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문제 정의
- 따라서 본 연구는 상수도시설의 미설치로 지하수를 학교급수로 사용하는 30개 학교지하수를 대상으로 지하수 수질특성, 오염상태 및 정수기 수질상태를 파악하여 먹는물 분야 정책기초자료로 활용하고 학생건강증진 향상에 기여하고자 하였다.
- 학교 지하수의 수질특성은 지역별로 지하수법에서 시행되고 있는 지하수 측정망 운영자료와 전국 각시 도의 지하수의 먹는물 수질항목과 비교, 분석하고자 하였다. 수질항목별 특성은 먹는물 기준부적항목 중부적율이 높은 항목을 중심으로 조사하였다.
- 본 연구에서는 경상북도 내 지하수를 먹는 물로 이용하는 30개소 학교지하수 및 정수기통과수에 대한 수질특성을 조사하였다. 조사결과 43%의 지하수가 먹는물로서 부적합 했었고 정수기의 경우에도 45%가 먹는물로서 부적합한 결과를 보여 주어 학교지하수가 안전하지 않음을 알 수 있었다.
제안 방법
- 검사 항목별 분석기기는 휘발성물질은 Purge & Trap 과 Gas Chromatography(HP 6890)를 사용하였고, 농약류분석은 Gas Chromatography (HP 6890)와 HPLC (Waters 2695)로 경상북도 보건환경연구원에서 분석 하였다.
- 1과 Table 1)를 선정하여 조사하였고, 시료채취는 2007년 3월, 8월, 11월에 실시되었다. 채수로 인한 미생물 오염을 피하기 위해 화염소독을 하거나 알콜소독 후 5분 이상 방류한 뒤 4 ℓ의 물시료를 채취하였다.
- 검사 항목별 분석기기는 휘발성물질은 Purge & Trap 과 Gas Chromatography(HP 6890)를 사용하였고, 농약류분석은 Gas Chromatography (HP 6890)와 HPLC (Waters 2695)로 경상북도 보건환경연구원에서 분석 하였다. 중금속류는 AA (Varian AA240FS)와 ICP (Perkim Elmer3300)를 사용하였으며, Ion Chromatography (Dionex ICS3000)를 음이온분석에 사용하였으며, 탁도와 pH는 탁도계(Hach 2100N)와 pH미터(Orion 265)를 이용하였다. CN, phenol, ABS는 Bran+Luebbe (Auto Analazer3)를 사용하였다.
- 학교 지하수의 수질특성은 지역별로 지하수법에서 시행되고 있는 지하수 측정망 운영자료와 전국 각시 도의 지하수의 먹는물 수질항목과 비교, 분석하고자 하였다. 수질항목별 특성은 먹는물 기준부적항목 중부적율이 높은 항목을 중심으로 조사하였다. 또한 본조사는 해당 지역의 1～2개 학교만을 선정하였으므로 이들 지점이 지역전체 지하수를 대표하기는 어려우나 지하수를 쓰는 학교의 평균수질을 파악하는데 참고자료가 될 것으로 사료된다.
대상 데이터
- 지하수를 학교급수로 사용하는 경북도내의 초, 중, 고등학교 121개 중 상수도 인입년도와 지역적 분포를 고려하여 16개 지역 30개 학교 (Fig. 1과 Table 1)를 선정하여 조사하였고, 시료채취는 2007년 3월, 8월, 11월에 실시되었다. 채수로 인한 미생물 오염을 피하기 위해 화염소독을 하거나 알콜소독 후 5분 이상 방류한 뒤 4 ℓ의 물시료를 채취하였다.
- 중금속류는 AA (Varian AA240FS)와 ICP (Perkim Elmer3300)를 사용하였으며, Ion Chromatography (Dionex ICS3000)를 음이온분석에 사용하였으며, 탁도와 pH는 탁도계(Hach 2100N)와 pH미터(Orion 265)를 이용하였다. CN, phenol, ABS는 Bran+Luebbe (Auto Analazer3)를 사용하였다.
이론/모형
- 수질분석 및 미생물검사는 먹는물수질공정시험법에 따라 분석하였고, 분석항목은 지하수 먹는물 수질 기준 46항목을 하였으며, 정수기통과수에 대해서는 미생물항목인 일반세균(Standard Plate Count), 총 대장균군(Total Coliforms), 분원성대장균군(Fecal Coliforms) 3항목을 분석하였다 (환경부, 2008). 검사 항목별 분석기기는 휘발성물질은 Purge & Trap 과 Gas Chromatography(HP 6890)를 사용하였고, 농약류분석은 Gas Chromatography (HP 6890)와 HPLC (Waters 2695)로 경상북도 보건환경연구원에서 분석 하였다.
