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문제 정의
- 본 연구는 부산지역에 대하여 토지용도에 따른 지하수 오염의 양상을 파악하는 것이다. 연구를 위하여 부산지역내 공장지역, 주거 및 상업지역, 농업지역, 녹지지역을 택하여 각각 약 20개의 지하수공에 대하여 현장 수질을 측정하고 시료를 채취하여 실내 수질분석을 실시하였다.
제안 방법
- 현장 수질 측정항목은 공장지역의 경우와 같고, 그 외 양이온, 음이온, TCE, PCE. TCA와 농약 성분인 파라티온, 말라티온, 다이아지논, 페니트로치온은 실내분석하였다. 지하수 조사기간은 2001년 8월 28일 부터 9월 1일까지이다.
- 현장 수질 측정항목은 수온, pH, EC, TDS, 염분농도, Eh, DO, 알칼리도였다. 그리고 양이온(K*, Na*, Ca저, Mg2; Fe2*, Zn\ Cu2+, Si2+), 음이온((F* Cl , NO3; SO4)), TCE, PCE, TCA는 실험실에서 분석하였다.
- 실내분석 중 무기성분은 한국기초과학지원연구원 부산분소에 의 뢰하여 양이온(K*, Na', Caa, Mg2+, Fe2*, Zn2\ Cu2\ Si2)은 원자방출분광분석기(Inductively Coupled Plazma Atomic Emission Spectrometer, 미국 Thermo Jarrell Ash사 모델 ICP-IRIS) 그리고 음이온(F「, Cl; NO3 , soj )은 IC(미국 Dinex사 DX-500)를 사용하여 분 석하였다. 또한 TCE, PCE, TCA 와 농약성분인 파라티온, 말라티온, 다이아지논, 페니트로 치온 은 부산광역시 보건환경연구원에 의뢰하여 분석하였으며 농약 성분은 농업지역에서만 분석하였다.
- 부산광역시 의 공업지역 인 사상구 학장동 및 감전동지역의 심도 10~ 200m의 19개의 지하 수공(SSI, SS3, SS20, SS21, SS23, SS24, SS25, SS27, SS28, SS29, SS30, SS31, SS34, SS35, SS41, SS43, SS45, SS46, SS51)에 대하여 현장 수질을 측정하고 시료를 채취하여 실 내 수질분석을 실시하였다. 지하수 조사기간은 2001년 9월 26일부터 2001년 10월 18일까지 이다.
- 부산지역의 공업지역(사상구 학장동 및 감전동지역), 농업지역(기장군 일광면 칠암리, 문 중리, 문동리 일대), 주거 . 상업지역(금정구 부곡동, 장전동, 동래구 온천동), 녹지지역(금정 산, 백양산 일대)의 총 60개 시료에 대해서 현장 및 실내분석을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 공업지역, 농업지역, 주거 . 상업지역, 녹지지역들 간의 수질 특성을 서로 비교하기 위하여, 각 성분들의 최대값, 최소값, 중앙값, 1사분위값, 3사분위 값을 Box-Whisker Plot를 도시하였 다(Fig. 1). 가장 위와 아래선은 각각 최대값과 최소값이고, 사각형의 윗변과 아랫변은 각각 3사분위값과 1사분위값을 나타낸다.
- 그리고 시료를 실험실까지 운반할 때는 아이스박스를 사용하여 4 ℃로 냉장하였다. 실내분석 중 무기성분은 한국기초과학지원연구원 부산분소에 의 뢰하여 양이온(K*, Na', Caa, Mg2+, Fe2*, Zn2\ Cu2\ Si2)은 원자방출분광분석기(Inductively Coupled Plazma Atomic Emission Spectrometer, 미국 Thermo Jarrell Ash사 모델 ICP-IRIS) 그리고 음이온(F「, Cl; NO3 , soj )은 IC(미국 Dinex사 DX-500)를 사용하여 분 석하였다. 또한 TCE, PCE, TCA 와 농약성분인 파라티온, 말라티온, 다이아지논, 페니트로 치온 은 부산광역시 보건환경연구원에 의뢰하여 분석하였으며 농약 성분은 농업지역에서만 분석하였다.
- 알칼리도는 메틸오렌 지와 페놀프탈레인을 이용한 산-중화 적정법을 이용하여 분석하였다. 실내분석용 시료는 먼저 0.4511m 여과지로 여과하였으며 양이온 분석을 위한 시료는 pH를 2~3으로 유지시키기 위해서 농질산으로 산처리하였다. 그리고 시료를 실험실까지 운반할 때는 아이스박스를 사용하여 4 ℃로 냉장하였다.
