Water Quality Variations of pH, Electrical Conductivity and Dissolved Oxygen in Forest Hydrological Processes

산지(山地) 물순환과정(循環過程)에 있어서 산도(酸度), 전기전도도(電氣傳導度) 및 용존산소량(溶存酸素量)의 변화(變化)

This study was carried out to reveal the forest land effect on water purification in mountainous watersheds. Rainfall, throughfall, stemflow, soil and stream water were monitored by pH, electrical conductivity(EC), and dissolved oxygen(DO) in Daehan-Ri and Parkdal-Ri catchments. The results were summarized as follows; 1. Rainfall pH values of Parkdal-Ri and Daehan-Ri were 7.6 and 6.4, respectively. 2. Comparing stemflow and throughfall of Pinus densiflora with Pinus rigida, the pH values of Pinus densiflora were 4.32 and 4.22 and the pH of Pinus rigida were 3.34 and 4.81, respectively. The EC values of Pinus densiflora were $119.7{\mu}S/cm$ and $96.8{\mu}S/cm$ and EC of Pinus rigida were $230.0{\mu}S/cm$ and $82.0{\mu}S/cm$. 3. All pH values were decreased as the streamflow increased except long-term runoff in Daehan-Ri. The EC values also were increased as the streamflow increased, but EC of short-term runoff in Daehan-Ri was gradually decreased as the streamflow increased due to entrance of throughfall which has high EC values at the beginning of rainfall events. The DO concentrations of all experimental plots were elevated as the streamflow increased, because reaeration occurs at the surface of the stream as the increased discharge make turbulence. 4. pH of Stemflow and throughfall in Pinus densiflora were lower than in Quercus acutissima, but EC values were higher in Pinus densiflora. 5. Water purification was mostly influenced by forest soil in forest hydrological processes. 6. Stemflow and throughfall were more influenced by dry deposition and organic acid in crown and bark than those of wet deposition. During the stemflow and throughfall passed forest soil, these acidic stemflow and throughfall were neutralized, and stream water quality was neutral or slightly alkaline.

본 연구는 산지유역을 대상으로 하여 임지의 수질정화능을 구명하고자 실시했다. 대한리 및 박달리의 2개 유역에서 임외우 및 수관통과우, 수간류, 토양수, 계류수의 산지 물순환 각 과정에 대한 수량과 산도, 전기전도도, 용존산소 등을 측정하여 수질변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 임외우의 평균 pH는 박달리 7.6, 대한리 6.4로 나타났다. 2. 적송과 리기다소나무의 수간유하수와 수관통과우의 수질을 비교한 결과, 형균 pH는 대한리에서 각각 4.32와 4.22, 박달리에서 각각 3.34와 4.81로 나타났으며, 평균 전기전도도는 박달리에서 각각 $230.0{\mu}S/cm$, $82.0{\mu}S/cm$이었고, 대한리에서 각각 $119.7{\mu}S/cm$, $96.8{\mu}S/cm$로 나타났다. 3. 계류수의 pH는 유출량의 증가에 따라 감소하였으나, 전기전도도 및 용존산소량은 값이 높아지는 것으로 나타났다. 4. 적송의 임내우(수간류와 수관통과우)가 상수리나무의 임내우보다 pH는 낮게 나타났으며, 전기전도도는 높게 나타났다. 5. 두 시험지의 산지 물순환 과정 중에서 산림토양의 수질정화능력이 가장 높은 것으로 나타났다. 6. 물순환 과정에 따라 수질 변화를 분석한 결과, 습성 강하물에 의한 오염물질의 부하보다는 건성강하물에 의한 부하와 수목의 수피에 의한 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 그러나 산성 임내우도 토양을 거치면서 모암에 의해 중화되고 토양입자에 의한 침착이 일어나면서 계류로 유출되는 유출수의 수질은 양호하게 나타났다.