We investigated springs in Seoul in 2009 to know the change of water quality according to storage method of spring water, the concentration of chemical compounds and their correlation. Even spring water that originally satisfied national standard for drinking water could be exceeded national standar...
We investigated springs in Seoul in 2009 to know the change of water quality according to storage method of spring water, the concentration of chemical compounds and their correlation. Even spring water that originally satisfied national standard for drinking water could be exceeded national standard for drinking water by storage method such as storage bottle, temperature and period; especially used PET bottles could affect the increase of total colony counts. Therefore, spring water is desirable to be consumed on the spot, or to be stored in sterilized bottles in refrigerator rather than room temperature at home, and also to be consumed shortly not exceeding 24 hours. Total colony counts, coliform, yersinia, $F^-$, $Cl^-$, $NO_3^--N$, hardness, total Solids, pH, color and Al were exceeded national standard for drinking water at some springs. The result of correlation analysis shows that hardness and total solids, which are caused by several ionic compounds, had relatively high correlations with other chemical compounds.
We investigated springs in Seoul in 2009 to know the change of water quality according to storage method of spring water, the concentration of chemical compounds and their correlation. Even spring water that originally satisfied national standard for drinking water could be exceeded national standard for drinking water by storage method such as storage bottle, temperature and period; especially used PET bottles could affect the increase of total colony counts. Therefore, spring water is desirable to be consumed on the spot, or to be stored in sterilized bottles in refrigerator rather than room temperature at home, and also to be consumed shortly not exceeding 24 hours. Total colony counts, coliform, yersinia, $F^-$, $Cl^-$, $NO_3^--N$, hardness, total Solids, pH, color and Al were exceeded national standard for drinking water at some springs. The result of correlation analysis shows that hardness and total solids, which are caused by several ionic compounds, had relatively high correlations with other chemical compounds.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 시민들이 채수한 약수의 보관 상태에 따른 변화의 특성을 평가하여, 약수의 적절한 취급으로 합리적인 위생 관리 방안을 마련하고자 하였다. 그리고 서울시에서 지정 관리중인 먹는물공동시설의 수질검사결과에 대한 항목별 상관관계를 분석하여 먹는물공동시설 수질관리방안을 제시하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 시민들이 채수한 약수의 보관 상태에 따른 변화의 특성을 평가하여, 약수의 적절한 취급으로 합리적인 위생 관리 방안을 마련하고자 하였다. 그리고 서울시에서 지정 관리중인 먹는물공동시설의 수질검사결과에 대한 항목별 상관관계를 분석하여 먹는물공동시설 수질관리방안을 제시하고자 하였다.
제안 방법
서울시내에 소재하는 먹는물공동시설중 1일 상시 이용 인구가 50인 이상인 약수터를 대상으로 2009년 7월(광진구 완숙골, 강남구 불국사)과 12월(강남구 대모천)에 채수하여 시료보관 상태와 시간경과에 따른 수질변화를 분석하였다. 미생물검사용 시료는 1 L 용량의 무균채수 용기에, 휘발성유기화합물질은 40 mL 유리병에, 이화학실험용은 4 L 용기에 그리고 약수터 이용 시민이 사용하던 PET병 등에 각각 채수하여 아이스박스에 넣어 냉장상태 (4℃)를 유지하면서 실험실로 이동하여 수질검사를 실시하였다.
본 연구는 2009년에 서울지역 먹는물공동시설을 대상으로 수질 분석한 것으로, 보관 방법에 따른 수질변화, 이화학성분 농도 분석 및 상관성분석을 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
서울시내에 소재하는 먹는물공동시설중 1일 상시 이용 인구가 50인 이상인 약수터를 대상으로 2009년 7월(광진구 완숙골, 강남구 불국사)과 12월(강남구 대모천)에 채수하여 시료보관 상태와 시간경과에 따른 수질변화를 분석하였다. 미생물검사용 시료는 1 L 용량의 무균채수 용기에, 휘발성유기화합물질은 40 mL 유리병에, 이화학실험용은 4 L 용기에 그리고 약수터 이용 시민이 사용하던 PET병 등에 각각 채수하여 아이스박스에 넣어 냉장상태 (4℃)를 유지하면서 실험실로 이동하여 수질검사를 실시하였다.