- 본 연구는 부산지역에 대하여 토지용도에 따른 지하수 오염의 양상을 파악하는 것이다. 연구를 위하여 부산지역내 공장지역, 주거 및 상업지역, 농업지역, 녹지지역을 택하여 각각 약 20개의 지하수공에 대하여 현장 수질을 측정하고 시료를 채취하여 실내 수질분석을 실시하였다. 현장 수질 측정항목은 수온, pH, EC(전기전도도), TDS(총고용물질), 염분농도, Eh (산화-환원전위), DO(용존산소), 알칼리도였다.
- 토지용도별 수질형을 비교하기 위하여 Piper 다이아그램에 시료를 도시하여 보았다(Fig. 2). 먼저 사상구 공업지역을 보면, Ca-C12형이 우세하다.
- 연구를 위하여 부산지역내 공장지역, 주거 및 상업지역, 농업지역, 녹지지역을 택하여 각각 약 20개의 지하수공에 대하여 현장 수질을 측정하고 시료를 채취하여 실내 수질분석을 실시하였다. 현장 수질 측정항목은 수온, pH, EC(전기전도도), TDS(총고용물질), 염분농도, Eh (산화-환원전위), DO(용존산소), 알칼리도였다. pH는 휴대용 pH meter(Orion Model 250A), 수온은 디지털온도계(Sato Model SM-1250MC), EC와 TDS는 휴대용 EC meter(Orion Model 115), DO는 휴대용 DO meter(Orion Model 810)를 사용하였다.
- 지하수 조사기간은 2001년 9월 26일부터 2001년 10월 18일까지 이다. 현장 수질 측정항목은 수온, pH, EC, TDS, 염분농도, Eh, DO, 알칼리도였다. 그리고 양이온(K*, Na*, Ca저, Mg2; Fe2*, Zn\ Cu2+, Si2+), 음이온((F* Cl , NO3; SO4)), TCE, PCE, TCA는 실험실에서 분석하였다.
대상 데이터
- 부산광역시의 농업지역은 낙동강 좌측의 강서구와 북부에 위치하는 기장군 지역 이다. 본 연구에서는 기장군 일광면 칠암리, 문중리, 문동리 일대의 경작지에 관개용으로 개발된 지하 수공 중에서 18개공(GJ1 ~GJ18)에 대하여 현장조사를 실시하였다. 현장 수질 측정항목은 공장지역의 경우와 같고, 그 외 양이온, 음이온, TCE, PCE.
- 본 연구에서는 인위적인 오염의 영향을 비교적 덜 받고, 자연 상태의 지질학적 환경을 대 표할 수 있다고 판단되는 금정산, 백양산일대를 녹지지역으로 선정하였으며, 이들 지역에 분 포하는 용천수 22개소(SI, S5, S9, S10, S14, S17, S23, S24, S27, S28, S32, S34, S36, S37, S44, S50, S52, S57, S61, S63, S65, S68에서 현장 수질분석과 실내분석용 시료를 채취하였다. 조사는 2001년 4월 11일부터 5월 13일까지 실시하였다.
- 부산광역시 중에서 주거.상업지역으로서 금정구 부곡동, 장전동, 동래구 온천동에 대해서 이들 지역에 분포하는 지하수공 중에서 16개공(KD5, 6, 7, 9, 76, 77, 79, 80, 94, 96, 97, 112, 117, 125, 128, 135)에 대해 현장 수질분석과 실내분석용 시료를 채취하였다. 지하수 조사는 2001년 10월 25일부터 11월 7일까지 실시하였다.
- 실내 수질분석 결과, GJ1, GJ12, GJ13은 전기적 중성도 5%를 벗어나므로 제외하고 나머지 15개 시료를 이용하여 통계분석을 실시하였다. pH의 범위는 5.
- 그 이유는 녹지지역에는 유기오염물질을 발생시킬 수 있는 분포하지 않기 때문이다. 실내 수질분석 결과, S9, S17, S23, S57, S65는 E. N. 10%를 벗어나므로 제외하고 나머지 17개 시료를 이용하여 통계분석을 실시하였다.
- 실내 수질분석 결과, SS45와 SS46은 전기적인 중성도 10%를 벗어나므로 제외하고 나머지 17개 시료를 이용하여 통계분석을 실시하였다. pH는 6.
- 조사는 2001년 4월 11일부터 5월 13일까지 실시하였다. 용천수의 시료 번호는 Spring 머 리글자 S와 일련번호로서 기재하였다.
