• 제목/요약/키워드: Chemical contents of soils

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모암별 인삼묘포지의 토양특성에 관한 연구 (Soil properties in Panax ginseng nursury by parent rock)

  • 민일식;박관수;송석환;이삼웅
    • 농업과학연구
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    • 제30권1호
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    • pp.31-40
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    • 2003
  • 충남 금산군에 위치하고 있는 고려인삼포장에 대하여 구성 모암별로 각각 흑운모화강암지역 및 천매암지역으로 분류하여 모암에 함유되어 있는 전이원소의 특성과 해당 모암별 풍화토양 및 인삼 묘포토양의 물리적 및 화학적 특성을 분석하였다. 본 고려인삼재배지에서 흑운모화강암지역의 토양은 풍화토양 및 묘포토양 공히 사질식토(Sandy clay)로 구성되어 있었으며, 천매암토양은 중식토(Heavy clay) 내지 미사질식토(Silty clay)로 구성되어 있었다. 흑운모화강암 풍화토양의 용적비중은 $1.21{\sim}1.32g/cm^3$이었고, 천매암 풍화토양은 $1.26{\sim}1.38g/cm^3$이었고, 인삼 묘포토양은 흑운모화강암토양은 $1.02{\sim}1.10g/cm^3$이었으며, 천매암 묘포토양은 $0.98{\sim}1.17g/cm^3$로 전체적으로 풍화토양보다 낮았는데, 이는 경작을 위한 토층의 경운 때문으로 사료된다. 흑운모화강암 풍화토양의 pH는 4.80이었고, 천매암 풍화토양은 5.34로 산성암인 화강암에서 더 낮게 나타났다. 흑운모화강암 묘포토양 pH는 2년 생지역이 4.39, 4년생지역이 4.40이었고, 천매암묘 포토양은 2년생지역이 5.24, 4년생지역이 5.34로 나타났으며, 이는 풍화토양의 pH 변화가 묘포토양의 pH 변화와 일치하였다. 유기물함량은 흑운모화강암 풍화토양(0.24%)보다 천매암 풍화토양(1.02%)이 높았으며, 흑운모화강암 묘포토양은 2년생지역이 0.87%, 4년생지역이 1.52%이었고, 천매암토양은 2년생지역이 2.06%, 4년생지역이 2.96%으로 천매암토양의 유기물함량이 더 높게 나타났다. 전질소 함량은 흑운모화강암 풍화토양은 259.43ppm이었고, 천매암 풍화토양은 657.22ppm이었으며, 묘포 토양은 흑운모화강암지역은 2년생지역이 588.04ppm, 4년생지역이 657.22ppm이었고, 천매암 지역은 2년생지역이 1037.72ppm, 4년생지역이 1227.96ppm이었다. 또한 질산태질소 및 암모니아 태질소의 함량은 흑운모화강암 풍화토양에서 미량 및 5.98ppm이었고, 천매암 풍화토양은 6.73ppm 및 9.94ppm이었다. 묘포토양의 경우 흑운모화강암토양은 각각 2년생지역이 223.09ppm, 26.96ppm이었고, 4년생지역이 19.46ppm, 8.23ppm이었으며, 천매암토양의 2년생지역이 각각 14.22ppm, 16.84ppm이었고, 4년생지역이 306.93ppm, 34.21ppm이었다. 이는 비료의 종류에 따라 차이가 생기지만 암모니아 태질소의 산화로 인한 질산태 질소 성분이 더 많이 축적된 것으로 나타났다. 인산함량은 흑운모화강암 및 천매암 풍화토양에서 14.41ppm 및 38.60ppm이었으며, 묘포토양은 흑운모화강암지역은 2년생지역이 46.89ppm, 4년생지역이 102.44ppm이었고, 천매암지역은 2년생지역이 147.04ppm, 4년생지역이 342.97ppm이었다. 토양 중 양이온치환용량은 흑운모화강암 풍화토양이 12.34me/100g이었고, 천매암 풍화토양이 15.40me/100g이었다. 흑운모화강암 묘포토양은 2년생지역이 15.80me/100g, 4년생지역이 7.70me/100g이었고, 천매암지역은 2년생지역이 12.14me/100g, 4년생지역이 12.83me/100g이었다. 치환성양이온($K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$)은 모두 풍화토양내 함량보다 묘포토양의 함량이 더 높았다. $SO_4{^2-}$ 함량은 모암별 풍화토양의 함량(화강암: 5.98ppm, 천매암: 9.94ppm)이 묘포토양(흑운모화강암 2년: 26.96ppm, 4년: 8.23ppm, 천매암 2년: 16.84ppm, 4년: 64.21ppm)에 비해 모두 낮았다.$Cl^-$ 은 풍화토양내에는 두 모암지역 모두 미량으로 존재하였으며, 묘포토양(흑운모화강암 2년: 39.06ppm, 4년: 273.43ppm, 천매암 2년: 66.41ppm, 4년: 406.24ppm)은 비료성분의 투입으로 풍화토양보다 함량이 높아진 것으로 사료된다.