성능/효과
- 지하수 수질조사는 지하수 관정으로의 접근이 불가능하여 정수기 수질조사만 실시한 상주지역 초등학교 2곳과 연구기간 중 폐교가 된 예천 Y 초등의 11월 시료는 채취할 수 없어 총검사건수는 83건이었다. 이 중 부적건수는 36건(43.3%)이었으며, 부적항목은 일반세균, 총대장균군, 분원성대장균군, 탁도, 알루미늄, 증발 잔류물, 질산성질소, 철, 보론, 경도, 황산이온, 색도였다. Fig.
- 3%)이었으며, 부적항목은 일반세균, 총대장균군, 분원성대장균군, 탁도, 알루미늄, 증발 잔류물, 질산성질소, 철, 보론, 경도, 황산이온, 색도였다. Fig. 2에서 보는 것과 같이 부적내역 중 일반세균 및 총대장균군과 분원성대장균군의 미생물항목이 전체 63%로 가장 많았고 탁도 13%, 알루미늄 5%, 증발잔류물과 질산성질소가 각각 4% 순이었다.
- USGS (2004)의 조사결과에 따르면 지하수 중의 염소농도는 지역이나 환경에 따라 10～500 ㎎/ℓ로 매우 다양한 것으로 나탔고 본 조사에서는 염소이온의 범위가 0～128 ㎎/ℓ로 USGS의 조사에 비해 상대적으로 낮은 농도를 보였다. 또한 모든 시료에서 국내음용수기준 250 ㎎/ℓ를 초과하는 시료는 없었고 평균은 16 ㎎/ℓ로서 전국 지하수측정망 조사결과의 평균값인 30 ㎎/ℓ의 절반에 해당되어 조사대상 학교의 지하수에 있어 염소는 큰문제가 없는 것으로 사료된다. 주목할 결과로는 해안 지역에 위치하여 해수의 영향을 많이 받을 것으로 사료된 포항 J초등에서 염소농도가 74 ㎎/ℓ로 나타나 해수에 의한 영향을 보이지 않았으며, 이는 경상남도 지역의 지하수질 특성조사에서 해수의 영향을 상당히 받은 결과와 상반되었다.
- 또한 모든 시료에서 국내음용수기준 250 ㎎/ℓ를 초과하는 시료는 없었고 평균은 16 ㎎/ℓ로서 전국 지하수측정망 조사결과의 평균값인 30 ㎎/ℓ의 절반에 해당되어 조사대상 학교의 지하수에 있어 염소는 큰문제가 없는 것으로 사료된다. 주목할 결과로는 해안 지역에 위치하여 해수의 영향을 많이 받을 것으로 사료된 포항 J초등에서 염소농도가 74 ㎎/ℓ로 나타나 해수에 의한 영향을 보이지 않았으며, 이는 경상남도 지역의 지하수질 특성조사에서 해수의 영향을 상당히 받은 결과와 상반되었다. 따라서, 포항지역 전체의 염소이온농도가 포항 J초등의 결과와 동일한지에 대한 연구가 차후에 수행되어야 할 것이다 (김 등, 1998).
- 분석결과 경도의 농도범위는 7～1229 ㎎/ℓ였고 평균치는 143 ㎎/ℓ로서 먹는 물 수질기준인 300 ㎎/ℓ의 절반 수준이었다. 수질기준을 초과한 고령 U중학교 시료는 평균 1161 ㎎/ℓ를 나타내어 상당히 높은 수준이었다.
- 그 외 수질항목의 전체 시료 평균치는 각각 pH 7.2, 과망간산소비량 0.9 ㎎/ℓ, 아연 0.065 ㎎/ℓ, 알루미늄 0.07 ㎎/ℓ, 보론 0.11 ㎎/ℓ로 양호한 것으로 나타났다.
- 6%)이었다. 일반세균의 경우, 평균 710 CFU/㎖로 전국지하수측정망 일반지역의 일반세균 평균치 35 CFU/㎖보다 훨씬 높게 나타났다. 총대장균군의 부적건수는 23건, 분원성대장균군도 13건이 검출되어 물리화학적 인자에 비해 미생물지표에 대한 부적율이 상당히 높아 지하수원수의 미생물에 의한 오염이 심각한 수준임을 알 수 있었다.
