물의 수질검사 항목(물리, 화학, 생물)
물의 수질검사 항목(물리, 화학, 생물)
정수장 및 수도꼭지에서의 검사 기준 및 물의 물리적, 화학적, 생물학적 검사 항목에 대해 알아보도록 하겠습니다. 먼저 수질 검사에 대해서 말씀드려 보면 광역상수도 및 지방상수도의 경우에 정수장에서의 검사, 수도꼭지에서의 검사 및 수돗물 급수과정별 시설에서의 수질 검사 등으로 구분해볼 수 있는데, 검사 대상에 따라 수질 검사 횟수가 구분되어 있습니다. 보통 우리가 정수장에서의 검사 같은 경우는 냄새라든가 맛, 색도, 탁도 같은 경우는 매일 1회 이상 검사하게끔 되어 있고, 일반세균이라든가 총 대장균군이라든가 또는 질산성 질소라든가 같은 경우는 일주일에, 매주 1회 이상 검사하게 되어 있으며 미생물에 관한 기준이라든가 건강상 유해한 무기물질, 유기물질 같은 경우는 매월 1회 이상 검사하게끔 되어 있고 소독제라든가 소독 부산물에 관한 기준에서 보면 매 분기에 1회 이상 검사하게끔 되어 있습니다. 방금 말씀드렸던 건 정수장에서의 기준이고 또는 수도꼭지에서의 기준 역시나 일반세균이라든가 건강상 영향을 주는 무기물질, 유기물질에 대한 검사 주기는 구분되어 있고요. 또한 수돗물 급수과정별 시설에서의 수질 검사 역시도 일반세균이 됐든 총 대장균군이 됐든 수소이온 농도, 아연, 철, 탁도 같은 경우 역시도 매 분기 1회 이상 검사를 해야 된다고 규정되어 있습니다.
물리적 검사 항목
수질 검사에서는 물리적 검사에서는 물의 색깔, 맛 같은 색도 등에 있어서 먼저 말씀드려 보면 색도는 물의 색은 미생물이나 플랑크톤의 번식, 용해성 물질이라든가 콜로이드성 물질 또는 오수, 공장폐수 혼입에 의해서 나타나는 것입니다. 상수도의 경우에는 철, 아연, 구리 등의 금속이 용입 되는 경우의 수도 많아서 발생할 수 있으며 색도란 또한 물의 색의 정도를 표시하는 것으로서 증류수 1L 중에 염화백금 표준 원액 1ml를 함유할 때 나타나는 색도를 1도라고 한다는 거죠. 탁도는 물이 탁하게 되는 것은 토사 등의 부유 물질이나 용존 물질의 화학적 변화에 의한 것입니다. 탁도란 물의 탁한 정도를 표시하는 것으로서 증류수 1L 중에 백토도 1mg을 함유할 때의 탁도를 1도라고 합니다. 세 번째 냄새는 물의 냄새는 실온에 있어서의 냄새와 40-50℃로 데워졌을 때의 냄새와의 양측을 검사하는 것으로서 검수 약 100ml 유리병에다가 검수를 넣은 후에 가볍게 마개를 막고 4-50℃로 가온한 다음에 뚜껑을 열어서 바로 냄새를 맡았을 때 그 냄새가 나서는 안 된다는 겁니다. 물의 냄새는 오수, 공장폐수 등의 혼입이라든가 철관 내면의 도장과 녹, 이끼라든가 플랑크톤의 번식과 세균류의 발생, 지질, 염소 소독 처리 등으로 발생하는데 대개 저온의 물에서는 냄새가 없거나 적거나 온도가 높아지면 비로소 냄새를 느끼는 것이 보통입니다. 다음 맛인데 맛은 너무 저온에서는 물맛을 알 수 없으므로 검수 100ml를 취해서 실온 유지에서 그 맛을 본 후에 40-50도로 가온해서 맛을 보는 것입니다. 여기에서 염소 맛을 제외한 다른 맛이 안 된다는 것입니다.
