지표수

3. 기후 변화의 영향

기후 변화로 인해 해빙과 빙하가 녹고 있으며, 이는 해수면 상승에 기여하고 있다. 그 결과, 바닷물이 담수 대수층으로 유입되어 도시 및 농업 용수를 오염시키고 있다. 또한, 해당 지역에 서식하는 야생 동물에 스트레스를 가하여 주변 생태계에도 영향을 미치고 있다.^[6] 미국 해양대기청(NOAA)에 따르면 2012년부터 2016년까지 그린란드와 남극의 빙상은 매년 2470억 톤씩 감소했다.^[6] 지구 온난화가 지속됨에 따라 이 수치는 계속 증가할 것이다.

기후 변화는 물 순환과 직접적인 관련이 있다. 증발량은 증가했지만 강수량, 유출량, 지하수 및 토양 수분은 감소했다. 이로 인해 지표수 수위가 변했다. 기후 변화는 또한 수질 문제에 대한 기존의 어려움을 악화시킨다. 지표수의 수질은 공기와 인근 지형과 같은 주변 요소로부터의 화학적 유입에 따라 달라진다. 인간 활동으로 인해 이러한 요소가 오염되면 물의 화학적 특성이 변한다.^[7]

한국의 경우, 기후변화로 인한 집중호우와 가뭄의 빈도 및 강도가 증가하면서 지표수 관리에 어려움이 가중되고 있다. 특히, 2023년 여름에는 기록적인 폭우로 인해 전국적으로 큰 피해가 발생했으며, 이는 기후변화의 심각성을 보여주는 단적인 예시이다. 이에 따라 한국 정부는 4대강 보 개방을 통한 유량 확보 및 홍수 예방, 스마트 물관리 시스템 구축 등 다양한 노력을 기울이고 있지만, 야당과 보수 진영의 반발로 인해 어려움을 겪고 있다.

3. 1. 수량 변화

3. 2. 수질 변화

4. 지표수와 지하수의 연계적 사용 (Conjunctive Use)

지표수와 지하수는 물 수요가 공급량을 초과할 때 상호 연관된 시스템의 일부이므로 통합 관리가 필요하다. 공공 소비(산업, 상업 및 주거 포함)를 위한 지표수와 지하수원의 고갈은 과도한 양수로 인해 발생하며, 과도한 양수가 이루어지는 하천 시스템 근처의 대수층은 지표수원을 고갈시키는 것으로 알려져 있다.

대수층의 반응 시간은 길지만, 물 부족 기간 동안 지하수 사용을 제한하면 지표수가 지속 가능한 수생 생물에 필요한 수준을 유지할 수 있다. 지하수 양수를 줄이면 지표수는 직접적인 강수, 지표유출 등을 통해 재충전된다.

미국 환경보호청(EPA)의 기록에 따르면 미국 지역사회에 공급되는 물의 약 68%가 지표수에서 온다.^[8]

5. 지표수의 이용 (일본어 문서 내용)

지표수는 지표면을 흐르기 때문에 외기온의 영향을 받기 쉬워, 수온의 변화가 발생하기 쉽다.^[11] 또한, 폭우 등으로 인해 수질 오염을 받기 쉬워 수질이 불안정하지만, 대량의 안정적인 취수가 용이하다는 장점이 있다.

강우(降雨)에서 기원하기 때문에 용해성 이온 등이 적어 우수한 상수원 중 하나이다.^[12] 또한 일시적인 수질 오염의 경우 물의 흐름에 의해 비교적 빠르게 영향에서 벗어나기 쉽다. 하지만 상류 지역에 인간 활동이 있는 경우 유기 화합물이나 영양염의 유입으로 수질이 악화될 수 있다.

