• 한국지구과학회지
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• 제44권4호
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• pp.291-306
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• 2023

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 belonged to the Ca-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.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.368-371
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• 2003

Leaking underground storage tanks are a major source of groundwater contamination by petroleum hydrocarbons. Bioremediation of aromatic hydrocarbons in groundwater and sediments is often limited by dissolved oxygen. Aerobic bioremediation has been highly effective in the remediation of many fuel releases, but Many aromatic hydrocarbons degrade very slowly under anaerobic conditions. Nitrate is a good alternative electron acceptor to oxygen and denitrifying bacteria are commonly found in the subsurface and in association with contaminated aquifer materials. Because nitrate is less expensive and more soluble than oxygen. it may be more economical to restore fuel-contaminated aquifers using nitrate rather than oxygen. This study show that biodegradation of BTEX and MTBE is enhanced by the nitrate-amended microcosms under aerobic/anaerobic conditons. Although aromatic hydrocarbons degrade very slowly under anaerobic conditions. Biodegradaton was observed for all of the test compounds.

• 한국물환경학회지
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• 제21권4호
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• pp.403-409
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• 2005

Methyl tert-butyl ether (MTBE) contamination in groundwater often coexists with benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) near the source of the plume. Then, groundwater contamination problems have been developed in areas where the chemical is used. Common sources of water contamination by BTEX and MTBE include leaking underground gasoline storage tanks and leaks and spills from above ground fuel storage tanks, etc. In oil-contaminated environments, anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE depended on the concentration and distribution of terminal electron acceptor. In this study, effect of electron acceptor on the anaerobic biodegradation for BTEX and MTBE-contaminated soil was investigated. This study showed the anaerobic biodegradation of BTEX and MTBE in two different soils by using nitrate reduction, ferric iron reduction and sulfate reduction. The soil samples from the two fields were enriched for 65 days by providing BTEX and MTBE as a sole carbon source and nitrate, sulfate or iron as a terminal electron acceptor. This study clearly shows that degradation rate of BTEX and MTBE with electron acceptors is higher than that without electron acceptors. Degradation rate of Ethylbenzene and Xylene is higher than that of Benxene, Toluene, and MTBE. In case of Benzene, Ethylbenzene, and MTBE, nitrate has more activation. In case of Toluene and Xylene, sulfate has more activation.

• 자원환경지질
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• 제34권5호
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• pp.485-498
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• 2001

본 연구는 제주도 남서부의 대정수역 30개의 우물에 대하여 지하수 수질의 주기적 관측을 통하여 이 지역의 지하수 수질과 오염의 시공간적 변화 특성을 규명하고자 실시되었다. 수질 분석은 주 양.음이온 및 산소-수소-질소 등위 원소에 대하여 이루어졌다. 연구지역의 지하수 수질은 Na(Mg)-HCO3 유형이 우세하며, 국지적으로는 Ca-HCO$_3$, NaCl 유형 등도 나타난다. 지하수 시료의 주 이온함량 린 EC 값의 변화, 질산성질소와 염소이온과의 상관관계 등으로 부터 지하수 수질의 시공간적 변화는 국지적으로 발달된 지하수 유동경로의 변화, 강우의 함양과 이에 따른 지표오염 물질의 유입, 해안지역에서의 해수침투 등에 의해 복합적으로 영향을 받고 있는 것으로 해석된다. 질산성질소에 의한 오염도의 변화는 강우의 함양사건에 직접적으로 관계된다. 질간성질소의 월별 농도를 보면, 정도의 타이는 있으나 강우 후 2~8배의 농도 증가를 보이고 있다. 지하수의 산소 . 수소 동위원소비는 시기별로 채취된 피하수가 서로 다른 강우로부터 기인하였음을 지시한다. 질소 동위원소 자료를 사용하여 지하수의 질산성질소 오염원을 정성적으로 추분하고, 공간적인 오염 영향범위를 평가하였다. 축산폐수의 영향을 받은 것으로 사료되는 지역에서는 상대적으로 NO$_3$-N농도가 높고 $\delta$$^{15}$ N의 값도 5$\textperthousand$ 이상으로 나타난다. 동남부의 농작지역에서는 NO$_3$-N 농도는 논으나 $\delta$$^{15}$ N의 값은 5$\textperthousand$ 이하로 나타난다. 지하수의 지속적인 수질관측 자초는 지하수 함양과 이에 따른 지표오염물직의 유입에 의한 지하수 오염현상을 시 .공간적으로 평가하고 예측하는데 중요한 요소로 활용할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권1호
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• pp.47-56
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• 1999

