빗물의 성질에 대해서 알아보겠습니다.

태양에너지에 의해서 완전 재생되어 거의 증류수에 가까운 성질을 가지고 있는 것이 빗물이라 할 수 있다. 우리들이 사용하는 모든 물의 질이나 양은 물순환 과정 중 우수를 출발점으로 생각하면 된다.

빗물은 수증기가 응결하여 생성된 것이므로 자연수중에서는 가장 순수에 가까운 것은 당연하다. 그러나 공중에 있는 여러가지 가스를 용하고 있다. 산소, 질소, 탄산가스 등이 주된 것이 된다.

또한 수증기가 빗방울로 응집할때에 그 핵 부분이 필요하며 이것을 응결핵이라 한다.

일반적으로 공기중에 부유하고 있는 해수의 염분이 주가 되는 것으로 생각되며, 이 때문에 빗물은 극히 적은 염분도 포함하게 된다.

가장 특징적인 면은 공기중의 탄산가스가 용해되므로 빗물은 통상 pH 5.6~5.7 정도로 약산상을 띠게되며, 대표적인 대기오염물질 중 하나인 아황산가스 등이 공기중에 다량으로 존재하면 빗물의 pH가 떨어지며 산성비가 된다.

때로는 이와 같은 비가 식물과 호소의 수질에 나쁜영향을 미치며, 빗물은 용해되어 있는 성분의 종류와 양이 적기 때문에 산과 알카리를 가해주면 pH가 변화한다.

빗물은 지상에 도착하게 되면 용해성 성분이 녹아 들어간 농도가 높은 물과 혼합되어 낮은 pH의 상태가 해소되는 경우가 대부분이고 극단적인 pH를 나타내진 않는다.

다만 빗물을 저류하는 특별히 청정한 호수나 직접 강우를 받는 식물 등에 대한 영향은 무시할 수 없다. 또 미국이나 소련 등에서 경쟁적으로 대기권 수소폭탄을 실험하던 1960년대에는 빗물중에 함유된 방사성물질이 수도원수의 커다란 위험인자였고 빗물이나 지표수에서 상당량의 방사능이 검출되었다.

정수장을 통과한 수도수중에서 거의 검출되지 않는 것이 불행중 다행이였고 빗물이 점토등의 탁질과 접촉했을때 방사성물질이 흡착되어 여과지에서 제거되거나 또는 여과사가 갖고 있는 이온교환능력에 의해 방지되었기 때문으로 생각된다.

핵분열물질이 단시간동안이라면 정수장이 가진 작은 억지능력으로도 유효하게 제거하게 되는 것을 의미하는데, 평상시에 이 같은 능력이 계속된다고 생각해서는 안된다.

하늘에서 떨어진 빗물은 그 일부가 직접지표를 따라 하천으로 유입되고 하천수가 되어 바다로 향하지만 그 대부분은 지하로 침투되어 다시 샘물과 우물 등을 경유하여 또는 직접하천에 유출되어 바다로 유입된다.

우리가 사용되는 물의 수질은 물이 어떠한 경로를 통해 왔느냐에 따라 크게 좌우된다. 지하를 흐르는 물은 작은 토양입자의 사이를 흐르는 동안 현탁되어 있는 성분을 대부분 잃고 매우 깨끗한 물이 된다.

한편 토양에서 칼슘, 마그네슘, 황산이온 등의 무기성분을 용해하여 용해성 성분의 농도가 점점 높아진다.

지하수는 하천수와 달리 매우느린속도로 흐르기 때문에 때로는 몇년이나 지난 물이 지상으로 유출하여 용수원이 되고 장기간 땅속에 존재하므로 통과한 지질에 따라 특징적인 수질을 지니게 된다.

석회암지대를 흐르는 물은 매우 높은 농도의 칼슘이온을 용해하여 경수가 된다.

지하수의 최대 특징은 장기간 땅속에 있기 때문에 수온이 토양의 평균기온 정도로 일정하다. 즉 겨울에 따뜻하고 여름에 차가운 우수한 성질을 지니고 있고 이러한 이유에서 충분한 양의 지하수를 확보할 수 있다면 수질적으로 지하수가 지표수보다 일반적으로 양호한 수원이라고 생각되고 있다. 소규모 수도에서는 안정적으로 지하수를 확보할 수 있다면 수원으로서 지하수를 먼저 생각해온 것이 상식이다.

그러나 도시의 하류지역과 주변에서는 최근 극히 미량의 석유화학물질에 의한 오염이 문제로 제기되기 시작하였고 서양에서는 이미 상당히 큰 문제로 제기되어 조사가 진행되어 왔으며 원인으로는 세탁용 용제와 석유계 연료의 지하누출 등에서 유래하는 미량 유기오염이 있다.

극히 미량의 유기물에 의해 유발되므로 재래의 수질시험방법에 의해서 발견되지 않고 맛과 냄새 등 이상이 있을 경우에 오염된 사실이 발견되는 정도이며, 충분히 주의해야 할 종류의 문제이다.

하천수의 수질 특징은 빗물이 지표나 하도를 유하하는 동안 유기 및 무기현탁성 물질을 함유하게 되는 것이다. 지하를 경유한 물(지하수)는 주로 용해성 성분으로서 무기염류가 공급되고 지표를 흘러온 물에서는 현탁성분이 공급되어 하천수는 양자의 혼합수질로 결정된다.

따라서 염류농도는 지하수나 우수의 중간정도가 되며, 현탁성 성분이 어느정도 함유되는가는 강우의 특성과 큰 관련이 있고 강한비에 의해 단시간에 유출되는 물은 고탁도가 되고 약한비는 탁도가 작게 된다.

또 매우 약한비나 비가 내리지 않을때는 지하수의 유출만으로 하천수량이 유지되어 깨끗한 물이 하천을 흐르게 되는 것이다.

하천수 정도의 염류농도 범위이면 일반적으로 정수처리에서는 그것을 처리의 대상으로 하지 않으므로 홍수시와 갈수시의 용해성 성분의 농도차는 큰 문제가 되지 않는다.

하천수 특징의 또다른 하나는 유기착색성분의 존재이며 앞에서 언급하였듯이 다갈색 색도표준액으로 색상이 규정되어 있는 즉 휴민질이라는 성분의 혼합이다. 휴민질은 매우 긴시간에 걸쳐 유기질이 분해된 결과 생겨난 최종 분해산물에 가까운 안정한 유기물이 물에 유출된 형태가 된다. 원인이 되는 유기물은 삼림내의 낙엽 등을 다량으로 함유하는 토양이나 이탄지 또는 툰드라지대의 두거운 분해하지 않는 초목층이나 열대습지, 소택지의 초목 퇴적층 등 여러가지이다.

산간 계곡을 흐르는 매우 청정한 물도 산림지로부터의 유출이 있는 한 항상 이와 같은 휴민질을 포함하고 있다. 따라서 몇십배로 농축된 상태에서는 연하게 색깔을 띠게 된다. 이탄지 등에서는 물이 장시간 이탄과 접촉하여 누출된 고농도의 휴밀질에 의해 다갈색을 나타낸다. 이와같은 성분이 존재하면 전술한 것처럼 염소첨가시 트리할로메탄의 생성과 같은 문제가 발생한다.