지하수와 하천수의 수질
지구상의 물은 97.54%가 염수, 빙하가 1.81%로 이들이 지구 전체의 99.35%를 차지하고 있습니다. 담수인 지하수는 겨우 0.63%입니다. 지하수의 원천이 되는 강수도 최근 산업화에 따른 대기오염으로 다양한 화학성분을 이루고 있습니다. 또한 비교적 순수한 강수가 지표에 도달하면 토양, 암석, 유기물과 반응하여 지하수의 화학성분을 변화시키게 됩니다. 따라서 그 지역의 토양, 지질에 따라 수질의 특성이 달라집니다.
수질의 특성
수질은 물리적 특성, 화학적 및 생물학적 특성에 의하여 평가될 수 있습니다. 물리적 특성에 의한 수질 평가기준은 탁도, 총용존물질, 색, 냄새, 온도 등입니다. 물의 용도에 따라 총용존물질의 기준치가 다릅니다. 예를 들면 음용수의 총용존물질은 500 ~ 1,000ppm이며 가축 목장의 경우 2,000ppm까지 이용 가능하고, 제약회사나 방적회사와 같은 특수 공업용수는 음용수보다 더욱 순수한 물이 요구됩니다. 석회암지역의 지하수에서는 총 용존물질이 1,000ppm 이상이라도 수질이 양호하지만 황화광물이 산화된 광산지역에서는 총용존물질이 낮아도 수질은 불량합니다. 그리고 쓰레기 매립지의 침출수 같은 경우에는 총용존물질의 양이 1ppb 이하라도 유독한 경우가 많입니다. 용존 유기물질에 따라 지하수의 색이 다르며 아민, 암모니아, 유화수소, 유기 황화물 등에 의하여 냄새가 났습니다. 물의 화학적 특성은 토양이나 암석과의 반응에 의하여 형성된 Na, K, Cat. HCO, SO, Ct, Ba, Cut, Fe²4. Fe3+ 등과 같은 각종 용존 이온에 따라 달라집니다. 인간활동에 의해 오염된 지역에서는 As*, Cd²*, Cr³*, Pb-4. Hg, Se 등의 성분이 수질의 화학성분에 영향을 줍니다. 지하수의 화학성분은 함양수의 화학적 특성, 지하수가 이동하여 거쳐가는 지역의 광물의 용해도, 광물과 지하수가 접촉하는 순서, 지하수의 이동속도에 대한 반응속도 등에 의하여 변화될 수 있습니다. 지하수의 화학적 특성을 파이퍼 삼각도 도시법으로 큰 삼각형의 아래 양쪽에 음이온과 양이온을 구분하여 도시하고 복합적인 성분은 중앙의 다이아몬드형 지역에 투자하여 표시합니다. 이 도시법을 사용하면 지하수의 이동경로에 따른 화학성분의 정성적인 변화를 알 수 있고 기타 수문학적 데이터와 함께 지하수의 이동패턴 해석에 유용하게 이용될 수 있습니다. 그리고 지하수의 pH가 수질평가의 척도가 됩니다. 자연 계의 물은 보통 pH가 6.5~8.6. 범위입니다.
수질의 화학적 성질
우리 나라의 지하수의 pH는 6.9~7.0이며 강수의 pH는 4.7까지 보고되어 있습니다. 화석연료 사용에 따른 대기 중의 CO, 농도의 증가, 대기오염, 화산활동 등에 의해 물의 산성화가 일어난 지역도 있습니다. 한편, 자연 방사성 동위원소의 방사성이 수질에 영향을 줍니다. 예를 들면 우라늄의 핵붕괴과정에서 생성된 라듐은 칼슘과 같은 화학성을 가져 인체의 뼈속에 농집되기도 하며 라돈이 함유된 물은 방출된 방사성이 문제가 됩니다. 생물학적 특성은 지하수 중의 유기물, 곰팡이류, 박테리아 등이 음용수의 수질에 나쁜 영향을 줍니다. 지하수 중의 유기물질의 함량은 화학적 산소요구량, 생물학적 산소요구량, 전유기 탄소량 및 총산소요구량 등을 측정하여 정량화합니다.
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