

1. 경도 정의

• 총경도: Ca2+, Mg2+를 CaCO3로 환산.
• 비탄산 경도: 총경도 - 탄산 경도 (HCO3- 관련).
• CaCO3 당량: 분자량 100, 당량 50 g/eq.

2. 주어진 정보

• Ca2+: 60 mg/L, 당량 20 g/eq (40/2).
• Mg2+: 24 mg/L, 당량 12 g/eq (24/2).
• HCO3-: 183 mg/L, 당량 61 g/eq (1+12+16×3).

3. 총경도

• Ca2+: (60 / 20) × 50 = 150 mg/L as CaCO3.
• Mg2+: (24 / 12) × 50 = 100 mg/L as CaCO3.
• 총경도: 150 + 100 = 250 mg/L as CaCO3.

4. 탄산 경도

• HCO3-: (183 / 61) × 50 ≈ 150 mg/L as CaCO3.
• 탄산 경도: 150 mg/L as CaCO3 (총경도 이하).

5. 비탄산 경도

• 비탄산 경도: 250 - 150 = 100 mg/L as CaCO3.

최종 답변

비탄산 경도: 100 mg/L as CaCO3.

시험 팁
- 공식: 경도 = (농도 / 당량) × 50.
- 비탄산 경도: 총경도 - HCO3- 경도.
- 빈출: 연수화, 이온 교환 계산.
- 주의: 당량 계산, 단위 확인.

* 참고: 환경공학 및 수질 문헌 (2025년 6월 기준).