일본에서 수원 의존도는 지표수가 70%, 지하수가 25%이며, 하천법이 규정하는 수리권^[13]을 얻어 하천이나 댐에 설치된 취수 시설에서 취수한다. 또한 지표수에는 다양한 오염 물질이 포함될 수 있는 반면, 지하수는 비교적 청정한 상태를 유지하고 있다. 특히 매우 얕은 지하수인 복류수는 하상이나 하천 둔치 아래의 사력층을 잠복하여 흐르고 있으며, 상하를 불투수층으로 끼인 투수층이 하천과 교차할 때 투수층 내에 생기는 유수이기 때문에 지중에서 여과되므로, 지표수와 복류수를 비교했을 경우 복류수의 수질이 더 양호하다.^[14][15]

지표수는 「미네랄워터류의 품질 표시 가이드라인」(농림수산성, 1990)에서 미네랄워터류 중 병입수로 분류된다.^[16]

5. 1. 수질 특성

5. 2. 수질 관리

5. 3. 복류수와의 비교

5. 4. 미네랄워터 분류

6. 지표수 형성 과정 (일본어 문서 내용)

지표수 형성 과정은 물 순환(수문 순환, 물의 대순환)에서 일련의 과정에 포함되어 있다.^[17]

• 해양에서의 증발(지구상에서 태양 에너지와 중력을 주요 원동력으로 일어나는)
• 육지로의 이동(대기권을 통해서 이루어지는)
• 강수
• 표면류·지하수의 형성
• 해양으로의 유출

6. 1. 물 순환 단계

7. 지표수 관련 문제 (일본어 문서 내용)

표면수의 과잉 취수로 인해 하천이 고갈됨에 따라 전 세계적으로 지하수 의존도가 증가하고 있다. 이러한 지하수 의존으로 오랜 세월에 걸쳐 지하에 스며든 한정된 자원인 화석수 등의 수위가 급격히 저하되고 있다.^[18]

1990년대 후반, 일본에서는 생활양식의 다양화로 고에너지 소비형 생활방식이 확산되면서, 이에 따라 폐수와 폐기물의 질과 양이 크게 변화하였다. 특히 도시 주변 지역에서 소규모 무규제 배수에 의한 지표수 오염이 큰 문제가 되었다.^[19][20] 대한민국에서도 유사한 문제가 발생하였다.

하천 저질 오니에는 다량의 중금속이 포함되어 있으며, 정치하고 있는 경우에는 표면 유출수가 맑더라도 용출되기는 쉽지 않다.^[21] 그러나 혐기성 조건에서는 저질 오니의 막이 파괴되기 쉬워지며, 흐름이 급변하는 조건을 제외하면 용해 속도가 가장 커진다. 교반하여 장시간 경과하면 플록 상태가 변화함에 따라 용출이 감소한다. 하천 저질 오니의 용출은 대부분 부유 상태이며, 용해 상태가 아니므로 다시 침전된다.

2011년 3월 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 발생 후 일본 후생노동성은 강우에 의해 대기 중 방사성 물질이 취수원으로 유입되어 수돗물 중 방사성 요오드 농도가 높아질 가능성이 있다는 점을 들어, 일본 전국의 상수도 사업체 및 수돗물 공급 사업체에 대해 강우 후 취수 제한을 요구하거나, 방사성 물질을 저감하는 것으로 알려진 활성탄이나 정수장의 야외 시설을 비닐 시트로 덮는 등의 활용 검토를 요청했다.^[22][23][24]