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Microbial Community Structure of Paddy Soil Under Long-term Fertilizer Treatment Using Phospholipid Fatty Acid (PLFA) Analysis

  • Daquiado, Aileen Rose;Kim, Tae Young;Lee, Yong Bok
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.474-481
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    • 2013
  • Understanding the microbial community structure of agricultural soils is important for better soil management in order to improve soil quality. Phospholipid fatty acid analysis has been popularly used in determining the microbial community structure in different ecosystems. The microbial community structure of paddy soil under long-term fertilizer treatments was investigated after 45 years using PLFA analysis. Treatments were control (no fertilization, Con), compost (COM), NPK, NPK+compost (NPKC), PK, NK, and NP. Soil chemical properties were mainly affected by the addition of compost and inorganic P fertilizer. Total nitrogen and organic matter contents were significantly higher in treatments with compost while available $P_2O_5$ and exchangeable calcium were significantly higher in treatments with added inorganic P fertilizer. It was found that microbial communities were responsive to the different fertilizer treatments. PLFA results showed that the soils were dominated by gram-negative bacteria, followed by the actinomycetes, then gram-positive bacteria, and fungi. Principal component analysis of the soil chemical properties and PLFA composition proved to be a more reliable tool because it was more responsive to the changes in soil chemical properties.

주요(主要) 노지채소(露地菜蔬) 주산지(主産地) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성(特性) (Soil Chemical Properties of Major Vegetable Producing Open Fields)

  • 황기성;이성재;곽용호;김기선
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.146-151
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    • 1997
  • 주요(主要) 채소류(菜蔬類) 재배지 토양의 화학적 특성을 밝히고, 화학성분 함량의 변동양상(變動樣相)을 파악하여 토양개량(土壤改良) 및 시비량(施肥量) 기준설정(基準設定)의 기초자료(基礎資料)로 활용(活用)하고자 고추, 마늘, 양파, 수박, 무, 배추, 감자 등의 주산단지(主産團地)에서 작물별로 30개 포장(圃場)(합계(合計) 210개 포장(圃場))을 선정(選定)하여 토양화학성을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 노지채소(露地菜蔬) 재배지 토양의 양분함량은 대체적(大體的)으로 채소류 재배에 적합(適合)하나 성분별(成分別)로 구분(區分)하여 보면 pH와 유기물(有機物), 고토(苦土)등은 밭토양 개량목표에 미달(未達)되고 있으나 인산과 가리는 개량목표를 상회(上廻)하였다. 2. 채소류 재배지 토양의 양분함량(養分含量)을 작물별로 구분(區分)하여 보면 마늘>감자>배추>양파>고추>무>수박 재배지 순(順)으로 높았다. 3. 채소류 재배지 토양의 미량원소(微量元素) 함량(含量)은 Fe 71~89, Mn 38~40, Cu 1.4~1.6, Zn 2.2~3.0 mg/kg 범위(範圍) 이었다. 4. 밭토양의 화학성분 분포비율(分布比率)을 보면 pH는 5.0 이하가 41%인 반면(反面) 유효인산과 치환성 칼리 및 석회는 각각(各各) 73, 47, 63%가 밭토양 개량목표(改良目標)를 상회(上廻)하고 있다.