화학적 검사 항목
수질 검사의 두 번째 큰 카테고리인 화학적 검사에는 여러 가지 항목들이 또 있을 수 있는데 먼저 pH입니다. 물의 pH는 일반적으로 용존 하고 있는 유리탄산과 탄소염 간의 농도에 따라서 산성이냐 중성이냐 알칼리성으로 정해집니다. 지표수는 이산화탄소가 적으므로 알칼리성이고 지하수는 이산화탄소가 많이 함유되어 약산성을 띠는 수가 많아서 pH는 6-8 정도입니다. pH가 이보다 적거나 많은 것은 하수나 공장폐수의 혼입을 의미하며 물의 pH란 수소이온 농도 역수의 상용대수를 의미합니다. 질소인데 질소는 유기물 중에서 질소화합물의 분해가 가장 중요한데 단백질-아미노산-암모니아 등의 분해과정으로 요약될 수 있습니다. 암모니아성 질소는 암모늄염을 그 질소량을 가지고 표시하는 것으로서 수중의 유기성 물질이 분해할 때 미생물에 의해 단백질의 분해가 촉진돼서 그의 암모니아가 형성되는 것으로서 물의 오염을 추정하는 유력한 지표의 하나로 삼는 것이라고 볼 수 있습니다. 이러한 암모니아성 질소가 검출될 때 위생학적 의의는 유기성 물질이 오염된 지 시간이 얼마 경과되지 않았다는 것을 의미할 수 있으며 분변오염을 의심할 수 있기 때문이라고 알려져 있습니다. 다음은 아질산성 질소인데 아질산염은 그 질소량을 가지고 표시하는 것입니다. 수중의 아질산성 질소는 주로 분뇨라든가 하수 등의 혼입에 의해, 질산성 질소의 산화 등에 의해서 생기는 것으로서 아질산성 질소와 같이 오염 감식의 유력한 지표의 하나가 될 수 있습니다. 다음은 질산성 질소를 보면 질산염을 그 질소량을 가지고 표시한 것으로서 수중의 질산성 질소는 여러 가지 질소 화합물이 산화되어 생긴 최종 산화물로서 질산성 질소가 다량 존재한다는 것은 그 원인이 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 유기성 질소화합물과 관련되어 있어 위생학적 주의를 요한다는 뜻으로 해석할 수도 있습니다. 질산성 질소를 많이 함유한 물 또는 음식물을 먹게 되면 영아에 메트 헤모글로빈 혈증을 일으켜서 블루 베이비, 즉 청색아 질환이 발생할 수도 있고 때로는 사망을 초래할 수도 있습니다. 위의 각종 유기성 질소가 몸에서 검출되었을 때의 위생학적 의의는 그 성분 자체의 유독보다는 음료수 오염의 지표로 활용될 수 있다는 거죠. 다음으로 염소이온인데 물속에 녹아 있는 염화물 중에 염소를 말하는 것입니다. 자연수는 대체로 염소이온을 함유하고 있는데 이것은 대부분 지질의 영향에 의한 것입니다. 특히 해안지대는 해수의 영향이 크다고 알려져 있습니다. 다음은 잔류염소입니다. 우리가 염소 소독을 했을 때 수중에 잔존하는 유리 잔류염소 및 클로라민과 같은 결합 잔류염소를 말하는 것입니다. 살균력은 유리 잔류염소가 결합 잔류염소보다 강하고 물의 염소 요구량이란 수중의 유기물질을 산화시키는 데 필요한 염소의 양을 말하는 것입니다. 수중에 잔류염소가 있음으로 해서 수도관의 파손 등으로 오염될 수 있는 미생물을 소독할 수 있고 급수전에서 나온 물에 스며들어 오염되는 미생물도 어느 정도 소독할 수 있습니다. 따라서 잔류염소의 존재의 의의가 여기에 있다고도 볼 수 있습니다. 우리가 음용하고 있는 물은 보통 급수전에서 유리 잔류염소가 최소한 0. 2ppm이 되도록 함을 원칙으로 하고 있습니다. 다음은 과망간산칼륨 소비량을 또 다른 수질 검사 항목으로 볼 수 있는데요. 물속에서 산화되기 쉬운 유기성 물질에 의해 소비되는 과망간산칼륨의 양을 말하는 것으로서 음료수의 과망간산칼륨 소비량의 의미는 음료수에 오염된 유기성 물질에 좌우될 수 있으며 과망간산칼륨 소비량이 많을수록 유기물 오염이 많이 됐다는 것을 의미할 수 있습니다. 오염되지 않은 물질이라도 지질의 관계로 과망간산칼륨 소비량이 많은 것도 있을 수도 있습니다. 경도입니다. 물이 경하면 물맛이 나쁘게 되고 비누의 거품이 잘 일어나지 않으며 보일러 파이프 내측에 결석이 생겨서 폭발사고가 발생하는 수도 있어서 공업용수로서의 피해가 막대할 수 있습니다. 