충북 영동지역 지하수의 수리지화학적 특성 및 질산염 오염 특성

Hydro-geochemical Nature and Nitrates Contamination Charecters of Groundwater in the Youngdong, Chungbuk Province

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 전기 전도도, 산화환원전위 및 용존산소량은 각각 369 μS/cm (70~729 μS/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, Ca2+>Na2+>Mg2+>K2+이고, 음이온의 경 우는 HCO3->NO3->SO42->Cl->F-이다. 연구지역 지하수의 대부분은 물-암석과의 반응으로 기인된 Ca-HCO3 유형으 로 나타났으며, Ca-Cl 유형 (2.5%) 과 Na-HCO3 (2.5%) 유형은 농업활동 등의 영향으로 전이된 것으로 밝혀졌다. 지 하수 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 (δ15N_NO3)는 1.9‰~19.4‰ (평균 10.1‰)로 측정되었으며, 동위원소비에 따른 질산염의 기원은 축사의 동물 분뇨나 농지에 시비 된 유기물 비료임을 나타낸다.

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 and DO is 369 μS/cm (70~729 μS/cm), 165.6 mV (29~383.2 mV), 4.3 mg/L (1.8~8.0 mg/L) respectively. The ion concentraion of groundwater was in the order of Ca2+>Na2+>Mg2+>K2+ and HCO3->NO3->SO42->Cl->F-. Most of groundwater is Ca-HCO3 type. The groundwater was affected by water-rock interaction in the shallow depth. Some groundwater is Ca-Cl or Na-HCO3 (2.5%) type that was due to agricultural activities. The NO3_N concetration of grondwater range from 10.2 mg/l to 26.9 mg/l, which show that this area is under nitrate pollution. δ15N-NO3 value of the groundwater is the origins of are a combination of animal wastes and man-made fertilizers.