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Consumption and Production of NO from European Forest Soils: Effects of Forests and Textures

  • Kim, D.S.;Dijk, S.M.Van;Meixner, F.X.
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제24권E1호
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    • pp.12-23
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    • 2008
  • Relationship between the optimum soil water content and clay content on soil samples from mid-latitude European forest was tested. Soil samples from 4 different experimental sites (two forest sites in the Netherlands and a Danish forest) were collected, and analyzed for the soil physical and chemical characteristics. Water retention curves for the soil samples were determined according to the standard procedure ISO 11274, and pF decreased with increase in soil water contents. NO is simultaneously produced and consumed by microbiological processes, which comprise of nitrification and denitrification. NO consumption and production rates were determined from the soil samples and compared to their corresponding water retention curves in order to find the optimum soil water content and matric potential for maximum NO release from mid-latitude soils. NO consumption rate coefficient (k) in Hollandse Hout was significantly lower than those in other soil sites. Maximum NO production was observed at an intermediate soil moisture ($0.2{\sim}0.3kg/kg$) in all the soil samples. Resulting from the NO consumption and production rates for the soils, the empirical NO fluxes of the different soils were calculated in the laboratory.

크롬산화환원반응을 이용한 제주도 화산회토양 내 토양산화환원능 평가 (Evaluation of Soil Redox Capacity using Chromium Oxidation-reduction Reactions in Volcanic Ash Soils in Jeju Island)

  • 전철민;안주성;김구영;박기화
    • 한국광물학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.161-175
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    • 2008
  • 제주도 화산회 기원 토양시료들은 전형적인 안디졸에 해당하는데 낮은 pH, 높은 수분함량, 높은 유기물함량, 식질-미사질 토성을 보여주었다. 결정질 광물 중 현무암 기원의 감람석, 휘석 등의 철고토광물과 자철석 및 적철석 등의 산화철이 주구성광물로 관찰되며 이차광물인 깁사이트가 일부 심토에서 나타나는 것이 특징이다. 그밖에 제주도 화산회 토양은 비정질 알로판 광물과 ferrihydrite 등의 결정도가 낮은 광물을 상당량 포함하고 있다. 주성분원소는 비화산회토양에 비해 상대적으로 낮은 $SiO_2$ 함량과 높은 $A1_2O_3$$Fe_2O_3$ 함량을 보이는데 이는 전형적인 화산회토의 특성을 반영한다. 토양 내 중금속 함량 중에서 Zn, Ni, Co, Cr은 각자 $84{\sim}198$, $56{\sim}414$, $38{\sim}150$, $132{\sim}1164\;mg\;kg^{-1}$의 범위를 보여 일반적인 세계 토양 내 함량범위를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 Cr의 경우 1,000 ppm 이상의 함량을 가지는 토양 시료도 존재하는 등 제주도 화산회 토양은 높은 Cr 함량을 보이는 것이 특징이다. 제주도 토양의 환원능은 평균 $6.53\;mg\;L^{-1}$ reduced Cr(VI)로서 내륙의 비화산회토양에 비해 5.1배 이상 큰 것으로 나타났다. 비화산회토양의 경우 토양 환원능은 토양의 이화학적 인자 중 총 탄소함량과 매우 좋은 상관관계(R = 0.90)를 보이고 있는 것으로 보고되었으나, 총 탄소함량이 일반 토양에 비해 20배 이상 큰 제주도 화산회 토양의 경우 환원능은 탄소함량과는 오히려 약한 음의 상관관계를 보여주고 있다(R = -0.469). 이러한 결과는 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자가 탄소함량뿐만 아니라 또 다른 토양 이화학성에 있음을 지시한다. 주성분 원소조성과 환원능의 상관관계분석결과 화산회토 특성을 반영하는 Al과 Fe 원소와 정의 상관관계(R = 0.793, R = 0.626)를 보여주었다. 또한 중금속 원소 중 Ni, Co, Cr 등은 제주도 화산회 토양의 환원능과 정의 상관관계(R = 0.538, R = 0.647, R = 0.468)를 보이고 있다. 산화환원전위에 민감한 Cr 원소의 경우 제주도 화산회토양의 높은 환원능으로 인해 유해하고 이동성이 높은 6가 크롬의 생성 및 이동이 매우 제한될 것으로 판단된다. 또한 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자는 비정질인 알로판 광물 및 ferrihydrite 등의 화산회토 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.