- 일반세균의 경우, 평균 710 CFU/㎖로 전국지하수측정망 일반지역의 일반세균 평균치 35 CFU/㎖보다 훨씬 높게 나타났다. 총대장균군의 부적건수는 23건, 분원성대장균군도 13건이 검출되어 물리화학적 인자에 비해 미생물지표에 대한 부적율이 상당히 높아 지하수원수의 미생물에 의한 오염이 심각한 수준임을 알 수 있었다. 미생물에 의한 지하수의 오염, 특히 농촌지역은 대부분이 정화조의 균열에 의한 것이라는 보고에 비추어 볼 때 본 연구 대상 학교들 역시 주변 지역 또는 학교자체의 정화조가 균열되어 지하수로 분변성오염물들이 침투했을 가능성을 배제할 수 없다 (Conboy 와 Goss, 2001; Scanduraa와 Sobseya, 1997).
- 조사 대상학교 중 정수기를 사용하는 학교는 전체 대상 학교 중 77%에 해당하는 23개였고 학교별로 각기 다른 회사의 정수기를 사용하는 경우도 있었으나, 관리는 모두 구입처나 렌탈업체에서 하고 있었으며, 필터교환 및 점검 주기는 1～2개월이었다.
- 5%)이었다. 건강상 유해 영향 유기물질인 농약류 4종, 휘발성 물질 10종과 건강상 유해영향 무기물질인 중금속6종, 시안, 페놀, 세제 등은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 정수기 통과 전후의 수질 비교결과는 Table 2에 나타내었고 지하 수원수의 수질항목수치는 지하수원수수질의 대표값이 될 수 있다고 판단되는 평균수질치와 비슷한 값을 찾아 실제 정수기통과수에는 얼마나 나오는지를 나타내었다.
- 시기별 변화정수기통과전후의 미생물결과는 총 219시료 중 일반세균 83건(37.9%), 총대장균군 25건 (11.4%), 분원성대장균군 14건(6.4%)이 부적합으로나타났으며, Table 3의 시기별 정수전후 미생물결과를 보면, 지하수 원수 일반세균의 경우는 14.3%(3월), 53.6%(8월), 25.9%(11월)로 8월의 하절기에 기준초과시료가 많았음을 알 수 있었고, 총대장균군과 분원성대장균군도 유사한 결과를 나타내었다. 하절기인 8월이 기준초과시료가 많은 것은 하절기학교방학으로 장시간 정수기를 사용하지 않고 미생물이 성장하기 좋은 온도를 유지했기 때문으로 사료된다.
- 하절기인 8월이 기준초과시료가 많은 것은 하절기학교방학으로 장시간 정수기를 사용하지 않고 미생물이 성장하기 좋은 온도를 유지했기 때문으로 사료된다. 지하수원수와 정수기통과수의 부적건수를 비교할 때 정수 후 정수기통과수의 미생물부적율에 대해 3월과 8월 일반 세균은 정수 후 기준초과건수가 증가하였으며, 총대장균군과 분원성대장균군은 정수 후 기준초과건수가 낮아진 것으로 나타났다. 본연구에서 일반세균이 초과된 정수기통과수는 총 136건 중 57건(41.
- 지하수원수와 정수기통과수의 부적건수를 비교할 때 정수 후 정수기통과수의 미생물부적율에 대해 3월과 8월 일반 세균은 정수 후 기준초과건수가 증가하였으며, 총대장균군과 분원성대장균군은 정수 후 기준초과건수가 낮아진 것으로 나타났다. 본연구에서 일반세균이 초과된 정수기통과수는 총 136건 중 57건(41.9%) 이었다. 이 결과는 2006년 부산시 보건환경연구원의 이등 (2006)이 다중이용시설의 정수기물 조사한 결과인 52.
- 본 연구에서는 경상북도 내 지하수를 먹는 물로 이용하는 30개소 학교지하수 및 정수기통과수에 대한 수질특성을 조사하였다. 조사결과 43%의 지하수가 먹는물로서 부적합 했었고 정수기의 경우에도 45%가 먹는물로서 부적합한 결과를 보여 주어 학교지하수가 안전하지 않음을 알 수 있었다. 특히 부적합한 결과를 보여준 샘플 중 63%가 미생물에 의한 오염에 노출된 것으로 나타남으로 원수에 대한 소독이나 살균처리및 지하수 시설물관리에 주의를 기울여 미생물에 대한 오염을 차단하는 방안을 강구해야 할 것은 물론이고 학생들이 실수로 먹는물로서 부적합한 물을 마시는 일이 없도록 지도를 병행해야 할 것으로 사료된다.
- 특히 부적합한 결과를 보여준 샘플 중 63%가 미생물에 의한 오염에 노출된 것으로 나타남으로 원수에 대한 소독이나 살균처리및 지하수 시설물관리에 주의를 기울여 미생물에 대한 오염을 차단하는 방안을 강구해야 할 것은 물론이고 학생들이 실수로 먹는물로서 부적합한 물을 마시는 일이 없도록 지도를 병행해야 할 것으로 사료된다. 정수기통과수의 경우 물리화학적 인자에 대해서는 안전함을 보여준 반면 지하수와 마찬가지로 전체시료의 42%가 미생물에 의해 오염된 것으로 나타났다. 특히 정수기통과수의 오염은 정수기를 장시간 사용하지 않는 학교 방학기간 중이 가장 심했으므로 방학기간 중 정수기의 관리에 특히 신경을 써야 할 것이며 개학 전후를 중점적으로 관리해야 할 것이다.
