우리나라의 경우 지역적인 특성이 반영된 지하수 수질특성 파악에 관한 국내 연구현황은 주로 지역별 지하수 수질에 영향을 미치는 원인에 대한 특성 파악에 위주로 많은 연구가 수행되었다(김건영 등, 2007;이은재 등, 2008; 이인경 등, 2010;이인경 등, 2002;이정환 등, 2009;전서령 등, 2011;조병욱 등, 2011;Kim etal.,2003). 이러한 지하수 수질특성에 관한 연구는 주로
오염이 흔히 발생되는 항목 위주로 연구가 진행되거나 또는 최근 이슈가 되는 항목 위주로 지하수 수질특성 파악을 목적으로 광범위하게 진행되고 있는추세이다.
우선 가장 많이 연구되는 대상항목은 주로 질산성질소, 비소, 불소 등이 해당되며, 일부 유기오염물질인 트리클로로 에틸렌, 테트라 클로로 에틸렌 등이 오염된 사례가 관심을 받거나, 최근에는 방사성 물질인 우라늄과 라돈에 대한 연구도 많이 이루어지고 있는 경향이다.
그중 질산성질소 항목의 경우 이러한 항목이 다량 함유된 지하수를 섭취할 경우 유아 청색증(blue baby syndrome 또는 methemoglobinemia)을 유발하거나, 가축 번식률 저하 또는 하천 및 해수의 부영양화에 영향을 미칠 수도 있다고 알려져 있다(이은재 등, 2008).이러한 질산성질소 항목의 경우 주로 농업활동 등 인위적인 요인에 의해 심부 지하수보다는 천부 지하수에서 오염이 많이 되는 것으로 보고되었다(이인경 등,2010;이인경 등,2002; 이은재 등,2008).이러한 연구에 따르면 지하수 내 질산성질소 농도변화는 천부 지하수 내 산화·환원상태 여부와 및 미생물 활성도가 큰 영향을 미친다고 알려져 있으며 따라서 지하수 내 질산성질소를 효과적으로 관리하기 위해서는 퇴비·축분 등 오염원의 시비시기 및 양 뿐만 아니라 지질매체와 지하수 수질 성분의 공간적 및 시간적 분포 및 변화상태 파악이 필수적이라고 제안한 바가 있다(이은재 등,2008).
반면에 지하수 내 비소 및 불소 항목의 경우 물·암석 반응 등 자연적 기원에 의해 발생되는 것으로 알려져 있다. 그중 비소 항목의 경우 지속적으로 음용할 경우 전 세계적으로 흡연 다음으로 많은 암환자를 발생시키는 것으로 알려진 독성물질이다. 또한 까마귀다리병(blackfoot disease)등 심각한 피부질환과 호흡,위장,심장,신경계 등의 장애에 영향을 주는 물질로 알려져 있다(문정태 등, 2008). 또한 불소는 건강상 필수요소로서 적당량을 섭취할 경우는 큰 문제는 없지만 과량으로 섭취할 경우 치아불소증(dentalfluorosis)이나 골불소증(skeletalfluorosis)등을 유발하는 것으로 알려져 있다(채기탁 등,2008;Kim etal.,2012).이러한 지하수 내비소 및 불소 항목에 대한 연구는 주로 심부 지하수 및 화강암지역을 대상으로 많이 수행되었다(조병욱 등,2008;안주성 등,2007,안주성 등,2008; 김경호 등,2006).
그 중 우리나라 만경강 일대 지하수에서 비소 농도가 높게 검출된 사례가 보고된 바가 있는데, 해당 연구결과에 의하면 오히려 천부 지하수 내 질산염 이온이 산화환원 전위의 완충작용을 하여 비소 농도를 낮게 유지시키는 반면,심부 지하수에서는 황산염이 비소농도를 결정하는 결과를 보여주고 있다(문정태 등, 2008). 이러한 결과는 농촌지역이 많은 우리나라
지역특성상 질산성질소와 비소 항목의 관리방안을 함께 고려하여 검토할 필요성이 있다고 판단할 수 있겠다.
마찬가지로 불소 항목의 경우에도 충북 보은 일대 조사 결과에 따르면 지하수 내 불소함량은 화강암 등과 지질 기원의
함불소 광물과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다(채기탁 등, 2008). 해당 조사 결과에 따르면 불소와 질산염 이온은 뚜렷한 음의 상관 성관계를 나타내고 있어 불소는 지표 오염과 상관없는 지질 기원이며 물·암석 반응이 상당히 진행된 심부 지하수에서 높게 검출되는 특성을 보여주고 있다.
반면에 인위적인 물질로는 공단지역 부근에 유기오염물질인 트리클로로 에틸렌,테트라클로로에틸렌 등이 지하수 내 오염된 사례에 대하여 조사결과가 보고된 바가 있다(함세영 등, 2006; Jo et al., 2010).
트리클로로에틸렌 및 테트라 클로로 에틸렌은 대표적인 DNAPL(dense non-aqueous phase liquid)로서 비중이 1.46으로 물보다 큰 물질로 알려져 있다. 그중 트리클로로 에틸렌은 주로 산업단지나 지중 저장시설로부터 유출되어 지하수로 유입된다.지하수로 유입된 트리클로로에틸렌은 지하수와 일시적인 막을 형성하여 지하수 유동 방향으로 이동하지만 일정 시간이 흐른 뒤에는 중력에 의해서 하부로 이동하게 되므로 정화하기가 매우 어려운 상황이다.
또한 최근에 우리나라 지하수 수질기준에는 없는 항목이지만 위해성 때문에 최근에 지하수 내 자연방사성 물질에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있는 사항이다(정도환, 2011;조병욱 등, 2011). 이러한 우라늄과 라돈 항목은 지질에 따라 발생되는 자연방사성 물질로서 지하수 내 검출농도에 따라 위해성이 달라진다.
우라늄은 일반적으로 반감기가 길기 때문에 우라늄의 인체 위해성은 방사성 독성보다는 중금속으로서의 화학적 독성이 문제가 되는 것으로 알려져 있다. 라돈은 반감기가 3.82일에 불과한 무색무취의 불활성기체이며, 인간에게 피폭되는 방사선의 50%를 차지하여 폐암 발병 인자로 알려져 있다. 국내에서도 경기도 이천 화강암 지역을 대상으로 이천지역에 특징적으로 나타나는 지하수의 우라늄과 라돈 함량 특성을 살펴본 바에 의하면, 해당 지역 우라늄 및 라돈 함량이 외국에 비해서는 낮지만 검출되는 사례가 있는 것으로 나타났다(조병욱 등, 2011). 따라서 경기도 이천과 유사한 지질을 가지고 있는 본 연구 지역인 경기도 안성시에도 자연방사성 물질에 대한 문제가 제기될 가능성도 높다고 볼 수 있겠다.
그 외 해안·도서지역 주변으로 지하수 내 염수화 현상으로 많이 발생한 사례가 보고되었는데, 특히 우리나라 서해안 일대의 경우 조석 간만 차가 크고 간척지가 많이 발달되어 있어 지하수 내 해수침투 또는 잔류 염분의 영향으로 심부 지하수 대수층이 지하수 수질이 대체로 나쁜 경우가 많은 것으로 조사된 사례가 있다 (문상호 등, 2009;신인현 등, 2002;Kim etal.,2006).
출처 : 지하수 수질특성 및 배경농도 산정을 통한 관리방안 도출에 관한 연구