광주지역의 지하수는 주로 Ca-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$-Cl 유형의 다양한 수질을 보여준다 그러나 광주천인근 지하수는 50mg/L 이상의 비교적 높은 $Cl^-$농도를 보이고, EC는 400${mu}s$/cm 이상의 값을 나타내며, Ca-Cl 유형의 수질 특성을 보이고 있다. 일부 지역에서는 하천과 인근 지하수 관정 사이의 거리에 따라서 $Cl^-$, $HCO_3^-$/의 농도, EC와 ${gamma}^{18}O$ 값이 체계적으로 변화하여 하천수의 지하유입이 확인되고 있다. 안정동위원소 연구결과, 광주지역 전체 지하수의 ${gamma}^{18}O$ 값의 범위는 -9.2∼-5.5${ extperthansand}$ 이나 광주 동남부 고지대에서는 비교적 가벼운 값(>-8${ extperthansand}$)을 나타내나, 저지대 층적층이 분포된 하천 인근 지하수에서는 -6${ extperthansand}$ 보다 무거운 ${gamma}^{18}O$ 값이 분포 경향을 보인다. 하천 인근에서 채취된 14개 지하수 시료 사이에는 ${gamma}$D 및 ${gamma}^{18}D$ 값이 ${gamma}D{=}7.1{ imes}{gamma}^{18}O$-1의 관계를 보여 증발작용에 의한 동위원소 비평형을 나타내나, 하천수와 인근 지하수의 ${gamma}^{18}O$값은 일부 지역에서 하천수 유입에 의한 체계적인 분별효과를 나타내기도 한다. 하천 인근 지하수의 DIC(용존무기탄산염)에 대한 ${gamma}^{13}C$ 값은 -17.6∼15.2${ extperthansand}$로써 매우 가벼운 값을 나타내며, 토양 유기물 기원의 $CO_2$실 영향이 우세한 것으로 확인되었다. $NO_3^-$에 대한 ${gamma}^{15}N$ 및 ${gamma}^{18}O$ 값은 각 0∼17.0${ extperthansand}$ 및 6.6∼17.4${ extperthansand}$로써 토양의 질산염, 생활하수 및 분뇨 기원의 질소가 혼합된 것으로 나타나고 있으며 대부분 시료는 탈질 화작용이 약 40∼60%까지 진행되면서 ${gamma}^{15}N$ 및 ${gamma}^{18}O$ 값의 체계적인 분별효과가 야기되었다.
The most common water types are found to be Ca-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$ and Ca-Na-$HCO_3$-Cl in Gwangju groundwater. Groundwater near the Gwangju stream are characterized Ca-Cl water type, with over 50 mg/L of C1- and 400 ${mu}$S/cm of EC. The systematic variation of $Cl^-$, $HCO_3^-$,- EC and ${gamma}^{18}O$ values in groundwater with distance away from drainages is caused by streamwater infiltration. Stable isotope data indicate that ${gamma}$D and ${gamma}^{18}O$ values of groundwaters near drainages were enriched by evaporation effect, showing a equation of ${gamma}$D=7. 1${ imes}{gamma}^{18}O$-1. ${gamma}^{18}O$ values over -6${ extperthansand}$ are anomalous in the unconfined groundwater zones, which are influenced by the local surface water enriched in $^{18}O$ composition. Groundwater in highland shows remarkably light ${gamma}^{18}O$ values below -8$ extperthousand$. The infiltration of streamwater is dominant in unconfined alluvium aquifer near drainages. ${gamma}^{13}$CDIC values (-17.6∼-15.2$ extperthousand$) of groundwaters near drainages revealed that dissolved inorganic carbon (DIC) is predominantly originated from natural soil-derived $CO_2$. ${gamma}^{15}N$ and ${gamma}^{18}O$ values of nitrate are 0∼17.0${ extperthansand}$ and 6.6∼17.4${ extperthansand}$, respectively. Relationship between ${gamma}^{15}N$ and ${gamma}^{18}O$ shows a systematic isotopic fractionation caused by denitrification of 40∼60%, suggesting that the major source of groundwater nitrate originated from nitrate of soils, and mixing nitrate of soil and sewage or manure.