- 본 연구에서는 인위적인 오염의 영향을 비교적 덜 받고, 자연 상태의 지질학적 환경을 대 표할 수 있다고 판단되는 금정산, 백양산일대를 녹지지역으로 선정하였으며, 이들 지역에 분 포하는 용천수 22개소(SI, S5, S9, S10, S14, S17, S23, S24, S27, S28, S32, S34, S36, S37, S44, S50, S52, S57, S61, S63, S65, S68에서 현장 수질분석과 실내분석용 시료를 채취하였다. 조사는 2001년 4월 11일부터 5월 13일까지 실시하였다. 용천수의 시료 번호는 Spring 머 리글자 S와 일련번호로서 기재하였다.
- TCA와 농약 성분인 파라티온, 말라티온, 다이아지논, 페니트로치온은 실내분석하였다. 지하수 조사기간은 2001년 8월 28일 부터 9월 1일까지이다.
- 부산광역시 의 공업지역 인 사상구 학장동 및 감전동지역의 심도 10~ 200m의 19개의 지하 수공(SSI, SS3, SS20, SS21, SS23, SS24, SS25, SS27, SS28, SS29, SS30, SS31, SS34, SS35, SS41, SS43, SS45, SS46, SS51)에 대하여 현장 수질을 측정하고 시료를 채취하여 실 내 수질분석을 실시하였다. 지하수 조사기간은 2001년 9월 26일부터 2001년 10월 18일까지 이다. 현장 수질 측정항목은 수온, pH, EC, TDS, 염분농도, Eh, DO, 알칼리도였다.
- 상업지역으로서 금정구 부곡동, 장전동, 동래구 온천동에 대해서 이들 지역에 분포하는 지하수공 중에서 16개공(KD5, 6, 7, 9, 76, 77, 79, 80, 94, 96, 97, 112, 117, 125, 128, 135)에 대해 현장 수질분석과 실내분석용 시료를 채취하였다. 지하수 조사는 2001년 10월 25일부터 11월 7일까지 실시하였다. 지하수의 시료 번호는 금정구의 머리글자 KD와 일련번호로서 기재하였다.
데이터처리
- 분석된 시료의 정확성을 검토하기 위해서 전기적인 중성도를 계산하였다(Appelo and Postma, 1999):
- 실내 수질분석 결과, KD6와 KD94는 전기적인 중성도 10%를 벗어나므로 제외하고 나머지 14개 시료를 이용하여 통계분석을 실시하였다. pH의 범위는 5.
이론/모형
- pH는 휴대용 pH meter(Orion Model 250A), 수온은 디지털온도계(Sato Model SM-1250MC), EC와 TDS는 휴대용 EC meter(Orion Model 115), DO는 휴대용 DO meter(Orion Model 810)를 사용하였다. 알칼리도는 메틸오렌 지와 페놀프탈레인을 이용한 산-중화 적정법을 이용하여 분석하였다. 실내분석용 시료는 먼저 0.
성능/효과
- 1) 공업지역에서는 일부 지역에서 Na, K, Mg는 해수와 연관성을 가지는 것으로 보인다. NO3은 한 지점을 제외하고는 먹는물 기준치 이하로 검출되었다.
- 2) 농업지역에서는 Ca, Mg, Na의 상당량이 비료로부터 유래함을 암시하고 있다. 또한, NO3은 대부분의 지점에서 먹는물 기준치를 초과하고 있다.
- 4) 녹지지역에서는 양이온, 음이온의 농도가 모두 높지 않았으며, 중금속도 거의 검출되지 않았다. 한편, N6도 모든 시료에서 먹는물 기준치 이내로 검출되었다.
- 6) 수질형을 보면, 공업지역은 Ca-C12형이 우세하고, 농업지역과 주거 . 상업지역에서는 Ca-C12형과 Ca-HCCh형이 거의 절반씩을 차지하고 있다.
- 또한, NO3은 대부분의 지점에서 먹는물 기준치를 초과하고 있다. TCE와 PCE는 한 지점에서만 먹는물 기 준치 이 내로 검 출되 었으며, 농약성 분인 다이 아지 논, 파라티온, 말라티온, 페 니트로치 온은 전혀 검출되지 않았다.
- 중금속 이온(Fe* Zn2*, Cif)은 거의 검출되지 않았으며, 모든 시료가 먹는물 기준치(Fe诳 는 0.3mg/ f. , Zn*와 Ci产는 lmg//)에 적합하다.
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