Comparison of Livestock Manure Compost and Chemical Fertilizer Application in Distribution of P Fractions at Reclaimed Land Soils

  • Moon, Tae-Il;Yoon, Young-Man
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.327-334
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    • 2016
  • In order to compare phosphorus (P) behavior of livestock manure compost (LMC) and chemical fertilizer (CF) applied to the sea-reclaimed land soils, incubation experiments were conducted for five weeks. Four soils differing textural classes, sandy loam and clay loam, and electric conductivity (EC) value, high and low, were applied with CF and LMC. LMC was applied at the level of 0, 1, 2, and 3% on the soil weight basis and CF was applied at the same levels of P as LMC. The results showed that increase of P application rate of CF and LMC led to linearly increase available $P_2O_5$ and $0.01M\;CaCl_2$ extractable P contents regardless of soil texture and EC. However, 0.01M $CaCl_2$ extractable P from soil applied with CF was significantly higher than with LMC. Correlation analysis between $0.01M-CaCl_2$ extractable P and fractionated P by different extraction methods showed that $0.01M-CaCl_2$ extractable P positively correlated with KCl-P (soluble and exchangeable P) and HCl-P (Ca and Mg bound P). However, NaOH-P (Fe and Al bound P and organic P) and residual P was adverse. The amount of NaOH-P significantly influenced to the amount of 0.01M $CaCl_2$ extractable P of CF and LMC in the soils. The application of LMC at sandy loam soil could be carried out in the consideration of nutrient leaching and crop uptake.

온실기체 (CH4, CO2, N2O)의 하구언갯벌 배출량과 배출특성연구 (Greenhouse Gas (CH4, CO2, N2O) Emissions from Estuarine Tidal and Wetland and Their Characteristics)

  • 김득수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.225-241
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    • 2007
  • A closed flux chamber system was used for measuring major greenhouse gas (GHG) emission from tideland and/or wetland soils in estuarine area at Saemankum, Kunsan in southwestern Korea during from months of February to June 2006. Hourly averaged GHG soil emissions were measured two to three times a day during the ebb tide hours only. Site soils were analyzed for soil parameters (temperature, pH, total organic contents, N and C contents in soil) in the laboratory. Soil GHG fluxes were calculated based on the GHG concentration rate of change measured inside a closed chamber The analysis of GHG was conducted by using a Gas Chromatography (equipped with ECD/FID) at laboratory. Changes of daily, monthly GHGs' fluxes were examined. The relationships between the GHG emissions and soil chemical contents were also scrutinized with respect to gas production and consumption mechanism in the soil. Soil pH was pH $7.47{\pm}0.49$ in average over the experimental period. Organic matter contents in sample soil was $6.64{\pm}4.98\;g/kg$, and it shows relatively lower contents than those in agricultural soils in Kunsan area. Resulting from the soil chemistry data, soil nitrogen contents seem to affect GHG emission from the tidal land surface. The tidal soil was found to be either source or sink for the major GHG during the experimental periods. The annual average of $CH_{4}\;and\;CO_{2}$ fluxes were $0.13{\pm}0.86\;mg\;m^{-2}h^{-1}\;and\;5.83{\pm}138.73\;mg\;m^{-2}h^{-1}$, respectively, which will be as a source of these gases. However, $N_{2}O$ emission showed in negative flux, and the value was $-0.02{\pm}0.66\;mg\;m^{-2}h^{-1}$, and it implies tidal land surface act as a sink of $N_{2}O$. Over the experimental period, the absolute values of gas fluxes increased with soil temperature in general. Averages of the ambient gas concentration were $86.8{\pm}6.\;ppm$ in $CO_{2},\;1.63{\pm}0.34\;ppm\;in\;CH_{4},\;and\;0.59{\pm}0.15\;ppm\;in\;N_{2}O$, respectively. Generally, under the presence of gas emission from agricultural soils, decrease of gas emission will be observed as increase in ambient gas concentration. We, however, could not found significant correlation between the ambient concentrations and their emissions over the experimental period. There was no GHG compensation points existed in tide flat soil.

