도시화 지역에서 GIS를 이용한 지하수 질산성질소 분포 영향요인 분석 = Analysis of Influential Factors on Nitrate Distribution in Ground Water in an Urbanizing Area using GIS

국문 초록 (Abstract)

도시화가 진행되는 소유역(성내-고덕천 유역)에 대하여 지하수 질산성질소의 공간적 분포에 미치는 영향요인을 규명하고 각 요인들의 오염기여도에 대한 상대적인 차이를 파악하기 위하여 GIS를 활용한 공간분석을 실시하였다. 영향요인으로는 토지이용도, 하수관 거리, 포장율, 녹지율 등을 고려하였다. 공간분석 결과, 토지이용도 중에서 도시화 지역과 경작지 등에서는 서로 상이한 질산성질소 분포가 나타났으며, 이는 도시화 지역에서는 하수관으로, 경작지에서는 비료성분으로 인하여 질산성질소 분포의 차이가 나타날 수 있음을 지시한다. 지하수 관정에서 하수관까지의 거리가 60∼75m 정도 지점까지는 거리의 증가에 따라 질산성질소 농도가 감소한다. 특히 도시화 지역 내에서 하수관 거리와 질산성질소 농도가 음의 상관도를 보이며, 이는 하수관이 질산성질소의 주 오염원임을 의미한다. 또한, 도시화 지역 질산성질소 농도와 포장율이 음의 상관도를 보이는 것도 질산성질소의 오염물질이 지표면에 기인하고 있음을 지시한다. 결과적으로 도시화가 급속히 진행되고 있는 지역에서는 하수관의 설치와 유지관리 및 토지이용형태에 대한 체계적인 관리가 지하수의 질산성질소 오염예방에 중요함을 의미한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To identify the influential factors and their relative significance on spatial distribution of NO₃-N in urban ground water, spatial analysis was conducted using GIS and statistical approaches in the Seongnae-Koduk watersheds, where rapid urbanization has been proceeded. Several factors were considered including land-use type, distance to sewage lines, the ratio of impervious surface, and the ratio of green area. The spatial distribution of NO₃-N in the land-use types shows differences between urban and crop field possibly due to the sewage networks in urban areas and the agrochemical uses in crop field. Nitrate concentrations in ground water were decreased with the distance to sewage lines to approximately 60-75 m. Concentrations of nitrate and distances to sewage lines showed negative correlation, indicating that the nitrate contamination was induced from the sewage system and specially significant in urban areas. The negative correlation of the ratio of impervious surface to the nitrate concentration in urban areas also suggested that the source materials of nitrate are introduced from the surface. Consequently, in areas of urbanization processes, systematic management of past-and-present land-use types and sewage systems are the most significant factors in preventing ground water from nitrate contamination.