Effects of Artificial Acid Precipitation on Forest Soil Buffer Capacities

인공산성우(人工酸性雨)가 삼림토양(森林土壤)의 완충능(緩衝能)에 미치는 영향(影響)

A research effort has been made to determine soil buffer capacity in forest soils nearby urban and industrialized regions. Buffer capacities of soils from four regions were measured by different pH levels of artificial acid precipitation. The following conclusions have been drawn in response to the overall research objectives. Soil Suffer capacity was the highest in Kangwondo followed by Uisan, Yeochon and Seoul when simulated acid precipitation were treated at the level of pH 3.0-5.7. With the acid precipitation treatment below pH 2.0 level, however, the capacity dropped seriously with no significant differences between the regions. In Kangwondo region soils weathered from granite and limestone showed significant differences in the buffer capacities. Soil collected in Seoul and Ulsean revealed that the capacities tended to increase with the distance from the pollution sources when treated at pH 3.0, 4.5 and 5.7 level of acid precipitation. The major mechanism of soil buffer observed during simulated acid precipitation experiment was canon exchange for Kangwondo forest soils. In Seoul region canon exchange also played an important role in soil buffering under artificial acid precipitation between 3.0 and 5.7 pH levels, yet under pH 2.0 level aluminum and silicate hydrolysis. In Ulsan canon exchange was a msjor determinant for the buffer capacity above pH 4.5 level, between pH 3.0-4.5 aluminum hydrolysis and below pH 3.0 aluminum and silicate hydrolysis. In Yeochon silicate hydrolysis led buffer capacity above pH 4.5 and below pH 4.5 aluminum hydrolysis.

대기오염(大氣汚染)과 산성우(酸性雨)가 삼림토양(森林土壤)의 완충능(緩衝能)에 미치는 영향(影響)을 규명하기 위하여 이동오염원지역(移動汚染源地域)으로 서울지역(地域), 고정오염원지역(固定汚染源地域)으로 울산(蔚山) 및 여천지역(麗川地域) 그리고 대조지역(對照地域)으로 강원도(江原道) 평창지격(平昌地域)에서 토양시료(土壤試料)를 채취하여 인공산성우(人工酸性雨)를 처리(處理)하고 조사분석(調査分析)한 결과(結果)를 고찰(考察)해 볼 때 다음과 같았다. pH 3.0-5.7 수준(水準)의 인공산성우(人工酸性雨)에 대하여 토양용탈용액(土壤溶脫溶液)波이 나타낸 용액(溶液) pH의 수준(水準)은 강원도지역(江原道地域)에서 pH 6.2-7.1이었고, 다음이 울산(蔚山)으로 pH 3.8-6.0, 여천(麗川)은 pH 4.0-5.4, 서울이 pH 4.0-5.5로 나타나므로써 산성우(酸性雨)에 대한 토양완충능(土壤緩衝能)은 강원도(江原道)가 가장 컸으며 서울이 가장 낮았다. 그러나 pH 2.0의 산성우처리(酸性雨處理)에서는 각 지역(地域)에서 모두 토양완충능(土壤緩衝能)이 급격히 낮아졌다. 인공산성우(人工酸性雨)의 처리(處理)에 대한 토양완충능(土壤緩衝能)은 강원도지역(江原道地域)의 경우 화강암(花崗岩) 지역(地域)과 석탄암지역간(石炭岩地域間)의 유의적(有意的)인 차이(差異)를 나타냈고 서울과 울산지역(蔚山地域)의 경우 pH 3.0-5.7의 산성우(酸性雨)에 대해서는 오염원(汚染源)으로부터 거리(距離)가 멀어 질수록 토양완충능(土壤緩衝能) 유의적(有意的)으로 증가(增加)하였다. 인공산성우처리(人工酸性雨處理)에 대한 토양완충능(土壤緩衝能)의 기작(機作)은 강원도지역(江原道地域)의 경우 양(陽)이온치환(置換)이었으며, 서울지역(地域)에서는 pH 3.0 이상(以上)의 산성우(酸性雨)에 대해서는 양(陽)이온치환(置換)이 완충작용(緩衝作用)을 주도(主導)하였으나 pH 2.0에서는 Aluminum 및 Silicate hydrolysis가 주도(主導) 하였다. 울산지역(蔚山地域)의 경우 pH 3.0 이상(以上)에서는 양(陽)이온치환(置換)이, pH 4.5 이하(以下)에서는 Aluminum hydrolysis가, 그리고 pH 3.0 이하(以下)에서는 Aluminum hydrolysis 및 Silicate hydrolysis가 주도(主導)하였다. 여천지역(麗川地域)에서는 pH 4.5에서 Silicate hydrolysis가, pH 4.5 이하(以下)에서는 Aluminum hydrolysis가 주도(主導)하였다.