제주도 축산분뇨 유출지역 지하수 수질 개선 확인

[환넷쟁이]

제주도 축산분뇨 유출지역 지하수 수질 개선 확인

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20211124 제주도 축산분뇨 유출지역 지하수 수질 개선 확인.hwp

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□ 환경부 소속 국립환경과학원(원장 김동진)은 ‘제주도 한림읍 축산분뇨 유출지역 지하수 수질개선 시범사업(2020∼2021)*’ 효과를 최근 분석한 결과, 지하수 질산성질소 수치가 최대 90% 낮아지는 등 의미있는 개선 효과를 확인했다고 밝혔다.

○ 국립환경과학원은 지난 2019년 11월 7일 제주특별자치도와 '제주도한림읍 축산분뇨 유출지역 지하수 수질개선 시범사업' 추진을 위한업무협약을 맺고, 지난해 1월부터 최근까지 수질개선 사업을 진행했다.

□ 국립환경과학원 연구진은 지난해 4월부터 8개월간 한림읍 일대의 지하수 오염 지역을 조사했으며, 이곳 지하수의 상층부(심도 65∼80m)에서 측정한 지하수의 질산성질소 농도가 약 30mg/L인 것을 확인했다.

○ 이는 지하수를 음용수로 이용할 경우 ‘먹는물관리법’ 수질기준인 ‘10mg/L 이하’를 초과한 것이다.

○ 반면 하층부(심도 180m 이하)의 지하수의 질산성질소 농도는약 2mg/L 이하로 나타났다.

□ 국립환경과학원은 상층부 지하수의 질산성질소 농도를 낮추기 위해 오염되지 않은 깨끗한 하층부(심도 180m 이하)의 지하수를 상층부 오염 지하수층에 주입하여 고농도 질산성질소를 희석하고 각종 오염물질을 씻어내는 물세척 공법(Flushing)을 적용했다.

○ 올해 6월부터 11월까지 주기적으로 24시간 동안 시간당 약 40톤의하층부지하수를 끌어 올려 상층부에 주입했다.

○ 주입한 지 약 5일 이후 상층부 지하수의 질산성질소 농도를 측정한 결과, 3∼4mg/L로 낮아져 최대 90%의 개선 효과가 나타났다. 이는‘먹는물’ 수질 기준인 10mg/L보다 상당히 낮은 수치다.

□ 아울러 국립환경과학원은 이곳 일대의 지하수 중 암모니아성질소 및 질산성질소를 실시간으로 확인할 수 있는 수질 감시 시스템(자동기기분석)을 올해 6월에 구축했다.

○ 이 시스템은 지하 관정의 지하수를 공기 주입을 통해 일정 시간 간격(1시간)으로 채수하여 자동기기분석 장비에서 지하수 수질변동을연속적으로 측정한다.

○ 국립환경과학원은 2024년까지 실시간 수질 감시 시스템에 원격 감시 기능을 더한 ‘현장 맞춤형 질산성질소 저감 시스템’을 개발하여지하수 오염취약지역 수질관리를 위한 과학적 근거를 마련할 예정이다.

□ 신선경 국립환경과학원 환경기반연구부장은 “지하수 오염취약지역에 현장 자동기기분석 장비를 설치하여 수질 변화를 상시적으로 감시하고, 지하수 오염물질 저감 기법으로 제주의 깨끗한 지하수 보전에 기여할 것”이라고 말했다.

붙임 1. 지하수 중 질산성질소 물세척 공법(Flushing) 적용.
2. 지하수 수질 감시 시스템 구축.

3. 전문용어 설명. 끝.

붙임 1

지하수 중 질산성질소 물세척 공법(Flushing) 적용

□ 물세척 공법 소개 및 운영결과

○ (목적) 축산분뇨로 인한 질산성질소 오염지역인 제주도의 빠른 지하수 흐름을 고려하여 오염물질을 제거하거나 오염도를 저감

○ (원리)비오염수를 양수하고 주입정에 주입하여 수질을 개선

○ (운영현황) 먹는샘물 기준(10mg/L) 이상일 경우 약 40톤/시간으로 주입

물세척공법(Flushing) 모식도	주입시스템(전경)

○(운영결과) (주입 전)최대 질산성질소(약 30mg/L)→(주입 약 5일 후)농도 3∼4mg/L로 저감

주입 시험결과(2021년)

붙임 2

지하수 수질 감시 시스템 구축

□ 감시 시스템 구축 및 운영현황

○ (목적) 지하수 수질변동(질산성질소 및 암모니아성질소)연속 모니터링

○(원리)지하 관정의 시료를 공기 주입을 통해 일정 시간 간격(1시간)으로채수하여 측정기에서 표준분석 방법으로 측정

<기기분석 방법>
① 질산성질소
- 하이드라진 환원 흡광광도법, 자외선 흡광광도법


② 암모니아성질소
- 인도페놀 흡광광도법
* 흡광광도법: 물질에 빛이 흡수되는 현상을 이용한 분석방법

실시간 수질측정모니터링 시스템 개요

※ [특허] 10-2114475 가축매몰지 지하수 모니터링 장치 및 방법(과학원, 2020)

붙임 3

전문용어 설명

□ 질산성질소

○ 주로 농업활동에 의한 화학비료, 축산분뇨, 퇴비 및 생활하수 등이토양층을 거쳐 지하수에 유입되는 물질을 말하며,

○ 먹는물 수질기준(10 mg/L) 질산성질소가 초과된 물을 마실 경우, 영유아(6개월 미만)는 청색증을 유발할 수 있음

※ 청색증 : 질산성질소를 다량 함유한 물을 계속 마시면 산소의 운반 능력을 저하시켜 영유아의 피부가 청색으로 변하는 상태

※ 대처방안 : 6개월 미만의 영유아는 먹는샘물 또는역삼투압 정수기 사용을 권장함

□ 암모니아성질소

○ 분뇨 또는 하수 등의 유출로 인해 지하수에 유입되는 물질로,

○ 암모니아성질소 자체는 무해하나 질산성질소로 변할 경우 청색증을유발할 수 있음

※ 처리방법 : 이온교환수지, 전염소처리, 역삼투막법 등을 통해 제거할 수 있음

□ 먹는물 수질기준

○ 먹는물 수질기준은 성인(60 kg)이 하루 2L씩 평생 물을 마셨을 때인체에 유해하지 않은 수준으로 설정된 먹는 물 중 해당 물질의 농도를 말하며,

○ 미생물, 건강상 유해영향 무기 및 유기물질, 소독제 및 소독부산물질, 심미적 영향물질 및 방사능에 관한 기준이 설정되어 있음

○ 국립환경과학원은 지난 2019년 11월 7일 제주특별자치도와 '제주도한림읍 축산분뇨 유출지역 지하수 수질개선 시범사업' 추진을 위한업무협약을 맺고, 지난해 1월부터 최근까지 수질개선 사업을 진행했다.

□ 국립환경과학원 연구진은 지난해 4월부터 8개월간 한림읍 일대의 지하수 오염 지역을 조사했으며, 이곳 지하수의 상층부(심도 65∼80m)에서 측정한 지하수의 질산성질소 농도가 약 30mg/L인 것을 확인했다.

○ 이는 지하수를 음용수로 이용할 경우 ‘먹는물관리법’ 수질기준인 ‘10mg/L 이하’를 초과한 것이다.

○ 반면 하층부(심도 180m 이하)의 지하수의 질산성질소 농도는약 2mg/L 이하로 나타났다.