지하수 시료에 대한 현장 수질측정은 온도(Temp.), 수소이온 농도(pH), 전기전도도(EC), 산화환원 전위(ORP), 용존산소(DO) 등에 대하여 실시하였다.
이러한 현장측정 항목들을 통해 개략적으로 지하수 수질상태를 채취 시 현장에서 비교할 수 있으므로 대표성 있는 지하수 시료채취가 가능하도록 노력하였다. 우선 지하수의 온도는 지하수와 다공질 지질 매체 사이의 열적 평형으로 인하여 변하게 되므로 지하의 온도를 지시하는 인자이다. 이러한 수온 변 화치의 측정값에 따라 수소이온 농도, 전기전도도 등의 측정치 보정에 사용된다.
수소이온 농도는 일반적으로 광물의 풍화과정 중에 소모되거나 발생되는 반응과정에서 나타나는 수소이온의 농도값으로써 일반적으로 물-암석 반응이 진행됨에 따라 총 용존 물질(TDS), 전기전도도와 마찬가지로 상승하는 경향이 있다(이인호 등, 2002). 이러한 수소이온 농도의 증가 또는 감소 경향은 지하수의 수질변화에 가장 적극적으로 영향을 받거나 미치는 요소 중 하나이다.
전기전도도는 단위 체적을 갖는 25℃의 수용성 용액의 두 대응 면에서 측정한 전기저항(ohm)의 역수로 정의되고 있다. 따라서 전기전도도는 용액 내에 이온이 많을수록 증가하기 때문에 이온 농도의 지시 인자가 된다.
일반적으로 전기전도도는 물· 암석 반응의 정도에 따라 지하수의 심도가 깊어질수록 그 값이 증가하는 것으로 알려져 있으며, 또한 인위적인 오염이나 해수의 혼입에 의해 그 값이 증가할 수 있다(이인호 등, 2002;Kim etal., 2003;Kim etal.,2006).
산화환원 전위는 어떤 물질이 전자를 잃고 산화되거나 환원되려는 정도를 나타낸 값으로, 산화환원 가역 평형상태에 있는 수용액에 부반응 성 전극을 주입시켜서 발생하는 전위를 측정하여 나타낸다. 산화환원은 가역적으로 일어나며, 전위차(mV)로 표시된다. 산화환원 전위의 값이 (+)이면 산화상태이고, (-)이면 환원 상태를 의미한다. 지하수가 산화상태 혹은
환원 상태에 따라서 특정 이온이 지질 매체에서 용출되거나, 지하수 내에서 제거되는 반응들이 일어나게 되므로 지하수의 양․음이온의 거동 특성 해석에 필요한 항목이다.
용존산소는 물에 녹아 있는 유리산소(O2)의 양을 말한다. 대기 중에 산소는 물에 녹아들어가 수중의 생물들이 살아가는데 적절한 환경을 제공하기 때문에 물속에 녹아 있는 용존산소의 양을 파악하는 것은 해당 수질의 좋고 나쁨을 판단하는 지표가 된다. 이 값은 대기 중에 있는 산소의 자연적 용해 및 조류나 수중식물의 광합성 작용에 의해 증가하고, 수온의 상승,
물속에 있는 오염된 무기 화합물에 의한 산화작용, 동식물의 호흡에 의한 소비, 미생물이 유기물을 분해할 때 그 양이 감소하므로, 지하수 내 화학적 및 생물학적 반응을 이해하고 물의 오염을 추정하는데 중요한 항목이다.
이러한 온도, 수소이온 농도, 산화환원 전위, 전기전도도, 용존산소 등의 현장 수질측정은 HANNA사의 pH meter(ModelHI9813-6), UNIS사의 ECmeter(Model HI 98311)와 ORP meter(Model HIl 98120)를 이용하여 측정하였다.
특히 안정하고 대표적인 시료 채취를 위하여 온도와 전기전도도 값이 일정해질 때까지 적정시간 양수한 후에 시료를 채수하여 현장에서 측정하였다. 측정 시 대기와의 접촉을 막기 위해 아크릴 재질로 제작한 흐름 통과 상자(flow throughcell)를 이용하여 정류 상태에서 측정하였다.
지하수 시료의 용존 성분에 대한 정량분석은 환경부 공인 먹는 물 수질분석기관에서 분석을 수행하였다. 주요 양이온 및 중금속의 정량 분석은 Varian사의 유도결합 플라스마 방출분 광분석기(ICP, Model710-ES)를, 주요 음이온의 정량분석은 Metrohm사의 이온 크로마토그래피(IC, Model 861 Advanced CompactIC)를 이용하여 수행하였다. 분석된 양이온과 음이온은 각각 Na, K, Mg, Ca, Si, Cl, SO4, F, NO3, Br, NO2, PO4, NH4이며, 미량원소 및 중금속은 각각 Al, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Li, Pb, Se, Sr, Zn이다. 시료 채취로부터 분석에 이르는 일련의 과정은 공인된 표준
방법(StandardMethod)에 의거하여 수행되었다.
출처 : 지하수 수질특성 및 배경농도 산정을 통한 관리방안 도출에 관한 연구