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충북 영동지역 지하수의 수리지화학적 특성 및 질산염 오염 특성
Hydro-geochemical Nature and Nitrates Contamination Charecters of Groundwater in the Youngdong, Chungbuk Province 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.45 no.1, 2012년, pp.23 - 30  

이인경 (충북대학교 지구환경과학과) ,  최상훈 (충북대학교 지구환경과학과)

초록
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농업지역인 충북 영동 지역 지하수의 지화학적 특성과 질산염의 기원을 규명하기 위하여 지화학 및 질소동위원소 연구가 수행되었다. 지하수의 pH는 평균 7.2 (6.0~8.2)로 약산성 내지 약알칼리성으로 나타났다. 지하수의 평균 전기전도도, 산화환원전위용존산소량은 각각 369 ${\mu}S/cm$ (70~729 ${\mu}S/cm$), 165.6 mV (29-383.2 mV), 4.3 mg/L(1.8~8.0 mg/L)이다. 지하수 내 양이온을 함량이 높은 순으로 나열하면, $Ca^{2+}$>$Na^{2+}$>$Mg^{2+}$>$K^{2+}$이고, 음이온의 경우는 ${HCO_3}^-$>${NO_3}^-$>${SO_4}^{2-}$>$Cl^-$>$F^-$이다. 연구지역 지하수의 대부분은 물-암석과의 반응으로 기인된 Ca-$HCO_3$ 유형으로 나타났으며, Ca-Cl 유형 (2.5%) 과 Na-$HCO_3$ (2.5%) 유형은 농업활동 등의 영향으로 전이된 것으로 밝혀졌다. 지하수 내 질산성 질소의 함량은 10.2 mg/l~26.9 mg/l 범위로 검출되어 오염이 우려되는 것으로 밝혀졌다. 지하수 내 질산성 질소의 기원을 파악하기 위한 질소 동위원소 분석 결과, 질산성 질소의 동위원소비 (${\delta}^{15}N_{-}NO_3$)는 1.9‰~19.4‰ (평균 10.1‰)로 측정되었으며, 동위원소비에 따른 질산염의 기원은 축사의 동물 분뇨나 농지에 시비된 유기물 비료임을 나타낸다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Major ions and nitrogen isotopic analyses were performed to determine the geochemical characters and to identify the source of nitrate of the shallow groundwater around agricultural field in the Youngdong area. The pH value of groundwater ranges from 60. to 8.2 (pH 7.2, mean). The average of EC, Eh ...

주제어

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문제 정의

  • 지하수의 잠재오염원은 폐수 및 오수배출시설, 유류저장시설 및 판매소, 축산시설 등의 점오염원과 넓은 지역에서 오염물질이 광범위하게 확산되는 비점오염원인 농경지에서의 농약 및 비료 살포 등의 농업오염원 등을 들 수 있다 (Ministry of Agriculture and Korea Rural Corporation, 2009). 이번 연구는 농촌 지역에 분포하는 천부 지하수에 대한 수리지화학적 특성을 파악하고, 농업활동으로 인한 지하수 오염을 평가하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Piper diagram은 무엇인가? Piper diagram은 지하수 화학특성을 표시하는데 널리 쓰이는 수단인데, 지하수내 주요 양이온과 음이온의 당량농도 (meq/l)를 비율로 나타냄으로써 지하수의 유형 (type)을 구분하는데 이용될 수 있다. 양이온의 경우 Na와 K의 당량농도의 합과 Ca와 Mg의 당량농도의 합을 비교하여 전자가 큰 경우 Na 유형으로, 후자가 큰 경우 Ca 유형으로, 음이온의 경우 HCO3와 CO3의 당량농도의 합과 Cl, SO4의 당량농도의 합을 비교하여 전자가 큰 경우 HCO3 유형, 후자가 큰 경우 Cl 유형으로 구분된다 (Piper, 1944).
질산성 질소가 원인이 되는 문제는 무엇인가? 지하수 중의 질산성 질소는 대기 중 질소의 생물학적 고착과 분해, 사람과 동물의 분뇨, 생활하수, 산업 슬러지, 폐수, 침출수, 화학적 및 유기적 비료 및 토양내 유기 질소 등 다양한 기원으로부터 유래된다. 질산성 질소는 유아 청색증을 유발하거나 가축의 번식을 저하시키거나, 하천과 해수의 부영양화를 일으키는 원인으로 작용한다 (Fennesy and Cronk, 1997).
Piper diagram에서 지하수의 유형을 구분하는 방법은 무엇인가? Piper diagram은 지하수 화학특성을 표시하는데 널리 쓰이는 수단인데, 지하수내 주요 양이온과 음이온의 당량농도 (meq/l)를 비율로 나타냄으로써 지하수의 유형 (type)을 구분하는데 이용될 수 있다. 양이온의 경우 Na와 K의 당량농도의 합과 Ca와 Mg의 당량농도의 합을 비교하여 전자가 큰 경우 Na 유형으로, 후자가 큰 경우 Ca 유형으로, 음이온의 경우 HCO3와 CO3의 당량농도의 합과 Cl, SO4의 당량농도의 합을 비교하여 전자가 큰 경우 HCO3 유형, 후자가 큰 경우 Cl 유형으로 구분된다 (Piper, 1944).
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  26. Wilson, G.B., Andrews and Bath, A.H. (1994) The nitrogen isotope composition of groundwater nitrates from the East Midlands Triassic sandstone aquifer, England. Journal of Hydrology, v.157, p.32-46. 

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