경기도 군포시 및 수원시에서 축산지역과 영농지역 및 주거지역의 토지이용방식을 반영하는 14곳의 지하수 과측정을 대상으로 1997년 1원부터 12월까지 지하수 시료를 채취하여 지하수질의 화학성과 질산태 질소농도를 소사한 결과 지하수의 양이온 조성은 토지이용방식에 따라 큰 차이가 없었지만, 음이온 조성에서는 축산지역 소재 지하수의 $NO{_3}^-$의 비율이 상대적으로 높았다. 영농지역 지하수의 질산태질소 농도는 영농활동의 영향으로 4월과 7월사이에서 증가하는 것으로 나타났으며, 축산지역 지하수는 강우유형에 영향을 받는 것으로 판단할 수 있었고 주거지역의 질산태질소농도는 시기에 상관없이 일정한 수준을 유지했다. 질산태 질소의 오염원을 구명하기 위해 Urea, Ammonium sulfate, 축산 폐수, 청정지역 지하수 중에 포함된 질소의 동위원소비를 측정한 결과 각각 +1.4, -2.7, +27.2, +5.5% 로 나타나 이 ${\delta}^{15}N$ 값을 근거로 지하수중 질산태질소의 ${\delta}^{15}N$ 값이 +5% 이하인 경우 화학비료영향 +5~+10‰은 토양 질소, +10‰ 이상은 축산폐수 또는 생활하수 영향으로 오염원 구분기준을 설정할 수 있었다. 관측정 지하수중 질산태 질소의 ${\delta}^{15}N$ 값은 대부분 토지이용방식에 따른 오염원을 반영했지만, 영농과 축산이 복합적으로 운영되는 농촌지역의 특성상 단일 오염원보다는 두 종류 이상의 오염원이 공동으로 지하수질에 영향을 미치는 것으로 판단할 수 있었다. 또한 각 오염원의 오염 기여도는 관측정 주위의 토지이용방식에 따라 차이가 있었지만, 같은 관측정 내에서도 시기에 따라 그 기여도가 변함을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.215-218
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• 2002

전형적인 농촌지역 지하수의 질산성 질소 오염현상에 대하여 오염원 규명, 지하수 오염범위와 오염도 파악을 위하여 이 연구를 수행하였다. 연구지역은 대규모 축사가 곳곳에 위치한 축산단지 인근지역이며, 벼농사와 포도재배가 이루어지고 있다. 이 지역의 수리화학적 특성을 밝히기 위하여 지하수파 지표수 시료를 채취하여 화학분석을 수행한 결과, 1차 17지점, 2차 22지점에서 채취한 지하수 시료 중 32~42%에서 질산성 질소 성분이 음용수질 기준(10 mg/L)을 ,초과하였으며, 77%에 해당하는 지점이 인위적 오염물질의 유입가능성이 있는 것(3 mg/L 초과)으로 나타났다. 질소 동위원소($\delta$$^{15}$ N-NO$_3$) 분석 결과에 의하면, 질산성 질소 성분은 대부분 축산폐수 기원임이 밝혀졌다. 현재 축사가 운영되고 있는 지역 뿐 만이 아니라 폐축사가 위치한 지역에서도 질산성 질소 오염이 나타나 축사가 천부지하수질에 오랜 기간동안 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.138-141
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• 2004

The environmental tracers tritium/helium-3 (3H/3He) and chlorofluorocarbons (CFCs) were investigated in ground water from Jeju Island, Korea, a basaltic volcanic island. The apparent 3H/3He and CFC-12 ages were in relatively good agreement in samples with low concentrations of terrigenic He. Ground water mixing was evaluated by comparing 3H and CFC-12 concentrations with mixing models, which distinguished old water with negligible 3H and CFC-12, young water with piston flow, and binary mixtures of the two end members. The ground water CFC-12 age is much older in water from wells completed in confined zones of the hydro-volcanic Seoguipo formation in coastal areas than in water from the basaltic aquifer. Comparison of major element concentrations in ground water with the CFC-12 age shows that nitrate contamination processes contribute more solutes in young water than are derived from water-rock interactions in non-contaminated old water. Chemical evolution of ground water resulting from silicate weathering in basaltic rocks reaches the zeolite-smectite phase boundary. The calcite saturation state of ground water increased with the CFC-12 apparent (piston flow) age. In agricultural areas, the temporal trend of nitrate concentration in ground water was consistent with the known history of chemical fertilizer use on Jeju Island, but the response of nitrate concentration in ground water to nitrogen inputs follows an approximate 10-year delay. Based on mass balance calculations, it was estimated that about 40% of the nitrogen applied by fertilizers reached the water table and contaminated ground water resources when the fertilizer use was at the highest level.

