최근 전 세계적으로 수질 중 탄소, 산소, 수소, 질소 등의 안정동위원소를 이용한 오염원 추적 관련 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 국내에서도 수질관리는 화학분석법을 적용한 오염물질의 농도관리 중심으로 이루어져, 오염원 관리의 한계에 대응하고자 안정동위원소를 활용한 수질오염원의 기원 해석 및 수계별 특성 파악 등의 연구가 활발히 진행하고 있다. 본 연구에서는 국내 상수원 중 영산강 수계를 선정하여 수질시료 중 질산성질소 (NO3-N)의 질소 (δ15N)와 산소 (δ18O) 안정동위원소비를 측정하여 오염물질의 유입 경로를 추적하였다. 수질시료는 영산강 수계를 기준으로 광주천 등 영산강 중류에서 하류까지 총 25개 지점을 선정하고, 2019년 2월에서 8월까지 총 6회 채취하여 질소와 산소 동위원소 비의 변화를 조사하였다. 전처리는 수중 질산이온 (NO3-) 을 아산화질소 (N2O) 로 환원시켜 분석하는 Bacterial denitrification method으로 사용하였다. 기기는  Isotope ratio mass spectrometer (Thermo Fisher Scientific DELTA V PLUS)을 이용하여 질소 동위원소 비(δ15N)와 산소 동위원소 비(δ18O) 분석하였다. 국제표준물질은 IAEA-NO3(δ15NAIR=4.7± 0.3‰, δ18OVSMOW=25.6± 0.4‰), USGS-34(δ15NAIR=-1.8± 0.1‰, δ18OVSMOW=-27.9± 0.3‰) , USGS-35 (δ15NAIR=2.7± 0.1‰, δ18OVSMOW=57.5± 0.3‰)을 사용하여 측정값을 보정하였다. 분석결과 25개 지점의 δ15N과 δ18O의 평균값은 각각 10.7±3.5‰, 2.9±2.7‰이며, 최소값과 최대값은 각각  1.5~25.8‰, -6.8~9.9‰의 범위로 측정되었다. 분석된 δ15N, δ18O 결과를 바탕으로 상류지점(δ15N; -2.3‰ ~ 19.0‰, δ18O; -6.8‰ ~ 9.4‰), 중류지점(δ15N; 3.9‰ ~ 20.7‰, δ18O; -6.8‰ ~ 9.4‰), 하류지점(δ15N; 4.4‰ ~ 16.1‰, δ18O; -1.0‰ ~ 9.1‰)으로 크게 3개의 그룹으로 구분할 수 있었으며 기존연구와 비교하였을 때, 토양유기물, 가축분뇨, 화학비료에 의한 영향을 보여주는 질산화과정의 범위로 나타났다. 따라서 본 연구를 통해  향후 지속적인 모니터링으로 각 유역별 δ15N과 δ18O의 대표 범위를 산정하고 상수원 변화 특성 규명에 대한 좋은 연구 자료를 제공할 수 있을 것으로 보인다.