대상 데이터
2009년도 서울시내 먹는물공동시설중 각 자치구에서 서울시보건환경연구원에 수질분석 의뢰된 340개 시료를 대상으로 하였고, 먹는물수질기준 47개 항목을 분석하였다. 부적합에 의한 재검사 자료는 포함하지 않았다.
그래서 약수의 보관방법과 기간에 따른 일반세균, 총대장균군, 분원성대장균의 변화를 살펴보기 위해 완숙골, 불국사, 대모천 약수터 등 3개 시료를 채취하였다. 각 채수지점의 일반세균을 분석한 결과를 Table 1~3에 나타내었다.
완숙골은 일반세균이 기준이내였지만 총대장균군과 분원성대장균군은 모두 검출되어 음용이 부적합한 수질 상태이었다. 시료 보관 용기 및 방법에 따른 일반세균의 변화를 위하여 무균채수병과 시민들이 사용하던 PET병에 시료를 채취하였다. 일반세균은 현장에서 접종한 결과가 17 CFU/ml이었다.
이론/모형
가. 미생물 실험 :총대장균군과 일반세균은 수돗물, 약수터 등의 먹는물 수질검사에 적용하는 제1법으로 실시하였다. 총대장균군은 시험관법, 일반세균은 표준한천배지법, 그리고 분원성대장균군은 EC배지법를 이용하였다.
본 실험은 먹는물수질공정시험기준(환경부, 2009b)에 따라 분석하였다.
미생물 실험 :총대장균군과 일반세균은 수돗물, 약수터 등의 먹는물 수질검사에 적용하는 제1법으로 실시하였다. 총대장균군은 시험관법, 일반세균은 표준한천배지법, 그리고 분원성대장균군은 EC배지법를 이용하였다.
성능/효과
1. 일반세균이 먹는물수질기준을 만족하였던 약수라도 보관용기와 보관온도, 보관기간 등 보관방법에 따라 먹는물수질기준을 초과하기도 하였다. 특히 재사용된 보관용기는 용기 자체의 오염여부에 의해 일반세균증식의 주요 인이 되었다.
2. 서울지역 약수터 일부지점에서 불소, 염소이온, 질산 성질소, 경도, 증발잔류물, 수소이온농도, 색도, 알루미늄 등이 먹는물수질기준을 초과한 것으로 나타났다.
3. 이화학물질간의 상관분석을 실시한 결과, 여러 종류의 이온성분에 의해 야기되는 물질인 경도와 증발잔류물이 다른 이화학성분과 높은 상관성을 나타냈다.
47개 항목중 일반세균, 총대장균군, 분원성대장균군, 여 시니아균, 불소, 염소이온, 질산성질소, 경도, 증발잔류물, 수소이온농도, 색도, 알루미늄 등은 일부지점에서 먹는물 수질기준을 초과하였다.
검사결과 312개 지점에서 ‘불검Ђ’로, ‘5도이하’는 26개지점, 기준초과는 서대문의 행천, 홍제 등 2개 지점이었다.
먹는물공동시설 수질검사결과 각 항목들 간의 상관성 분석 결과를 Table 7에 나타내었다. 경도는 증발잔류물 (0.931), 염소이온(0.729), 황산이온(0.633), 질산성질소 (0.366), pH(0.344), 망간(0.205)의 순으로 높은 상관성을보였고, 증발잔류물은 경도(0.931), 염소이온(0.851), 황산이온(0.568), 질산성질소(0.423), pH(0.257)의 순으로 상관관계가 높게 나타났다. 김익수 외(2001)등이 경도는 증발 잔류물, 황산이온, 염소이온, pH의 순으로 상관성이 있고, 증발잔류물은 염소이온, 황산이온, 경도의 순으로 상관성이 높았다는 연구와 유사한 경향을 나타냈다.
