환경 측정 Kit를 이용한 한강수계에서의 질소성분의 측정에 관한 연구 이재성·이 원·이학주·정지형 한국과학기술연구원 수질환경연구센터, 경희대학교 문리과대학 화학과*, 한국원사직물시험연구원 환경자원분석센터† A study on the Determination of Nitrogen in the Han River by means of on site monitoring kit. Jae Seong Rhee, Won Lee*, Hak Joo Lee† and Ji Hyung Jung Water Environmental Research Center, KIST Sungbuk-gu Hawulgok-dong, Seoul 136-791, Korea *Department of Chemistry, Kyung Hee University Dongdeamun-gu Hoegi-dong 1, Seoul 130-701, Korea †Eco-Testing Lab., FITI Testing & Research Institute 892-64, Tongdaemun-gu Chegi-dong, Sooul 130-062, Korea The performance of on site detection kit(Ecokit) was compared with other well known process including ion chromatograph or reflection UV/VIS method for nutrient nitrogen as nitrate or nitrite. In spite of manual reading on colorimetric scale, the results have been shown relatrely close match among the final results with three process. The comparison for nitrite which is pretty low concentration having 0.02 to 1.00ppm in nitrogen has been shown the ratio of 0.7∼1.4 except for Tancheon or Choong-rang water sample. This may be happen due to inappropriate storage of sample for IC analysis. The ratio for nitrate sample has been shown satisfactory range between 0.7 and 1.4 for all the water samples in the Han River. Key words : Nitrogen detection, On-site monitorion kit, Detection kit 1. 서론 최근 수질관리에 있어서 가장 관심의 대상이 되고 있는 부영양화 현상의 예측과 제어는 물 중에 존재하는 질소와 인의 총량을 기준으로 하고 있다. 그러므로 환경관리기법의 하나로서 이들 성분을 현장에서 간편하고 신속하며, 정확하게 측정할 수 있는 방법이 절실히 요구된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 한 가지 방법으로 현장 test kit를 이용하여 측정할 수 있는 방법의 신뢰도에 관하여 연구하였다. 현재, 미국, 유럽 및 일본 등 선진국에서도 많은 연구로 현장측정 및 검지장치를 개발하고 있다. 이를 이용하여 수질은 물론 대기, 토양분야 및 작업장환경에서 사용되고 있을 뿐만 아니라, 비슷한 원리로 의료보건분야에도 이용되고 있는 상태이다. 본 실험에서는 영양 질소 성분(NO2--N, NO3--N)을 신속하게 측정할 수 있는 kit를 제작하여 현장에서 실용화하는 과정에서 신뢰성 증대를 위한 평가를 색도계법, 이온크로마토그래피법을 이용하여 수행하였다. 2. 실험방법 2.1. 시료채취 및 보관 질소성분 분석을 위한 수질시료는 2000년 8월 중순에 한강수계를 따라 모터보트를 이용하여 이동하며 채취하였다. 채취지점 11곳에서 시료를 2L 무균 폴리 에틸렌 채수병에 채취하였으며 채취 후 4℃ 냉장보관 후 분석하였다. 2.2. Ecokit를 이용한 질소성분 측정법 2.2.1. 아질산성 질소의 측정법 아질산성 질소(NO2--N)는 이온(NO2-)이 산성상태에서 sulfanilamide와 반응하여 diazonium salt를 형성한 후, NED와 azo coupling 반응을 하여 생성된 핑크빛 적색(pink-red color)을 생성한다. 아질산성 질소 표준용액은 0.01∼1.0ppm을 제조하였으며 NO2--N(1), NO2--N(2)측정시약의 최적농도를 결정하였다. 시료와의 비교용으로 표준용액 5mL를 실험용기에 각각 취하고 NO2--N(1) 20방울(1mL), NO2--N(2) 4방울(0.2mL)을 가하여 발색시킨 후 약 10분간 상온((0∼30℃)에서 방치한 다음, 디지털 카메라를 이용해 발색사진을 찍었다. 한강수계에서 채취한 시료도 표준용액 측정법과 같은 방법으로 발색시켜 사진을 찍은 후 표준용액의 발색사진과 비교하여 분석하였다. 2.2.2. 질산성 질소의 측정법 질산성 질소(NO3--N)는 질산성 이온(NO3-)을 아연분말을 가하여 아질산성 질소 이온(NO2-)으로 환원시킨 후, 측정하였다. 질산성 표준용액(0.3∼40ppm)을 각각 제조하였으며 NO3--N(1), NO3--N(2), NO3--N(3) 측정시약의 최적조건의 농도를 결정하였다. 시료와의 비교색도를 위하여 표준용액 5mL를 실험용기에 각각 취하고 NO3--N(1) 20㎎, NO3--N(2) 5방울(0.25mL), NO3--N(3) 5방울(0.25mL)의 순으로 가하여 발색시킨 후 약 10분간 상온에서 방치한 결과를 디지털 카메라를 이용해 발색사진을 찍었다. 한강수계 시료도 같은 방법으로 비교 분석하였다. 2.2.3. Reflection UV/VIS을 이용한 측정법 Ecokit를 이용하여 표준용액과 시료를 발색시킨 사진을 UV/VIS Spectrophotometor를 이용하여 380nm∼780nm 파장<