Abstract
A nitrate-contaminated groundwater was hydrogeochemically investigated to estimate the factors controlling groundwater quality in an alluvial fan area. Even though monthly groundwater levels increased with monthly rainfalls, the monthly $NO_3^--N$ concentrations in groundwater showed a small variation, mostly exceeding a maximum contaminant level of 10 mg $L^{-1}$ in environmental quality standards for groundwater during 2003. The 2003 annual groundwater recharge was 1,730 mm =20,056 mm-18,326 mm. Where 20,056 mm and 18,326 mm are annual sum of daily increase and decrease in ground water level. However, the annual sum of increase in ground water level (20,056 mm) was approximately 10 times higher than annual rainfall. Moreover, the annual sum of daily ground water level decrease (-18,326mm) showed that a large amount of groundwater was discharged with $NO_3^-$-contamination. Hydrogeochemically, a large amount of groundwater input and output through the alluvial fan area were observed after rainfall with a considerably high concentration of $NO_3^-$. Consequently, this alluvial fan area including forest area reflects on the evidence under the condition of 'nitrogen excess' or 'nitrogen saturation'. In addition, such a large amount of groundwater outflow can cause environmental damage in surface water, associated with $NO_3^-$- contamination. This study also expects that this hydrogeochemical data will be useful for water management.
이 연구는 일본의 카나가와현 츠꾸이에 위치하고 있는 선상지에서 지하수 수질을 조절하는 요인들을 평가하기 위해 질산성 질소에 의해 오염된 지하수를 수문지구화학적으로 조사하였다. 2003년 월별 지하수의 수위는 강우에 의해 크게 증감하였지만, 지하수 내의 질산성 질소 농도는 약간의 변화만을 보여주었다. 뿐만아니라 년중 대부분 지하수 수질 기준의 최고 오염 수준 $10mgL^{-1}$을 초과하였다. 2003년 1년간 지하수의 재충전량은 1,730mm(지하수 수위의 일 증가의 년간 총합인 20,056mm와 일별 감소량의 년간 총합인 18,326mm의 차이)로 나타났다. 그러나 지하수 수위의 일별 증가량의 년간 총합(20,056mm)은 년간 강우량보다 약 10배 이상 높았다. 더욱이 일별 감소량의 년간 총합(18,326mm)은 많은 양의 지하수가 질산성 질소 오염과 함께 방출되었음을 보여주었다. 상당히 높은 질산성 질소를 보유한 강우가 있은 후, 선상지를 통해 많은 양의 지하수 유출입이 관찰되었다. 결과적으로, 산림지대를 포함한 이 선상지에서는 '질소 과잉' 또는 '질소 포화' 라고 하는 상태를 반영하고 있다. 많은 양의 지하수 방출은 지표수에서 질산성 질소의 오염과 같은 환경문제를 야기할 수 있으며, 본 연구를 통해 수문지구화학적 자료가 수질관리에 유용하길 기대한다.