본 연구에서는 국내 원전이 위치한 지역의 토양에서 $Cs^{137}$의 축적 경향을 파악하기 위하여 원전이 위치한 영광군 관내의 평지와 고산지대인 금정산, 불갑산 및 영광원전으로부터 원거리에 위치한 내장산 등을 대상으로 토양 중 $Cs^{137}$의 화학적인 특성과 고도에 따른 $Cs^{137}$의 축적 경향을 평가하기 위하여 실험을 통한 연구를 수행하였다. 일반적으로 국내 토양 중 $Cs^{137}$의 농도는 불검출 - 2523q/kg-dry의 범위 내에 포함되었으며 본 연구에서 수행한 평지부분과 고산지대인 원전으로부터 2km 떨어진 금정산, 약 20km 떨어진 불갑산 및 원거리에 위치한 내장산에서도 지금까지의 $Cs^{137}$ 농도 범위에 들었다. 그러나 고산지대는 평지에서와는 다르게 고도가 증가함에 따라 $Cs^{137}$ 농도도 증가하는 경향을 보이고 있고, 정상 부분보다 $Cs^{137}$의 농도가 하부 부분보다 더 높게 나타났고 영광원전 인근 일반평지부분보다는 $Cs^{137}$의 방사능 농도가 2~6배 정도의 높은 경향을 나타내었다. 연구결과 $Cs^{137}$의 분포는 지형적 요인(고도, 강수량 등)과 토양의 화학적 요인(양이온치환용량)과 상관성이 근 것으로 나타났다. 지형적 요인으로는 주로 고도를 들수가 있는데 높은 고도의 산의 경우 대기중 $Cs^{137}$이 토양에 침투되는 기회가 커짐으로 동일한 토질 조건의 평지 토양에 비해 높은 $Cs^{137}$ 준위를 나타내었다. 토양의 화학적 요인으로는 양이온치환용량이 주요 인자임이 규명되었다. 양이온치환용량은 침적된 $Cs^{137}$을 토양에 고정시키는 능력을 나타내며 같은 지형조건에서 높은 양이온치환용량을 가진 시료가 낮은 양이온치환용량을 가진 토양에 비해 $Cs^{137}$ 농도가 높은 값을 보였다.
산림토양에서의 황산이온 흡착은 식물의 흡수, 양이온 이동 및 산중화능 등 산림생태계의 황 동태에 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 산림토양 중의황산이온 분포와 그와 관련된 황산이온 흡착이 어떠한 토양특성에 의해 영향을 받는지를 밝히기 위해 수행되었다. 이를 위해 소나무와 신갈나무 임분으로 조성된 4개 산림지역을 대상으로 표토층과 심토층으로 구분하여 황산이온 흡착지표로서의 추출성 황산이온함량 및 황산이온 흡착능을 정량 한 후 관련 토양 물리화학적 특성인 pH. 양이온치환용량, 점토함량 및 Ai과 Fe 산화물의 종류별 함량과의 상관성을 분석하였다. 토양 중 추출성 황산이온 함량 및 황산이온 흡착능은 각 조사지별로 큰 차이를 보였으며 전체적으로 유기물 함량이 적고 Al 또는 Fe 산화물 함량은 많은 심토층이 표토층에 비하여 황산이온 흡착량이 많았다. 황산이온 흡착량이 많았던 심토층의$Al_d$와 $Fe_d$ 산화물 평균 함량은 각각 8.49와 $12.45g\;kg^{-1}$로 대체로 낮은 수준이었다. 황산이온 흡착지표들은 토양 pH, 양이온치환용량 및 점토함량과 대체로 유의적인 정의 상관관계를 보였다. 반면에 유기탄소 함량과는 부의 상관성을 보여 산림토양 중에서 유기물이 황산이온 흡착에 대해 경합물질로 작용함을 알 수 있었다. Ai과 Fe 산화물 중에서는 $Al_d,\;Al_o,\;Al_p,\;Al_a$ 및 $Fe_a$가 황산이온 흡착지표들과 유의성 있는 상관성을 보였으나, $Al_c$와 $Fe_c$는 황산이온 흡착지표들과 상관성이 없었다. 황산이온 흡착지표인자들과 토양 pH, 양이온치환용량 및 비결정형 Ai 함량간의 정의 상관관계 결과는 토양산성화로 인해 산림생태계에서 황 동태에 기여하는 산림토양의 황산이온 흡착 능력이 저하될 수 있음을 반영한다.
