난지도 쓰레기 매립지 내 침출수의 수소와 산소 동위원소비 분석 연구

Abstract

In this paper, water samples including seepage leachate, the mixture of groundwater and leachate, ground water, rain, and surface water in and around Nan Jee Do landfill were analysed for electric conductivity, water temperature, pH, and isotopic compositions of hydrogen, oxygen, and carbon. For the preparation of hydrogen and oxygen analyses in mass spectrometer, zinc reduction method and isotopic exchange technique between water and CO_(2) were used. All measurements showed good correlations with the degree of contaminations in the sampled waters. Isotope study of this kind will play an important role in identification and prediction of water pollution by various industrial activities.;본 논문은 난지도 매립지(landfill) 내의 용천 침출수(seepage leachate), 지하수와 침출수의 혼합수, 매립지 주변의 지하수(K-series 우물) 및 샛강 시료(총 16여개)를 연구 대상으로 하여 오염관리인자(전기전도도, 온도, pH)와 수소와 산소동위원소비를 이용하여 비교 분석한다. 수소와 산소의 동위원소비 분석방법으로 반응속도론적 동위원소효과나, 동위원소 평형분할에 의해 나타나는 동위원소 분할과정을 이용한다. 금속 아연을 이용한 물의 환원법과 물과 이산화탄소 간의 동위원소 교환법을 이용하여 물시료로부터 수소와 이산화탄소를 추출한 뒤, 질량분석기를 이용하여 수소와 산소의 동위원소비를 측정한다. 분석결과 시료채취지역 내에서의 침출수와 지하수의 산출 및 유동 특성이 오염의 정도에 따른 오염관리인자와 수소와 산소의 동위원소비 분포에 크게 영향을 미치는 사실을 발견하였다. 즉, 최상위 대수층(upper-most aquifer)인 풍화대(weathering zone)나 소규모 충적층(alluvial deposit) 내에 부존하는 지하수가 직접 샛강으로 흐르거나, 혹은 난지도 매립지 내의 각종 폐기물이 자체 내의 수분과 강우에 의해 생물학적 분해를 일으키면서 형성된 침출수와 혼합, 희석되면서 샛강의 충적대수층을 통해 한강으로 배출되는 유동 특성에 따라 오염관리인자와 수소와 산소의 동위원소비가 달라지게 된다. 이들의 특성은 주로 매립물질의 성질과 미생물학적 분해과정에 의해 좌우되며, 오염의 정도가 클수록 오염관리인자가 높게 나타나고, 수소와 산소의 동위원소비는 무거운 동위원소를 많이 포함하는 것으로 나타났다.