토양환경기술사시험자료집 - 지하수일반/지하수오염 및 정화(21)

 ※ 물의 구조와 특성

 

1. 물의 구조

      (1) 물의 구조는 고체와 유기용액의 용해도에 영향을 주므로 지하수의 화학성을 제어하는

           중요한 요인

      (2) 물은 H2O의 화학식을 가진 화합물로서 산소에 대해 두 수소가 비대칭적으로 위치하는

           구조와 공유결합으로 음전하의 중심이 양전하의 중심과 다른 곳에 위치하게 되어 물분자는

           극성을 띤다.

2. 물의 특성            

      (1) 자연계에서 유일하게 고체, 액체, 기체가 동시에 구별되어 나타난다.

      (2) 다른 대부분의 물질은 얼면 수축하지만 물은 얼면 팽창한다.

      (3) 물은 1기압, 4℃에서 밀도가 가장 크다.

      (4) 수은을 제외한 일반적인 모든 액체중 표면장력이 가장 크다.

      (5) 물은 불활성용매다. 즉 물은 많은 물질을 녹이는 능력이 있고, 녹아 있는 물질에 의해

           화학적으로 변하지 않아 재사용을 위한 정제가 가능하다.  

 

※ 지하수의 수질특성

 

1.  '지하수법'에 의한 지하수의 정의 : 지하의 지층이나 암석사이의 빈틈을 채우고 있거나 흐르는 물

2. 수질의 정의

      (1) 어떤 용도(음용, 관개, 제조, 레크리에이션 등)의 적합성과 관련된 수체(Water Body)의

           화학적 조성

      (2) 수질은 자연인자와 인간의 활동에 큰 영향을 받는다.

3. 지하수의 수질특성

      (1) 지하수는 지표수에 비하여 오염되기 쉽지 않고, 수질변동이 적으며, 유속이 느리고,

           수온변화가 적다.

      (2) 지하수는 자정작용속도가 느리고, 유량변화가 적다.

      (3) 지하수는 무기물함량이 높고, 공기용해도가 낮고, 알카리도 및 경도가 높다.

      (4) 비교적 낮은 곳의 지하수(천층수)일수록 지층과의 접촉시간이 짧아서 경도가 낮다.

      (5) 지하수는 염분함량이 지표수보다 약 30% 이상 높다.

      (6) SS농도 및 탁도가 낮고, 환원상태이다.

      (7) 지하수에는 미생물이 거의 없고 오염물이 적다. 

      (8) 지하수는 국지적인 환경조건의 영향을 크게 받는다.

      (9) 지하수에서는 광화학반응이 일어나지 않아 혐기성세균에 의한 유기물의 분해가 

           지하수에서의 주된 생물작용이다. 지하수가 분해성유기물이 풍부한 토양을 통과하게

           되면 물은 유기물의 분해산물인 탄산가스 등을 용해하여 산성이 된다.   

4. 지하수 수질의 수직분포

       심층으로 내려갈수록 DO(O2)가 소비되어 환원상태에 가까워지게 되고, 유리탄산가스가

       토양과 반응하여 중탄산이온(HCO3-)을 생성하는 동시에 양이온을 용해하므로, 하층으로

       갈수록 알칼리도와 염도(염분)는 증가하게 되고, ORP, 유리탄산, DO 및 PH는 낮아지게 된다.