I. 서론 : 음용수 중의 악취 발생사건은 오염 수돗물에 의한 피해지역이 광범위할 뿐만 아니라 사건발생 즉시 해당 정수장에서 적절히 대처하지 못할 경우 악취 수돗물에 의한 주민의 불안감은 크다고 하겠다. 뿐만 아니라 악취 오염물질을 규명하는 노력이 환경과학 및 환경공학의 체계적이고 구체적인 밑받침이 없이 이루어질 경우 원인물질을 잘못 규정하는 등 구체적인 방향성을 상실하게 되어 많은 수돗물 사용 시민의 음용수 관련행정에 대한 우려와 불신을 증폭시키게 된다. 따라서 음용수의 냄새생성 원인을 규명하고 악취 발생시 정수장 근무자들의 비상 대처방안을 마련하는 것이 시급하다고 하겠다. 본 글에서는 음용수 오염과 관련하여 악취발생의 원인을 발생일자별로 구분하고 그 대처방안에 대하여 검토하였다.
부산 지하수의 오염실태와 그 특성을 파악하기 위하여 1996년과 1997년에 분석된 지하수 수질자료 중에서 pH, TS, KMnO$_4$소비량, Cl, SO$_4$등을 통계분석 하였다. 각 성분의 평균치는 pH가 모두 7.3, TS는 216.0 mg/$\ell$와 242.3 mg/$\ell$, KMnO$_4$소비량은 2.6 mg/$\ell$와 6.3 mg/$\ell$, Cl은 35.7과 50.1mg/$\ell$, SO$_4$는 25.4와 33.9mg/$\ell$이다. 2년 동안 pH의 음용수 기준치 초과 비율은 0.55와 0.47%, TS는 1.89와 2.50%, KMnO$_4$소비량은 0.73과 1.17%, Cl은 1.41과 2.18%, 그리고 SO$_4$는 0.37과 0.86% 이다. 따라서 성분별로 비교해 볼 때, pH의 음용수 기준치 초과비율이 가장 적고, Cl의 초과비율이 가장 크다. Cl 및 SO$_4$이온의 음용수 기준치(각각 100 mg/$\ell$, 200mg/$\ell$) 초과지점과 이 이온들의 평균치보다는 훨씬 큰 100 mg/$\ell$이상되는 지점들의 분포를 분석한 결과, 해안가보다는 내륙에 더 많이 초과지점들이 분포한다. 따라서 부산지하수는 해수에 의한 영향보다는 내륙에서 생활하수나 기타원인(공장폐수, 오염된 하천수, 폐기물 매립 등)에 의한 오염이 훨씬 큰 것으로 보인다. 1996년에 5개 성분의 음용수 기준치 초과비율은 5.06%이고, 1997년의 초과비율은 6.87%로 전년도에 비하여 약간 증가하였다. 그러나 부산이 바다에 접하고 또한 인구과밀 지역임을 고려할 때, 부산의 지하수 수질은 양호한 편이다. 따라서 앞으로 부산 지하수의 보전 및 관리가 적절하게 진행된다면 부산에서 지하수는 시민의 생활용수로서의 역할을 증대해 나갈 수 있을 것이다.
강서구를 제외한 부산 전지역에서 1998년도에 조사된 지하수 수질 중 6개 성분(pH, TS, KMnO$_4$, Cl, SO$_4$, NO$_3$-N)에 대한 일반통계분석 결과 pH 성분을 제외하고는 5개 성분의 중앙값이 평균보다 적은 값을 보이는 양성왜도를 보임으로써, 수질오염정도를 분석하기 위해 지시크리깅이라는 비모수적인 지구통계분석기법을 적용하였다. 6개 수질성분에 대해 음용수 기준치를 적용하여 음용가능은 “1”의 값이, 음용불가능은 “0”의 값이 주어졌다. 이렇게 변환된 자료를 이용하여 각 성분별로 실험적인 베리오그램 분석을 실시한 결과 pH, TS, SO$_4$ 성분은 선형모델이 선정되었으며, KMnO$_4$, Cl, NO$_3$-N 성분은 구상형모델이 선정되었다. 본 연구에서는 지시크리깅을 이용하여 6개 성분의 분포도를 작성하고 부산지역의 오염정도를 분석하였다. 지시크리깅기법은 연구지역 전체의 정량적인 분포를 나타내지는 못하지만, 오염의 유.무와 오염의 크기를 정확하게 파악할 수 있으며 또한, 이상치(outlier)가 크게 영향을 미칠 수 있는 통계학적인 오류를 보완할 수 있다.
서울시 소재 지하수 중 중금속으로 오염되어 음용수 이외의 생활 용수로 사용하고 있는 1개 정점과 음용수로 사용하고 있는 1개 정점, 대조군으로 강화도 천연 동굴의 1개 정점을 대상으로 실험을 실시하였다. 지하수 세균군집의 유전적 다양성의 변화를 보기 위해 지하수 세균 군집에서 16SrDNA를 증폭하는 primer로 PCR(polymerase chain reaction)을 실시한 후 ARDRA(amplified ribosomal DNA restriction analysis) 지문 분석으로 비교하였다. 16S rDNA를 증폭하여 제한효소 지문분석을 한 결과 in situ와 음용수에서 유전적 다양성이 상대적으로 크게 나타났다. 지하수 세균 군집의 ARDRA지문 분석은 상이한 환경과 서식지를 반영한 유전적 차이를 빠르게 비교 분석할 수 있었으며 지하수의 오염도에 따른 미생물의 다양성(천연 동굴>음용수>오염수)을 확인할 수 있었다.