후속연구
- 수질항목별 특성은 먹는물 기준부적항목 중부적율이 높은 항목을 중심으로 조사하였다. 또한 본조사는 해당 지역의 1～2개 학교만을 선정하였으므로 이들 지점이 지역전체 지하수를 대표하기는 어려우나 지하수를 쓰는 학교의 평균수질을 파악하는데 참고자료가 될 것으로 사료된다.
- 주목할 결과로는 해안 지역에 위치하여 해수의 영향을 많이 받을 것으로 사료된 포항 J초등에서 염소농도가 74 ㎎/ℓ로 나타나 해수에 의한 영향을 보이지 않았으며, 이는 경상남도 지역의 지하수질 특성조사에서 해수의 영향을 상당히 받은 결과와 상반되었다. 따라서, 포항지역 전체의 염소이온농도가 포항 J초등의 결과와 동일한지에 대한 연구가 차후에 수행되어야 할 것이다 (김 등, 1998).
- 미생물 오염에 대한 또다른 결과는 부적건수의 대부분이 8월 시료에 집중되어 있으며 3월 및 11월 시료의 경우 기준치를 초과하였더라도 8월 시료와 비교했을 때 2～50배의 농도차를 보임으로 여름철 지하수원수의 미생물의 오염이 심각함을 알 수 있었고 이는 여름철 지하수의 미생물 오염은 강우에 크게 영향을 받는다는 Lamka 등 (1980)의 보고에 비추어 볼 때 여름철, 특히 6-7월의 장마에 큰 영향을 받았을 것으로 사료된다. 이에 지하 수원수의 효율적인 관리를 위해서 장마철 직후 지하 수에 대한 집중적인 모니터링이 필요할 것으로 사료 된다.
- 조사결과 43%의 지하수가 먹는물로서 부적합 했었고 정수기의 경우에도 45%가 먹는물로서 부적합한 결과를 보여 주어 학교지하수가 안전하지 않음을 알 수 있었다. 특히 부적합한 결과를 보여준 샘플 중 63%가 미생물에 의한 오염에 노출된 것으로 나타남으로 원수에 대한 소독이나 살균처리및 지하수 시설물관리에 주의를 기울여 미생물에 대한 오염을 차단하는 방안을 강구해야 할 것은 물론이고 학생들이 실수로 먹는물로서 부적합한 물을 마시는 일이 없도록 지도를 병행해야 할 것으로 사료된다. 정수기통과수의 경우 물리화학적 인자에 대해서는 안전함을 보여준 반면 지하수와 마찬가지로 전체시료의 42%가 미생물에 의해 오염된 것으로 나타났다.
- 특히 정수기통과수의 오염은 정수기를 장시간 사용하지 않는 학교 방학기간 중이 가장 심했으므로 방학기간 중 정수기의 관리에 특히 신경을 써야 할 것이며 개학 전후를 중점적으로 관리해야 할 것이다. 즉, 정수기 관리는 1개월 주기의 필터교체, 정수기주변청소철저, 장기간 사용하지 않을 경우 물을 완전히 배수시키고 깨끗이 세척하여 보관, 매월 정기적인 미생물 검사후 정수기 옆에 시험성적서를 붙여 공지해야만 할 것으로 사료된다. 미생물 오염에 대한 관리를 철저히 하는 것이 수질관리에 단기적인 효과를 가져 올 수있을 것이며 장기적으로는 향후 도내 학교에서 학생들이 쓰고 마시는 음용수는 관리와 안전성을 위해 지방상수도가 우선적으로 보급되어야 할 것으로 사료 된다.
- 즉, 정수기 관리는 1개월 주기의 필터교체, 정수기주변청소철저, 장기간 사용하지 않을 경우 물을 완전히 배수시키고 깨끗이 세척하여 보관, 매월 정기적인 미생물 검사후 정수기 옆에 시험성적서를 붙여 공지해야만 할 것으로 사료된다. 미생물 오염에 대한 관리를 철저히 하는 것이 수질관리에 단기적인 효과를 가져 올 수있을 것이며 장기적으로는 향후 도내 학교에서 학생들이 쓰고 마시는 음용수는 관리와 안전성을 위해 지방상수도가 우선적으로 보급되어야 할 것으로 사료 된다.
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