본 연구에서는 국내 원전이 위치한 지역의 토양에서 $^{137}Cs$의 축적 경향을 파악하기 위하여 원전이 위치한 영광군 관내의 평지와 고산지대인 금정산, 불갑산 및 영광원전으로부터 원거리에 위치한 내장산 등을 대상으로 토양중 $^{137}Cs$의 화학적인 특성과 고도에 따른 $^{137}Cs$의 축적 경향을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 일반적으로 국내 토양 중 $^{137}Cs$의 농도는 불검출 ${\~}252\;Bq/kg-dry$의 범위 내에 있으며 본 연구에서 측정한 평지부분과 고산지대인 원전으로부터 2 km 떨어진 금정산, 약 20 hn 떨어진 불갑산 및 원거리에 위치한 내장산에서도 지금까지의 $^{137}Cs$농도 범위에 들었다. 그러나 고산지대는 평지에서와는 다르게 고도가 증가함에 따라 $^{137}Cs$농도도 증가하는 경향을 보이고 있고, 정상 부분이 하부 부분보다 더 높게 나타났고 영광원전 인근 일반평지부분보다는 $^{137}Cs$의 농도는 $2{\~}6$배 정도 높은 경향을 나타내었다. 연구결과 $^{137}Cs$의 분포는 지형적 요인(고도) 및 토양의 화학적 요인(양이온치환용량)과 상관성이 큰것으로 나타났다. 지형적 요인으로는 주로 고도를 들 수 가 있는데 높은 고도의 산의 경우 대기중 $^{137}Cs$이 토양에 침투되는 기회가 커짐으로 동일한 토질 조건의 평지 토양에 비해 높은 $^{137}Cs$준위를 나타내었다 토양의 화학적 요인으로는 양이온치환용량이 주요 인자임이 규명되었다. 양이온치환용량은 침적된 $^{137}Cs$을 토양에 고정시키는 능력을 나타내며 같은 지형조건에서 높은 양이온치환용량을 가진 시료가 낮은 양이온치환용량을 가진 토양에 비해 $^{137}Cs$농도는 높은 값을 보였다.
감포지역(甘浦地域)의 용동리에서 용동리응회암(龍洞里凝灰岩)내에 배태되는 Ca-몬모릴로나이트들은 비록 동일층준(同一層準)에서 산출(産出)되나 제한적(制限的)이지만 화학조성(化學組成)의 차이(差異)가 나타난다. 이들의 열적특성은 "비정상형(型)"으로 나타나며, 탈수와 관계된 흡열반응피크의 온도(溫度)는 사면체내의 Si를 치환한 Al의 양적비에 따라 약간변화된다. 이러한 사실은 제한적인 화학조성의 변화는 열적특성에 큰 영향을 미치지 못함을 지시한다. 시차주사열량 측정결과 2가의 양이온으로 치환 된 시료의 경우 1가의 양이온으로 치환된 시료보다 흡열용량이 증가되는 경향을 보이므로 시료내의 우세한 양이온의 종류를 예상할 수 있으며, 전기음성도가 큰 이온일수록 더 많은 물분자를 취(取)함을 알수있다.
금오산과 가야산 지역에 분포하는 대마참나물 개체군이 발견되었으며, 이 개체군의 생태학적 특성을 밝히기 위하여 식생구조와 토양을 분석하였다. 대마참나물 개체군은 대마참나물 전형 우점개체군과 자주꿩의다리 우점개체군으로 분류되었다. 대마참나물 개체군 분포 지역의 유기물 함량은 $25.0{\sim}32.3%$, 전질소 함량은 $0.83{\sim}1.04%$, 유효인산 함량은 $5.58{\sim}20.76ppm$, 양이온치환용량(CEC)은 $46.3{\sim}62.9$이고, 토양 PH는 $4.5{\sim}5.1$로 나타났다. 대마참나물 개체군과 환경 요인들과의 상관관계를 보면, 전형 우점개체군은 양료 중 치환성 K, Ca, Mg와 양이온치환용량이 다소 많고 해발고가 비교적 낮은 입지에 분포하고 있으며, 자주꿩의다리 우점개체군은 전형우점개체군보다 해발고가 다소 높고, 양료 중 치환성 K, Ca, Mg와 양이온치환용량이 다소 적은 입지에 분포하고 있었다.
본 연구는 임해매립지에서 토양의 화학적 특성을 조사하여 수목식재를 위한 합리적인 토양관리에 관한 자료를 얻고자 수행하였다. 토양조사는 시화매립지의 시흥공단에서 녹지조성 예정지를 중심으로 토지이용별 및 토심별로 실시되었다. 조사지역에서 개흙은 전기전도도와 치환성나트륨 백분율이 높은 염류알칼리성 토양 특징을 갖고있었다. 임해매립지에서 토양 pH 평균값은 7.8~5.7범위이었고, 주거/공단 완충녹지 토양에서 전기전도도와 치환성나트륨 백분율은 각각 3.76Sm-1와 35%로 조사지역 중에 가장 높았다. 토양 50cm 깊이에서 치환성 Na+의 평균함량은 1.76~2.80cmol+/kg으로 조사되었고, 치환성 Na+의 평균함량은 치환성 Ca2+보다는 낮았으나 치환성 Mg2+과 K+보다는 높았다. 토심별 염분농도는 50cm보다 100cm 깊이에서 높게 조사되었으며, 주거/공단 완충녹지는 전토심에서 염분농도가 수목에 영향을 주기에 충분할 정도로 높았다.
