Concentrations of VOCs in Groundwater Associated with Land Uses in Ulsan Area

토지이용에 따른 울산지역 지하수의 VOCs 함량 특성

Contamination of groundwater by volatile organic compounds (VOCs) was investigated for 168 groundwater wells in Ulsan area to study the natural attenuation of organic compounds in the aquifers. As groundwater contamination by VOCs is closely related to land use, 168 groundwater samples were classified into 4 different groups; agricultural, forestry, industrial, and residential & business. From analysis 65 out of 168 groundwater samples contained more than one VOC. Analysis of samples were performed fir 36 halogenated aliphatic hydrocarbons and 25 petroleum hydrocarbons set up by NAWQA of US geological survey. Twelve petroleum hydrocarbons were detected in 26 groundwater wells, but their concentrations were less than 1.5 g/L except for MTBE. Twenty three chlorinated aliphatic hydrocarbons, composed of 11 methanes, 6 ethanes and 6 ethenes, were detected in 63 groundwater samples. The range of methanes concentration was $ND\~330\;/gL,\;ethanes\;ND\~84\;gL$, and PCE and their derivatives $ND\~62\;g/L$. As the study area was comprised of the aerobic/denitrification zones and $Fe^{+3}$ redox condition, most of petroleum hydrocarbons were degraded well, while halogenated hydrocarbons were slowly biodegradation.

울산지역 지하수의 VOCs 함유 실태와 자연적 저감의 진행을 고찰하기 위해 168개 지하수 관정을 선정하여 유기오염 관련 연구를 수행하였다. 유기오염물에 의한 지하수 오염은 토지이용과 밀접한 관계가 있기 때문에 168개 지하수시료를 농업지역, 산림지역, 공업지역 및 주거 상업지역으로 구분하여 해석하였다. 지하수의 VOCs 분석결과 총 168개 중 65개 지하수에서 1개 성분 이상의 휘발성유기화합물이 검출되었다. 분석항목은 미국지질조사소 NAWQA프로그램에서 선정한 36개의 할로겐지방족 탄화수소와 25개 성분의 석유탄화수소(BTEX등 방향족 탄화수소와 MTBE포함)로 구성된다. 석유탄화수소는 26개 관정의 지하수에서 12개 성분이 검출되었으나 MTBE를 제외하고는 $1.5{\mu}g/L$미만의 낮은 농도를 나타내고 있다. 할로겐지방족 탄화수소는 63개관정의 지하수에서 검출되었으며, 검출된 성분은 11개 성분의 메탄류, 6개 성분의 에탄류, 6개 성분의 에텐류로 구성된다. 그중 메탄류는 $ND\~330{\mu}g/L$의 분포를 보이고, 에탄류는 $ND\~84{\mu}g/L$의 범위를 보이며, DCA, CA등은 $ND\~19{\mu}g/L$ 농도를 보인다. 에텐류는 $ND\~62{\mu}g/L$의 범위를 보이며, PCE, TCE 및 그 분해물들은 $ND\~62{\mu}g/L$의 농도를 보인다. 연구지역은 대부분이 호기성/탈질지대 및 $Fe^{3+}$ 지대로 구성되어 대부분의 방향족탄화수소는 분해가 잘되는 환경이나 염소계지방족 탄화수소는 대부분 생분해 반응이 서서히 일어나는 환경에 해당한다.