• 환경영향평가
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• 제4권2호
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• pp.105-121
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• 1995

지하수의 질산오염 문제는 한국을 포함한 세계의 여러나라에서 보고되어 왔다. 질산염은 청색증 유발물질로서 뿐만 아니라 발암물질일 가능성도 동물실험을 통해 제기되고 있다. 대부분의 경우에 지하수 질산염의 주요 오염원은 농작물 생산량의 향상을 위해 사용하는 비료이다. 그밖에 가축의 분뇨, 산업폐기물 및 생활하수도 지역에 띠라 질산염 오염원이 될 시기는 언제인가를 결정하기 위하여 의사결정권자는 여러가지의 작물경작방법에 따라 지하수 질산오염이 어떻게 변하는지를 시계열로 예측할 필요성이 있다. 그러나 직물경작방법에 따른 지하수 질산오염을 예측하는데 필요한 토질특성, 비료의 사용량, 작물의 종류 같은 자료의 대부분은 불확실성을 내포하고 있다. 이러한 불확실성은 경제성 때문에 자료의 불충분한 조사와 인간지식의 부족으로 인해 발생한다. 본 논문에서는 불확실성을 고려하면서 작물경작방법에 따른 지하수 질산오염의 변화를 예측하는 방법을 실제적인 사례를 통해 보여준다. 그리고 자료의 불확실성을 표현하기 위해 퍼지집합이론(fuzzy set theory)은 본 논문에서 응용되었다.

• 환경영향평가
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• 제5권1호
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• pp.47-60
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• 1996

지하수를 음용수로 공급시 질산오염문제는 한국을 포함한 세계의 여러나라에서 보고되어 왔다. 질산($NO_3$)은 청색증 유발물짙로서 뿐만 아니라 발암물질일 가능성도 동물실험을 통해 제기되고 있는 실정이다. 질산에 오염된 지하수로 인한 인체의 위해성을 감소시키기 위하여 여러 가지의 질산 위해성 관리 대책들은 개발될 수 있다. 이러한 여러가지의 대책들을 비교 평가할 때 기준이 되는 항목으로는 (1) 허용할 수 있는 인체의 위해도(Risk Level), (2) 비용, 그리고 (3) 적용하는 방법의 기술적 타당성을 들 수 있다. 그러나 불충분한 자료와 인간지식의 한계 때문에 각 기준항목을 대표하는 값의 대부분은 불확실성을 내포하게 된다. 본 논문에서는 의사결정권자들이 불확실성을 고려하면서 여러가지 대책들 중에서 최적의 대책을 선정하는데 이용하기 위한 다기준의사결정기법은 보여진다. 그리고 각 기준값의 불확실성을 표현하고 다기준의사결정기법과 불확실성을 결합시키기 위하여 퍼지집합이론(Fuzzy Set Theory)은 응용되어 진다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제24권6호
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• pp.26-32
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• 2019

An analysis of groundwater quality is significant for monitoring and managing water contamination and groundwater system. For the purpose of those, the geochemical characteristics of groundwater were studied over the concern for water quality, water type and origin of nitrate nitrogen. Total colony counts were detected in 11 out of 20 samples, and the average value was 31.73 CFU/ml. Range and average of NO₃-N concentrations were 0.9~24.0 mg/L and 8.3 mg/L. All groundwater types were found to be Ca²⁺-HCO₃^-. The range and average of NO₃-N were 0.2~17.4 mg/L and 8.7 mg/L, and those of δ¹⁵N were 1.7~8.9‰, and 5.0‰. Careful consideration is required for evaluating the origin of nitrogen when NO₃-N concentration is low. In general, noticeable difference between rockbed and alluvial water was not found. The ranges of nitrate origins by chemical fertilizer, livestock manure and domestic sewage, and natural soil were 29.6~76.4%, 14.2~58.9% and 2.6~7.0%, and the average values of those were 57.4%, 37.4%, and 5.3%, respectively. Origin of nitrate was affected by more chemical fertilizer than the other parameters. Rockbed water was more affected by chemical fertilizer than alluvial water.