7. 1. 과잉 취수

7. 2. 생활 형태 변화로 인한 오염

7. 3. 하천 저질 오니의 영향

7. 4. 방사성 물질 확산

참조

_[1] 웹사이트 Fresh Surface Water https://www.epa.gov/[...] 2020-04-06
_[2] 웹사이트 Surface-Water Use https://www.usgs.gov[...] 2020-04-06
_[3] 웹사이트 What is Surface Water? https://denr.nt.gov.[...] 2020-04-06
_[4] 웹사이트 Hydropower Explained https://www.eia.gov/[...] 2020-04-30
_[5] 웹사이트 Surface Water & Drought https://ca.water.usg[...] 2020-04-21
_[6] 웹사이트 Climate Change: Global Sea Level https://www.climate.[...] 2020-04-21
_[7] 논문 A review of the potential impacts of climate change on surface water quality
_[8] 웹사이트 Water Sources https://www.cdc.gov/[...] 2018-10-10
_[9] 웹사이트 木曽川水系河川環境管理基本計画 用語集 https://www.cbr.mlit[...] 国土交通省 中部地方整備局 木曽川下流河川事務所 2019-03-18
_[10] 웹사이트 WHO 飲料水水質ガイドライン Guidelines for drinking-water quality 第４版 （日本語版） vii項 https://www.niph.go.[...] 国立保健医療科学院 2019-03-20
_[11] 웹사이트 2. 地下水と川の水の違い https://www.city.kat[...] 交野市水道局 2019-03-18
_[12] 웹사이트 表流水 ヒョウリュウスイ http://www.eic.or.jp[...] 一般財団法人環境イノベーション情報機構 2019-03-18
_[13] 문서 특정의 목적(수력발전, 관개, 상수도 등)을 위해, 그 목적을 달성하는데 필요한 한도 내에서, 유수를 배타적·지속적으로 사용하는 권리의 것. 단, "수리권"은 법률상 용어가 아니고, 물을 이용하는 권리의 호칭으로 정착하고 있기 때문에, 수리권을 규정하고 있는 하천법에는 나오지 않는다.
_[14] 웹사이트 水質に関する用語 伏流水・表流水 https://www.ktr.mlit[...] 国土交通省 関東地方整備局 江戸川河川事務所 2019-03-18
_[15] 웹사이트 水道技術ジャーナル 水道Ｑ＆Ａ 河川法の適用を受ける伏流水の水利権の考え方について教えてください http://www.jwrc-net.[...] 公益財団法人水道技術研究センター 2019-03-18
_[16] 웹사이트 ミネラルウォーター類について https://www.city.fuk[...] 福岡市水道局 浄水部 水道水質センター 2019-03-20
_[17] 웹사이트 4.3 地下水用語集（立ち上げ段階版） https://www.kantei.g[...] 内閣官房水循環政策本部事務局 2019-03-18
_[18] 웹사이트 地下水の枯渇、次世代に水を残せるか https://natgeo.nikke[...] ナショナルジオグラフィック日本版 2019-03-20
_[19] 웹사이트 環境負荷の構造変化から見た都市の大気と水質問題の把握とその対応策に関する研究 平成5〜8年度 国立環境研究所特別研究報告 SR-26-'98 https://www.nies.go.[...] 環境庁国立環境研究所 2019-03-20
_[20] 웹사이트 環境負荷の構造変化から見た都市の大気と水質問題の把握とその対応策に関する研究 平成5〜8年度 国立環境研究所特別研究報告 SR-26-'98 はじめに https://www.nies.go.[...] 国立研究開発法人国立環境研究所 2019-03-20
_[21] 웹사이트 102 河川底質汚泥の再溶解にともなう表流水への影響 : その1.主として重金属について （国立国会図書館デジタルコレクション） https://dl.ndl.go.jp[...] 大阪市立衛生研究所 2019-03-20
_[22] 웹사이트 厚生労働省「放射性物質拡散による降雨後の表流水取水の抑止・停止の対応について」として全国の水道事業体、水道用水供給事業体に対し事務連絡－降雨後の取水制限を求める http://water-news.in[...] 世界の水事情 2019-03-20
_[23] 웹사이트 厚生労働省から発出した通知（平成23年3月26日） 放射性物質の拡散による降雨後の表流水取水の抑制・停止等の対応について https://www.mhlw.go.[...] 厚生労働省 2019-03-20
_[24] 웹사이트 放射性物質の拡散による降雨後の表流水取水の抑制・停止等の対応について https://www.mhlw.go.[...] 厚生労働省 2019-03-20