시민들이 많이 사용했던 PET병 시료는 채수당일에도 일반세균은 무균 채수병보다 약 2배 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 그리고 실온보관 및 냉장보관 모두 24시간 내에 일반세균이 증식하여 먹는물수질기준을 초과하였으며 이후 크게 증가하다 점차 증가속도가 둔화되었다.
7%로 장기간 보관하여 음용하고 있는 실정이다. 따라서 세균 초과 시에는 반드시 끊여서 음용해야하고, 보관용기는 소독을 실시하고, PET병의 장기간 사용은 자제해야 안전할 것으로 사료된다.
특히 재사용된 보관용기는 용기 자체의 오염여부에 의해 일반세균증식의 주요 인이 되었다. 따라서 약수는 가능한 현장에서 음용하고, 가정에서 음용수로 이용하려면 무균병에 실온보다 냉장상태로 보관하고 24시간을 초과하지 않고 빠른 시간 내에 음용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.
채수 후 실험실에서 실험한 결과는 다소 증가하였으나 먹는물수질기준을 만족하였다. 무균 채수병으로 채수한 경우는 실온(mean :24℃), 냉장보관 상태에서 24시간 동안 모두 수질기준이내였으나 시민들이 사용하던 PET병의 경우는 실온보관 상태에서는 수질기준을 초과하였고, 냉장 보관상태만이 수질기준 이하였다.
본 결과와 같이 약수는 가능한 현장에서 음용하고, 가정에서 음용수로 사용하려면 냉장상태로 보관하여 24시간을 초과하지 않는 것이 좋을 것으로 판단된다. 그러나 이용 시민은 많은 양의 물을 채수하고 있고 설문조사 결과 하루 이상 보관하여 음용하는 시민이 76.
서울시에서 지정 관리하는 먹는물공동시설 314개소 중 수원 고갈 등 시료의 채수가 불가능한 지점을 제외한 299개소에 대한 2/4분기 정밀 수질검사 결과 22.4%인 67개소가 일부항목에서 먹는물수질기준을 초과하였다.
무균 채수병으로 시료를 실온(mean : 23℃, max : 25℃, min : 22℃)에서 보관하였을 때 Table 1과 같이 24시간 안에 일반세균이 수질기준을 초과하였고, 냉장 보관(4℃) 한 경우에는 수질기준을 초과하지 않았다. 시민들이 많이 사용했던 PET병 시료는 채수당일에도 일반세균은 무균 채수병보다 약 2배 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 그리고 실온보관 및 냉장보관 모두 24시간 내에 일반세균이 증식하여 먹는물수질기준을 초과하였으며 이후 크게 증가하다 점차 증가속도가 둔화되었다.
1%와 비슷한 경향을 나타내었다. 주요 부적합 수질항목은 일반세균, 총대장균군, 분원성대장균군, 여시니아균 등 미생물관련 항목이 91.4%를 차지하였다.
질산성질소는 천정샘 12.4 mg/L, 사직공원 11.8 mg/L, 용천 10.4 mg/L 등 총 3개지점에서 먹는물수질기준을 초과하였고, 평균농도는 3.4 mg/L이었다. 음용수에 질산성질소 성분은 동물이나 사람에게 여러 가지 형태로서 위해성을 가한다.
일반세균은 Table 2와 같이 현장에서 접종한 결과는 불검출이었다. 채수 후 실험실에서 실험한 결과는 다소 증가하였으나 먹는물수질기준을 만족하였다. 무균 채수병으로 채수한 경우는 실온(mean :24℃), 냉장보관 상태에서 24시간 동안 모두 수질기준이내였으나 시민들이 사용하던 PET병의 경우는 실온보관 상태에서는 수질기준을 초과하였고, 냉장 보관상태만이 수질기준 이하였다.
일반세균은 현장에서 접종한 결과가 17 CFU/ml이었다. 채취당일의 기온은 약 25℃이었고, 채취 후 냉장상태를 유지하면서 4시간이내에 실험실로 도착하여 일반세균을 분석한 결과는 다소 증가하였다.
1은 총대장균군, 분원성대장균군이 검출시와 불검출시 이화학물질에 대하여 비교하였다. 총대장균군이 검출되었을때 불검출시보다도 염소이온, 경도, 증발잔류물, 일반세균이 높게 나타났다. 특히 일반세균은 불검출시보다 4배이상 높았다.