단체급식소가 식품안전에서 중요한 관리장소이므로 이들 메뉴 미생물 오염을 분석하여 안전성을 평가하고자 하였다. 441점의 접객용 음용수, 고오염 메뉴인 610점의 채소류와 조리식품 등 총 1,051점을 수집하여 총세균, 대장균군, 식중독 세균들의 오염을 분석하였다. 음용수의 25%는 2 log CFU/mL보다 높은 세균이 오염되어 있었고 대장균군은 약 20%시료에서 1 log CFU/g을 초과하여 검출되었다. 식재료인 채소류의 경우 부추, 양파, 마늘 등에서 총균수 6 log CFU/g 이상인 비율이 약 40, 30, 80%로 나타났다. 당근, 상추, 근대 등에서 대장균군3 log CFU/g 이상이 60, 30, 30%로 나타났다. 대부분의 조리식품은 총세균과 대장균군이 매우 낮게 나타났다. 그러나 비가열 식품인 무침류는 총세균 5 log CFU/g 이상의 시료가 40%, 대장균군수가 2 log CFU/g 이상의 시료가 26%로 미생물 오염도의 관리에 특별한 주의가 필요한 메뉴 유형인 것으로 보인다. 대부분의 식중독 세균은 검출되지 않았지만 B. cereus와 E. coli가 밥과 김치에서 분리되었고 B. cereus가 높은 비율로 밥에서 검출되었다. 그러므로 단체급식소 메뉴는 미생물 안전성이 높은 것으로 판단되나 일부 음용수, 근채류, 무침류 등은 효과적인 미생물제어가 필요한 것으로 보인다. 특히 음용수의 경우는 세균 오염이 되지 않도록 관리가 철저히 이루어질 필요가 있는 것으로 보인다.
본 연구는 충청남도 지역의 휘발성 유기화합물질(VOCs)에 의한 지하수 오염실태를 1996년 5월부터 1998년 5월까지 2년여에 걸쳐 조사하였다. 지역별 VOCs 검출률은 공업지역>농공단지>주유소>주변 가정 지하수>도심지역 순으로 높았고, 초과율은 공업지역>주유소>농공단지>주변 가정 지하수>도심지역 순으로 높았다. 천안공업지역 지하수인 경우 benzene, TCE만이 음용수 수질기준을 초과하는 오염도를 보여주고 있다. 그리고 농공단지 지하수에서는 TCE가 최고 48.152 mg/L의 농도로 검출되는 등 평균적으로 3.107 mg/L로 국내 음용수 수질기준을 100여배 초과하는 높은 오염도를 보여주고 있으며 전반적으로 다른 VOCs의 농도도 높아 매우 우려할 만한 지하수 수질상태를 보여주고 있다. 그러나 주변 가정 지하수나 도심지역 지하수에서는 음용수 수질기준을 초과하는 항목이 없어 아직까지 지하수오염이 우려할만한 수준은 아니지만, 공업지역 및 농공단지 지하수 오염실태를 볼 때 지하수오염은 계속적으로 진행될 것이고 오염된 지역은 적절한 복원작업이 수행되어야 할 것으로 판단된다.
최근 지하수 이용률이 해마다 증가하고 있지만 지하수의 체계적인 관리 부족으로 생활 오수 및 산업 폐수, 침출수에 의한 오염이 꾸준히 진행되고 있으며, 특히 가뭄을 비롯한 기상재해는 극심한 물 부족 현상을 낳고 농작물의 수확량을 감소시켜 식량 문제를 야기시키며, 먹는 물과 산업생산에 필요한 용수확보에도 곤란을 주어 삶의 질을 낮추는 직접적인 요인이 되고 있다. 더구나 오염된 지하수의 장시간의 방치로 사용 가능한 지하수량이 급격히 줄어들게 되며, 지하수 자원 이용률이 높은 음용수와 농·공업용수가 절대 부족하게 되어 농업 및 산업 전체, 그리고 인간생활 자체에까지 큰 악영향을 미치게 된다.
유류에 의해 오염된 지하수와 지반의 처리시 오염 정도와 향후 부지사용 목적에 따라 적절한 처리 기준을 정하는 것이 선행되어야 한다. 미 메사추세츠주에서는 오염물의 음용수에 대한 노출 정도에 따라 지하수의 오염처리 기준을 세분하는데, 그 중 가장 엄격한 것이 GW-1 기준이고 반대로 가장 관대한 것은 UCL 기준이다. 본 컬럼은 이 두 기준을 각각 적용한 사례연구를 통해 유류오염 지하수 및 지반 처리 기술을 소개하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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