제주학 아카이브

연세대학교 대학원  석사학위 논문

본 연구는 제주도 한림읍 일대를 중심으로 지하수 수질과 오염 특성을 시간적·공간적으로 규명함을 목적으로 한다. 2002년 8월, 11월과 2003년 4월 세 차례의 현장조사와 실내분석을 시행하였으며, 산소·수소 안정동위원소 조성의 계절적 변화를 파악하기 위하여 2003년 8월 한 차례의 추가 조사가 실시되었다. 지하수 수질은 (Na, Mg)-HCO_(3) type이 주를 이루며, 해안 지대에서 채취한 시료들은 Na-Cl type을 나타내 해수의 영향을 받고 있음을 지시한다. 한 시료에서(H28) 특징적으로 (Ca, Mg)-HCO_(3) type이 나타나는데, 서귀포층의 함패류 화석의 영향으로 사료된다. 저지대로 내려갈수록 Cl과 Mg의 영향이 상대적으로 증가하여 지표 오염 물질 유입의 영향이 상대적으로 중요함을 암시한다. 해수와의 혼합 작용을 정량적으로 평가하기 위하여 S.M.I 지수를 이용하였고, 대부분의 지하수 시료들은 1이하의 값을 가져 해수의 영향이 거의 없는 것으로 평가되었다. 연구 지역은 농촌 지역의 전형적인 오염 형태인 질산성 질소의 오염이 심각하게 나타났으며, 공간적으로 고도 100m 내외의 저지대에서 질산성 질소의 농도가 급격히 증가하였다. 그러나 저지대에서 채취한 일부 시료들(H28, H34)에서는 낮은 질산성 질소의 농도를 나타냈다. 이들 시료 채취 지점들은 서귀포층과 밀접한 관련을 보이며, 이는 고연령의 지하수가 함양된 지역임을 암시한다. 건기인 11월과 4월에 비해 우기인 8월에 질산성 질소의 농도가 급격히 증가하는 것은 토지 이용 특성에 따른 국지적인 오염 외에 여름철 집중 강수로 인해 생활 하수, 축산 폐수 등이 일시적으로 유입되어 발생할 수 있다. 연구 지역에서 질산염(NO_(3))의 질소 동위원소 비를 이용한 오염원 추정은 대부분 화학비료의 영향으로 나타나, 고도 150m 이하 저지대에서의 토지 이용 특성과 일치하였다. 제주도에서 주로 사용하는 비료 성분과 질산성 질소의 선형 관계는 일정한 정의 기울기를 가져 밀접한 관련이 있음을 암시한다. 이는 경작 활동으로 인해 오랜 기간 과다하게 비료를 시비하는 관행으로 토양 내 축적된 무기 이온이 주된 오염원으로 작용할 수 있음을 지시한다. 제주도 강수의 안정 동위원소 조성비의 계절적인 변화는 기단에 따라 달라지는 것으로 알려져 있는데, 북태평양 기단의 영향을 받은 8월 강수는 비교적 가벼운 조성을 가졌으며, 11월 강수에 비해 4월 강수가 무거워지는 경향을 나타냈다. 대부분 지하수 시료들의 산소·수소 동위원소 조성비는 비슷한 범위 내에 분포하고 있는데, 서로 상이한 동위원소 조성을 가지는 강수가 지역별로 내릴지라도 대수층 내로 침투하게 되면 혼합되어 거의 비슷한 값을 가진다.