Shallow groundwater in rural areas is primarily polluted by agricultural activities. Nitrate-nitrogen is an indicator of artificial pollution. In this study, the hydrochemical characteristics and nitrate-nitrogen pollution of shallow groundwater were examined in two agricultural villages (Hyogyo-ri and Sinan-ri) in Chungcheongnam-do Province, Korea. Physicochemical quality analysis of shallow groundwater and stream water in the field, and chemical analysis in the laboratory were conducted from July 2020 to October 2021. In Hygyo-ri and Sinan-ri villages, shallow groundwater mainly b elonged t o the C a-Cl, Ca-H CO3, Na-HCO3, and Na-Cl types, whereas stream water predominantly belonged to the Ca-HCO3 type. The nitrate-nitrogen concentration in shallow groundwater varied depending on the season, displaying an increased concentration of nitrate-nitrogen in the dry season compared to the rainy season. Stream water may be influenced by runoff into villages from the surrounding area, although both shallow groundwater and stream water are affected by artificial pollution. In addition, the nitrate-nitrogen concentration in stream water was lower than that in shallow groundwater.

서울과 대구 및 울산, 구미, 여수 산업단지 내 지하수의 휘발성 유기화합물(VOCs) 오염 특성을 살펴보았다. 모든 지역에서 염소계 유기용매와 트리할로메탄이 가장 빈번하게 검출되는 휘발성 유기화합물이였다. MTBE는 도시 지역에서만 빈번하게 검출되었으며, 사염화탄소와 클로로포름은 산업단지에서 빈번하게 높은 농도로 검출되었다. 서울 지하수를 대상으로 휘발성 유기화합물로 인한 지하수 오염 실태를 좀 더 정밀하게 조사하였다. 그 결과, 염소계 유기용매 및 염소계 유기용매의 탈염소화 과정에서 생성되는 중간물질로 인한 오염이 심각한 것을 알 수 있었다. 검출빈도, 농도규모, 상관관계 분석을 통해 cis-1,2-DCE는 TCE의 분해 과정에서 생성되었으며, 1,1-DCE는 1,1,1-TCA의 분해 과정에서 생성된 것임을 확인할 수 있었다. 한편, 일부 VOCs는 자주 함께 검출되었으며, 기준치를 초과하는 VOCs의 농도도 일부 시료에서만 관찰되었는데, 이는 여러 가지 VOCs를 다량으로 사용하는 특정 오염원이 지하수 오염을 야기하였다는 것을 의미한다. 이들 오염원의 영향을 확인하기 위해 지하수 시료를 채수 지점의 토지 이용 특성과 채수 지점 주변의 토지 이용 특성을 기준으로 각각 구분하여 통계분석을 실시하였다. 통계 분석 결과, 운수업체, 스포츠센터와 같은 시설이 지하수 수질 오염과 밀접하게 관련이 있음을 알 수 있었다. MTBE의 검출 빈도는 자동차 이용과 상관관계가 높았고, 톨루엔과 클로로포름의 경우, 제조활동 및 하수처리시설과 상관관계가 높았다. PCE의 경우, 지정폐기물의 배출량과 상관관계가 높았다. 지하수 내 VOCs의 농도는 시간에 따라 변화하는 양상도 보였는데, 우기 시 발생하는 희석효과, 오염원의 유입과 자연적인 분해 과정이 복합적으로 영향을 미친 것으로 판단된다.

현재 국내에는 약 4만여 종의 화학물질이 유통되고 있으며, 매년 약 400여 종의 화학물질이 새로 진입되면서 화학물질의 사용이 꾸준히 증가하고 있다. 이에 따라 구미 불산 누출사고(2012.09), 화성 불산 누출사고(2013.01), A사 지하배관 파손 유독물질 유출사고(2014.02) 등 화학물질 관련 사건이 빈번하게 발생하고 있다. 하지만 현행 토양법 상에는 사고신고 외에 토양사고관련 사항은 부족한 상태이며, 화학물질의 안전관리제도 또한 미비한 상태이다. 토양지하수매체에서 토양법상의 토양사고 대비 능력을 향상시키기 위해서는 실질적인 사전관리체계 제도화가 시급하다. 본 연구는 유해화학물질 누출 시 토양·지하수오염 예방을 위한 위해도 기반 사전관리체계 개발 연구의 1단계 과정으로 오염물질 선정 및 오염취약성 평가체계 framework를 도출하였다. 오염물질 선정은 ‘토양·지하수오염 국가인벤토리 구축기법 개발 연구’ 과제(환경부, 2012)를 통해 제시한 52개의 토양·지하수관련 물질을 대상으로 하였으며, 국내 유해화학물질 목록, 오염물질 유통량 및 배출량 현황 그리고 외국사례 등을 종합적으로 고려하여 평가체계 대상 오염물질을 최종적으로 선정하였다. 대부분의 화학물질 누출사고는 누출, 화재, 폭발 등으로 인해 대기와 토양으로 유입되고 대기로 비산된 물질은 시간이 지남에 따라 해당 범위 내의 토양으로 다시 침적되어 토양오염을 유발한다. 이렇게 충적된 오염물질은 강우 등에 의해 토양 내로 유입되어 지하수까지 오염시키게 되며, 기준노출점에서 토양과 지하수 매체의 오염농도를 산정한 후 인체 및 생태 노출 특성에 따라 오염물질을 등급화 할 수 있다. 이러한 개념을 바탕으로 대상 물질별 사고 시 토양·지하수오염 취약성평가체계 framework를 도출하였다.

The quantitative study of the groundwater contamination in a porous media is a difficult task. For complex problems, numerical solutions are the most effective means to study the movement of contaminants in the groundwater. The solute transport model used in this study has proved to be an efficient tool to model contaminant transport for complex problems. The model demonstrates its effectiveness in reproducing the contamination by chlorides of the roundwater at the landfill site due to leachate from the wastes. It describes the two dimentional solute transport and alteration of the water quality and forecasts the contamination for different management alternatives of the landfill. The model also indicates how the groundwater contamination can be contained within the Lowry site if a barrier is constructed downstream of the disposed wastes.