일본 오끼나와현 궁고도(宮古島)의 지하수에 대해서 질산태질소($NO_3-N$) 농도의 현상을 지역별로 조사하고, 질소안정동위체 자연존재비(${delta}^{15}N$)의 측정을 병용하여 그 오염원을 추정하였다. 궁고도(宮古島)의 지형, 농업형태, 취락의 존재 등 몇종의 요인을 고려하여, 대표적인 10지점을 선정한후, 매월 1회 지하수를 채취하여, 양이온, 음이온 농도를 측정한 후, 정밀동위체비질량분석계(Finnigan MAT 252)를 이용하여 $NO_3-N$의 ${delta}^{15}N$ 치(値)를 측정하였다. 질산태질소($NO_3-N$) 농도는 측정 기간 중 평균 $1.4{sim}11.5mgL^{-1}$의 범위였으며, 월간변동이 큰 것과 적은 것이 있었다. ${delta}^{15}N$치(値)는 측정기간 중의 평균 +4.3${sim}$+9.7$%_o$의 범위에 있었으며, 비교적 변동이 적었다. $NO_3-N$ 농도와 ${delta}^{15}N$치(値)의 분포로부터, 조사 지하수는 Tuga-ga를 포함시켜 4군(群)으로 분류되었다. 각 $NO_3-N$의 기원을 추정하여, 퇴구비 등 축산 폐기물, 분뇨(糞尿) 등 생활하수(生活下水), 화학비료, 토양유기물 등으로부터 유래하는 $NO_3-N$의 복합적 기여에 대하여 고찰하였다. 또한 이 지역에서 사용되어지고 있는 화학비료 중의 질소의 ${delta}^{15}N$치(値)는 -3.9${sim}$-1.4$%_o$의 치를 나타냈기 때문에 시비된 비료의 질산화 과정에 있어서 일부가 암모니아로서 휘산되는 것으로 추정되며, 그 결과 지하수 중의 ${delta}^{15}N$치(値)가 증가되는 것으로 추정하였다.
Nitrate concentration and ${delta}^{15}N$ value in the groundwater in Miyakojima Island, Okinawa, were measured during 1992-1993. Water from the shallow and the deep wells at the ten separate sites were sampled. Mineral contents and natural nitrogen isotope abundance(${delta}^{15}N$) were analyzed using a liquid chromatography and a mass spectrometry (Finnigan MAT 252). Except for waters which were directly influenced by sea water invasion, most of the groundwater showed small variations among their mineral contents and ${delta}^{15}N$ values. The average nitrate nitrogen concentrations were $1.4{sim}11.5mgL^{-1}$ and average ${delta}^{15}N$ values were +4.3${sim}$+9.7$%_o$. From the nitrate concentration and ${delta}^{15}N$ value observed, the types of the groundwater could be categorized into four groups, such as high ${delta}^{15}N$ and high nitrate, high ${delta}^{15}N$ and medium nitrate, low ${delta}^{15}N$ and medium nitrate, and low ${delta}^{15}N$ and low nitrate, reflecting the main source of nitrate contamination, such as animal and domestic waste, animal waste and soil organic matter, soil organic matter and chemical fertilizer, and chemical fertilizer, respectively. It was discussed that the lowest ${delta}^{15}N$ value was higher than the ${delta}^{15}N$ value of the chemical fertilizers used in this island(-3.9${sim}$-1.4$%_o$), then considerable amounts of nitrogen must be lost by ammonium evaporation or denitrification after fertilization.
