우분퇴비 처리에 따른 다층구조 토양내 음이온의 용출특성 변화

Elution Patterns of Anions in Multi-layered Soils amended with Cow Manure Compost

비점오염원으로 토양과 수환경에 영향을 미치는 우분퇴비의 영향을 조사하기 위하여 상부와 하부에 연결한 다층토양칼럼을 가지고 음이온의 토양으로부터 용출경향을 조사하였다. 상부 칼럼은 건조 우분 퇴비를 0, 2,4, 6%의 비율로 Ap토양에 처리한후 균일하게 채웠고 하부칼럼은 15, 30, 45cm의 길이의 아크릴칼럼에 B층 토양을 용적비중 1.3g/$\textrm{cm}^3$으로 채운 후 결합하였다. 이렇게 조합된 칼럼을 충분히 포화시킨 후 증류수를 칼럼의 상부에서 일정 수두높이를 유지하면서 칼럼의 하부에서 수집되는 용출수의 수리전도도와 용출된 음이온의 농도를 조사하였다. 상부와 하부의 각각의 수리전도도는 3$\times$$10^{-4}$cm/sec 와 1.6$\times$$10^{-3}$cm/sec 이었고 비특정흡착특성을 지니는 대부분의 수용성 염소와 황산이온은 90%가 0.2 공극수량에서 그리고 대부분의 음이온은 1 공극수량이내에 용출되는 경향을 보였는데 이는 이들 이온이 토양에 가해진 유기물에 의해 이동에 영향을 받지 않았음을 보여주는 것이다. 또한 이들 음이온이 통과하는 토양의 깊이도 이들 음이온의 이동에 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 그러나 비특정과 특정 모두의 흡착특성을 가지는 황산이온의 경우 용출곡선이 오른쪽으로 약간 이동하여 용출이 지연되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 인산이온의 경우 조사된 5 공극수량 이내에서 전혀 용출되지 않았다.

To investigate the effects of cow manure compost(CMC) on soil and water environment as non-point source, the elution patterns of anions were determined in muti-layered soil columns which were consisted of one top and one bottom in combination. The top soil columns were uniformly packed with Ap horizon soils amended with air-dried CMC at different ratios(0, 2, 4, 6%, wt/wt), the bottom ones were packed with of B horizon soils of 15, 30, and 45cm in length. After saturating the each soil column, the leachate were collected from the bottom of the column while the double-ionized water was applied from the surface of the column by constant head method. From the hydraulic conductivity and anion eluted were measured in the leachate. Each saturated hydraulic conductivities for top and the bottom soils were 3$\times$$10^{-4}$sec and 1.6$\times$$10^{-3}$cm/sec. Most of water soluble chloride and sulfate, having non-specific adsorption characteristics onto the soil particles, were eluted within 1 PV, showing that there was no apparent retardation of anion movement with increasing CMC contents in the top soils. The effect of soil depths on anion movement were similar to the results of CMC contents. Sulfate of having both of non-specific and specific adsorption characteristics was also recovered in the effluent within 1 PV, while the elution curves were slightly skewed to the right showing that the CMC affected the movement of sulfate. Phosphate of specific adsorption characteristics was hardly eluted within 5 PV.