국가지하수관측망은 지하수의 수위 및 수질 변화를 지속적으로 관측함으로써 광역적 지하수 수위와 지하수 수질 장해발생을 사전에 인지하고 대처하기 위하여 전국 주요 지점에 설치/운영 중이다. 국가지하수관측소 중 무안해제관측소는 2003년 12월 설치 이후 지하수위의 하강과 상승이 매년 주기적으로 발생하며 전체적으로 하강하는 추세를 보인다. 지하수위 변동 폭은 7.44 m이고, 평균 지하수 수위는 5.08 m이며, 최초 관측일 대비 지하수 수위가 약 3 m 하강하였다. 
일반적으로 자연적인 지하수에서 질산성 질소(NO3-N 기준) 의 농도는 1mg/L으로 알려져 있다. 국내에서 기존 연구 사례를 보면 조사대상 지역 지하수의 20~60%에서 질산성 질소 농도가 먹는 물 수질기준(10 mg/L)을 초과하고 있음이 보고되고 있으며, 실제로 국내 질소질 비료사용량은 아시아 지역에서는 가장 높고 세계 평균보다 2.3배 정도 높은 것으로 알려져 있다(Koh et al., 2009). 연구지역인 무안해제관측소는 무안군 해제면에 위치하고 있으며 2004년부터 관측을 시작하여 관측이후 질산성질소(NO3-N) 농도가 먹는 물 수질기준을 지속적으로 초과되고 있다. 이에 연구지역의 수리지구화학 특성을 분석하고 질소 오염원 특성을 고려하여 지하수 질산성 질소에 대한 오염원에 대한 기원을 추정하고 오염원별 기여도를 이성분 혼합 모형을 이용하여 산정하였다. 연구지역 주변 지하수의 현장간이수질분석과 지하화학 분석, 질소동위원소분석을 수행한 결과, 연구지역의 pH는 5~7 사이의 값을 보이며 대체적으로 NO3 농도가 높을수록 EC도 높은 수준을 보였다. DO는 2 mg/L 이상, Eh는 대체로 0.3 V 이상으로 나타나 호기성환경에 해당한다. 연구지역에서 조사된 지하수의 NO3 농도는 147.2~198.7 mg/L로 나타나며, 질산성질소안정동위원소 조성은 δ15N은 4.8~8.9 ‰, δ18O은 ?2.7~2.9 ‰의 범위를 보인다. δ15N와 δ18O을 동시에 고려하여 오염원별 기원을 판별한 결과, 분뇨/생활하수 기원과 토양유기물 기원으로 분류되었으나, 연구지역의 경우 자연적 배경 수준의 NO3보다 월등이 높은 NO3를 가지며, 경작, 축산시설, 주거시설 등의 오염원 산재하는 지역으로 축산폐기물과 화학비료 등이 지하수내 질산성질소에 대한 주된 질소 공급원으로 예상되어, 이러한 가정을 토대로 지하수 질산성질소에 대한 오염원별 기여도를 δ15N에 대한 이성분 혼합 모형을 이용하여 산정하였다. 연구지역의 질산성질소의 오염원별 기여도 산정결과, 분뇨/생활하수의 기여분율이 평균적으로 0.55이며, 무안해제관측소가 가장 높고, 무안-23이 가장 낮게 나타났다. 무안해제 관측소의 경우에는 주변에 경작지 외에 축사도 분포하여 축산의 영향을 주었을 가능성이 있으며, 무안-12와 무안-23의 관측정의 경우 다른관 측정에 비하여 분뇨/생활하수 기여도가 낮아 상대적으로 화학비료의 영향이 큰 것으로 추정된다.