구상나무의 스트레스 적응능력을 보여주는 항산화효소활성, 건전개체와 쇠약한 개체의 토양의 물리화학적 특성을 알아보기 위하여 윗세오름, 영실 그리고 성판악(진달래밭)지역의 건전개체와 쇠퇴개체를 조사 분석하였다. 항산화효소활성으로는 Ascorbate peroxidase(APX)와 Glutathione Reductase(GR)를, 토양특성으로는 토성, pH, 유기물함량, 전 질소함량, 유효인산, 양이온치환용량, 양이온의 함량을 분석하였고, 구상나무 잎을 채취하여 식물체의 양분함량을 분석하였다. APX, GR 효소 활성에 있어서 건전개체와 쇠약한 개체 사이에는 큰 차이가 없었으나, 계절적으로 6월과 8월에 비해 9월의 항산화효소 활성도가 낮게 나타났다. 토양분석 결과 유기물함량, 전질소, 유효인산, 양이온치환용량, 양이온 함량이 건전개체가 있는 곳에 비해 쇠약한 개체가 있는 곳의 토양이 낮게 나타났다.
본 연구는 경남 산림지역의 산성강하물과 토양 화학적 특성의 관련성 조사를 위하여 수행하였다. 토양 pH는 평균 4.40이었으며, 가장 높은 조사구는 밀양 산내 조사구로 pH 5.02였고, 가장 낮은 조사구는 pH 4.08의 남해 서면이었다(p<0.05). 산림토양내 유기물, 유효인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 양이온치환용량(CEC)은 지역별 유의차가 있었다(p<0.05). 산림토양내 중금속 함량은 납이 평균 3.86mg/kg이었고, 거제 신현이 9.87mg/kg으로 가장 높았으며, 밀양 산내가 0.86mg/kg으로 가장 낮았다(p<0.05). 토양의 화학적 특성과 강우산도의 상관은 토양 $pH(r=0.7826^{**})$, 칼슘 $(r=0.6278^*)$, 마그네슘$(r=0.5841^*)$, 양이온치환용량$(r=0.6341^{**})$, 카드뮴$(r=0.5995^*)$과 정의 상관이었고, 납$(r=-0.5283^*)$은 부의 상관이었다. 대기 중의 $SO_2$, 농도와 상관은 토양 pH$(r=-0.6796^{**})$, 칼슘$(r=-0.5810^*)$, 마그네슘$(r=-0.5522^*)$, 양이온치환용량$(r=-0.5905^*)$과 부의 상관이었다. 대기 중의 $NO_2$, 농도와 상관은 유기물$(r=0.6208^*)$, 칼륨$(r=0.5380^*)$과 정의 상관이었다. 따라서 강우산도 및 대기 중의 $SO_2$는 토양의 산성화에 영향을 미치는 것으로 사료되며, 그리고 토양 내 중금속 함량에 영향을 미치는 것은 Cd와 Pb함량과 관련성이 있으며, 그 외 중금속의 영향은 없었다.
본 연구는 토양개량제 '프로파일'의 처리에 의한 토양의 물리화학성 및 잔디의 생육에 미치는 영향에 대해 조사 하였다. 토양개량제 비율별 처리구는 토양개량제 '프로파일'을 처리하지 않은 대조구(0%), 3% 처리구(3%), 5% 처리구(5%), 7% 처리구(7%), 그리고 10% 처리구(10%)로 설정하였다. 토양개량제 '프로파일'의 혼합비율 증가에 따라 전기전도도, 양이온치환용량, 모세관공극 및 공극은 증가하였고, 용적밀도와 수리전도도는 감소하였다. 잔디의 엽색 지수와 잔디 예지물이 7% 처리구에서 가장 높았고, '프로파일'의 처리량과 엽색 지수는 정의 상관성을 보였다. 토양의 이화학적 특성과 잔디 생육 지수별 상관관계 조사에서 양이온치환용량은 엽색 지수, 엽록소 지수 및 잔디 예지물에 대해 정의 상관성, 토양공극은 엽색 지수에 대해 정의 상관성을 나타내었다. 이들 결과를 종합할 때, 토양개량제 '프로파일'은 토양의 양이온치환용량과 토양공극을 개선하여 잔디의 품질과 생육이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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