경도에서는 총 경도라든가 칼슘 경도, 마그네슘 경도, 영구 경도, 일시 경도 등 총 다섯 가지로 구분해 볼 수 있습니다. 철입니다. 철은 물속에 중탄산염으로 되어 있을 때가 많습니다. 따라서 수산화 철이라든가 산화철로서 존재하는 일도 많고 질산염이라든가 염화물 혹은 유기철로 되어 있을 때도 있습니다. 물속의 철은 주로 지질에 의하지만 그밖에 철관이라든가 광산 및 공장폐수 등의 원인이 될 수도 있어 오염의 지표가 되는 것입니다. 수중에 함유된 철분을 제거하는 방법은 침전지에 의한 폭기 법이 적당한 것으로 알려져 있습니다. 다음 방사능인데 물의 방사능은 혼입 한 방사성 물질에서 발생하는 방사선에 의한 것으로서 극히 미량으로는 천연적으로 함유되어 있습니다. 주로 인공 핵폭발에 의해 생성된 방사선 미진의 혼입이라든가 방사선 광물의 채광, 정제공장의 폐수, 원자력을 이용하는 공업폐수, 방사선 동위원소를 사용하는 병원이라든가 연구소 등의 폐수가 혼입 돼서 그 원인이 있을 수 있습니다. DO라고 일컬어지는 용존 산소입니다. 물속에 용해되어 있는 산소의 양은 기압이나 수온에 따라서도 차이가 생기는데 용존 산소량은 수온이 하강함에 따라, 낮아짐에 따라 증가하는 특징을 가지고 있습니다. 오염된 물속에는 미생물 등으로 인해서 그 산소 소비량이 많아지므로 산소의 함유량이 적어지고 물이 맑을수록 온도에 있어서의 산소는 포화량에 가깝게 함유할 수 있습니다. 보통 우리가 얘기하는 BOD, 생화학적 산소요구량이라는 건 물속의 오염원이 될 수 있는 유기물질이 여러 가지 미생물에 의해 산화 분해되어 보다 안정된 물질로 이행할 수 있습니다. 이때 소비되는 산소의 양을 BOD라고 하고 그 측정단위는 ppm으로 표시할 수 있습니다. 원래의 BOD의 개념은 하천의 유기물질이 산화될 때 소비하는 산소량을 알기 위해서 출발한 것이라고도 정의할 수 있습니다.
생물학적 검사 항목
다음으로 본다면 생물학적 검사를 이야기해 볼 수 있습니다. 가장 대표적인 게 일반세균인데 물의 일반세균 수란 검수 1ml 중에 함유한 균수로서 보통 한천 배지에 집락을 형성할 때 있는 세균의 총 수를 말하는 것입니다. 오염을 받은 물은 일반세균수는 증대할 수 있으나 일반세균 자체가 유해한 것은 아니라고 볼 수 있습니다. 일반세균수가 많다고 해서 보건학상 의의가 큰 것은 아니지만 항상 대장균군의 존재가 중요시되고 있죠. 그럼 대장균군은 그람음성 무아 포성 간균으로 유당을 분해해서 산과 가스를 형성하는 모든 호기성 또는 통성혐기성의 균을 말하는 것입니다. 대장균군은 인축, 사람이나 가축의 장내에 생존하고 있는 균이므로 가장 대표적 분변성 오염의 지표가 되는 것입니다. 즉 대장균군의 시험법은 물의 분변성 오염의 유무를 아는 직접적인 시험법으로서 위생학적 수질 시험법 중 가장 중요한 것입니다. 이를 시험하는 중요한 이유는 대장균 자체가 직접 유해한 것은 아니지만 대장균은 저항성이 병원균과 동등 또는 그 이상으로도 강하고 그 분포가 언제나 오염원, 특히 인축의 분변과 공존하고 검출법이 간편하고 확실한 까닭이고 아울러 이의 검출은 다른 유독 병원균의 존재할 가능성을 보이고 있는 것이라고 볼 수 있습니다. 보통 우리가 대장균군 검사에 있어서 검수 10ml씩 다섯 개씩 전부 음성이어야 하는데 만일 다섯 개 중 한 개가 양성일 때는 연속 10회 이상의 검사 성적에 있어서의 양성률이 10%를 넘지 않을 때에는 음료의 음용에는 지장이 없습니다. 기타 오염성 생물을 살펴보면 물이 오염되면 유기성 물질, 세균 등이 증가하는 까닭에 이것을 영양원으로 하는 생물, 즉 분해적 역할을 하는 원생동물이 증가할 수밖에 없습니다. 이에 반해 합성적인 영향을 하는 식물계는 일반적으로 오염에 따라서 감소하게 되고 이러한 담수 생물계에 존재하는 경향을 이용하여 생물학적 오염도가 확립되어 있습니다. 생물학적 오염도가 증가하게 되면 유기물질, 즉 세균이 많다고 할 수 있으므로 오염의 지표가 되는 것입니다. 이번 차시에서는 물의 수질 검사, 물리적 검사, 화학적 검사, 생물학적 검사의 항목에 대해서 살펴보았습니다.