후속연구
이는 총대장균이 검출되면 일반세균도 오염되었을 가능성이 있음을 시사한다. 분원성대장균이 검출되었을 경우에 불검출시보다 경도와 증발잔류물이 높게 나타났는데 일반세균은 더 낮게 나타나는 경향을 보였지만 앞으로 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
먹는물 수질기준 전 항목중 변화가 있는 항목만을 선별하여 나타내었다. 이화학 수질검사 항목은 실온이나 냉장상태에 따라 성분의 변화는 매우 적었으나 pH는 시간이 경과할수록 상승하고 증발잔류물은 약간 감소하는 경향을 보였지만 이와 같은 결과는 앞으로 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
일반 세균과 총 대장균군의 먹는물 수질기준 수치는 얼마인가?
총대장균군 역시 그 자체로는 인체에 유해하지 않지만 분변오염을 나타내는 소화기계 병원균의 오염 가능성을 추정할 수 있는 지표이며 일반세균과 총대장균군은 먹는물 수질기준에서 각각 ‘100 CFU/mL’ 이하와 ‘불검출/100 mL’을 요구하고 있다(김경애, 2007).
2009년에 서울지역 먹는물공동시설을 대상으로 수질 분석한 것으로, 보관 방법에 따른 수질변화, 이화학 성분 농도 분석 및 상관성 분석을 실시하여 얻은 결과는 어떠한가?
1. 일반세균이 먹는물수질기준을 만족하였던 약수라도 보관용기와 보관온도, 보관기간 등 보관방법에 따라 먹는물수질기준을 초과하기도 하였다. 특히 재사용된 보관용기는 용기 자체의 오염여부에 의해 일반세균증식의 주요 인이 되었다. 따라서 약수는 가능한 현장에서 음용하고, 가정에서 음용수로 이용하려면 무균병에 실온보다 냉장상태로 보관하고 24시간을 초과하지 않고 빠른 시간 내에 음용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.
2. 서울지역 약수터 일부지점에서 불소, 염소이온, 질산 성질소, 경도, 증발잔류물, 수소이온농도, 색도, 알루미늄 등이 먹는물수질기준을 초과한 것으로 나타났다.
3. 이화학물질간의 상관분석을 실시한 결과, 여러 종류의 이온성분에 의해 야기되는 물질인 경도와 증발잔류물이 다른 이화학성분과 높은 상관성을 나타냈다.
2009년도 3/4분기 전국 먹는물공동시설 총 1,578개소(월 1회, 총 4,612건) 검사 결과는 어떠한가?
2009년도 3/4분기 약수의 부적합 현황은 전국 먹는물공동시설 총 1,578개소(월1회, 총 4,612건) 검사결과, 29.3%(1,350건)가 먹는물 수질기준을 초과했고 수질기준 초과항목은 일반세균, 총대장균군 등 대부분 미생물 기준을 초과(총 1,350건 중 1,336건, 99%)하는 것으로 나타났다(환경부, 2009a). 이와같이 많은 부적합에도 불구하고 이용 시민은 먹는물공동시설의 검사결과 여부를 확인하지 않고 약수를 위생적 관념 없이 음용하고 있는 실태이다.
참고문헌 (15)
김경애, 이병옥, 김오목, 허명제, 김경태, 노재일, 최춘석, 고종명, 김용희, 2007, 인천지역 약수터의 오염에 대한 연구, 대한위생학회지, 22(3), 35-50.
Gabriel, B. and Charles, P.G., 1984, Groundwater Pollution Microbiology, John Wiley & Sons, Inc., 156-165.
Steven, S.B., Peter, N., and Raj, A., 1993, Groundwater Contamination, p. 36.
WHO, 1996, Originally published in Guidelines for drinkingwater quality, 2nd ed. Vol. 2. Health criteria and other supporting information, World Health Organization, Geneva.
Zoeteman BCJ, 1980, Seneory assessment of water quality, Oxford, Pergamon Press.
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