지하수 내 질산성질소 이상변동지역의 지하수 수질 특성분석 |
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학술지명 대한지질학회
저자 김대희,백건하,강수환,이석형
발표일 2017-10-25
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본 연구에서는 지하수 내 질산성질소 변동지역인 무안해제 및 문경영순 국가관측소 인근 지역에서 지하수 수질분석을 하였다. 질산성질소는 분뇨, 생활하수, 화학적 및 유기적 비료, 대기 중 질소의 생물학적 고착과 분해 등 다양한 자연적 또는 인위적 기원으로 유래하는데, 지하수에서의 질산성질소 오염은 농업활동이 많은 지역에서 특히 빈번하게 발생하는 오염지시인자이다. 연구지역이 위치한 무안군 해제면은 삼면이 바다로 긴 해안선이 접해 있고 양파, 마늘, 미곡 중심의 농경지이며, 문경시 영순면은 문경 최대의 평야지대로 삼면이 강으로서 농업에 의존하고 있는 전형적인 농경지이다. 연구방법은 각 연구지역에서 지하수시료를 채취하여 양이온, 음이온 분석을 하였고, 현장에서 간이수질측정과 간이질산성질소측정을 하였다. 측정결과 두 연구지역에서 전기전도도가 대부분 연구지역에서 600μS/cm 내외로 나타났으나 일부 무안군 해제면 연구지역에서 1,000~3,000μS/cm로 높게 나타나는데 이는 도서지역 특성상 지하수가 바닷물의 영향을 받은 것으로 판단된다. 두 연구지역에서 수소이온농도(pH)는 중성, ORP는 산화환경, 용존산소(DO)는 1.5 ~ 12mg/L로 나타났다. 연구지역의 지하수 성분을 파악하기 위해 양·음이온을 분석한 결과를 Piper diagram으로 도시한 결과 무안군 해제면 연구지역 지하수 조성은 Ca-(Cl-NO3)유형으로 농업활동이나 인위적인 오염원에 의한 영향을 받은 것으로 나타났다. 전기전도도가 높은 관측지점에서 Na-Cl유형으로 나타나 바닷물의 영향을 많이 받은 것으로 판단된다. 반면 문경시 영순면 연구지역의 지하수 조성은 대체적으로 Ca-HCO3유형으로 오염원 노출이 적은 천부지하수로 나타났고 일부 관측지점에서 농사나 인위적인 오염 지하수유형인 Ca-(Cl-NO3)유형을 보인다. Stiff diagram으로 지하수 조성비를 도시해 본 결과 무안군 해제면 연구지역은 대부분 NO3의 함량이 다른 성분들에 비해 농업용수 오염기준 이상으로 높게 나타나며, NO3 성분의 기원은 농업에 사용되는 비료로 판단하였다. 문경시 영순면 연구지역은 NO3의 함량이 대부분 농업용수 기준치 이하로 나타나지만 일부 연구지역에서 기준치 이상의 값으로 나타난다. NO3의 이상 변동의 원인은 농업용 비료, 축사의 분뇨, 생활하수 등 복합적인 요인으로 추정된다. 토지이용 이력을 고려할 때 NO3 오염의 원인을 추정할 수 있지만, 농도가 계절에 따라 변동이 있기 때문에 복합 오염원인 경우에는 각각의 기여도가 변화할 수 있다. 이와 같이 기준치 이상의 NO3함량의 기원을 더욱 정확하게 판별하기 위해 질소동위원소분석을 진행하여 분석 예정이다. |