Chemical Assessment of Heavy Metal Contamination in Soil

  • Yang, Jae-E.;Choi, Moon-Heon
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1997년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.8-11
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    • 1997
  • Current methods of evaluating soil contamination by heavy metals rely on analyzing samples for total contents of metals or quantities recovered in various chemical extracting solutions. Results from these approaches provide only an index for evaluation because these methodologies yield values not directly related to bioavailability of soil-borne metals. In addition, even though concentrations of metals may be less than those required to cause toxic effects to biota, they may cause substantial effects on soil chemical parameters that determine soil quality and sustainable productivity. The objective of this research was to characterize effects of Cu or Cd additions on soil solution chemistry of soil quality indices, such as pH, EC, nutrient cation distribution and quantity/intensity relations (buffer capacity). Metals were added at rates ranging from 0 to 400 mg/kg of soil. Soil solution was sequentially extracted from saturated pastes using vacuum. Concentrations of Cu or Cd remaining in soil solutions were very low as compared to those added to the soils, warranting that most of the added metals were recovered as nonavailable (strongly adsorbed) fractions. Adsorption of the added metals released cations into soil solution causing increases of soluble cation contents and thus ionic strength of soil solution. At metal additions of 200~400 mg/kg, EC of soil solution increased to as much as 2~4 dS/m; salinity levels considered high enough to cause detrimental effects on plant production. More divalent cations (Ca+Mg) than monovalent cations (K+Na) were exchanged by Cu or Cd adsorption. The loss of exchangeable nutrient cations decreased long-term nutrient supplying capacity or each soil. At 100 mg/kg or metal loading, the buffering capacity was decreased by 60%. pH of soil solution decreased linearly with increasing metal loading rates, with a decrement of up to 1.3 units at 400 mg Cu/kg addition. Influences of Cu on each of these soil quality parameters were consistently greater than those of Cd. These effects were of a detrimental nature and large enough in most cases to significantly impact soil productivity. It is clear that new protocols are needed for evaluating potential effects of heavy metal loading of soils.

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도시하수(都市下水)Sludge의 시용(施用)이 토양이화학성(土壤理化學性) 및 중금속(重金屬) 이동 (移動)에 미치는 영향(影響) (Effect of municipal sewage sludge application on the change of physico-chemical properties and contents of heavy metals in soils)

  • 최정;장상문;이동훈;최충렬;박선도
    • 한국환경농학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.170-173
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    • 1998
  • 신천하수종말처리장에서 발생한 슬러지를 처리별로 시용한 다음 토양의 이화학성(理化學性)과 중금속 함량변화를 조사하였다. 슬러지 시용량이 증가함에 따라 질소, 인산 및 무기염류의 함량이 증가하는 것으로 나타 났으며, 토양의 입단화, 공극률 및 투수성이 증가하였으며 경도는 감소하였다. 중금속 함량은 Cr, Zn의 경우 약간의 증가를 보였으며,함류량이 적어 시용량이 증가하여도 함량에 차이가 없으며, 하층으로 이동하거나 용탈하지 않는 것으로 나타났다. Sludge중 중금속 함량이 매우 낮음으로 sludge의 처리가 토양 중금속 함량에 별다른 영향을 주지 않았다.따라서 토양의 하부(下部)로 이동하는 현상도 나타나지 않았다.

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토양내 중금속 존재형태와 미나리중 함량과의 관계 (Relationships between Speciation of Heavy Metals in Soil and Water Dropwort (Oenanthe javanica DC.) Cultivated near Industrial Complex)

  • 정구복;김원일;이종식;김진호;이정택
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.164-171
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    • 2007
  • 공단인근의 여러 중금속이 복합적으로 오염된 토양에서 중금속의 존재형태와 미나리 중 함량과의 관계를 평가하기 위하여 미나리 재배토양, 농수로 퇴적 저니토 및 대조토양과 동일지점에서의 미나리를 채취하여 분석 검토하였다. 토양의 중금속 총함량 중 Cd, Cu 및 Ni의 평균농도가 Kloke (1979)가 제안한 중금속의 허용한계치를 초과하였다. 중금속별 토양 내 주된 존재형태는 Cd이 치환태였고, 다른 중금속 (Cu, Zn, Ni 및 Pb)은 Fe-Mn 산화물 및 잔류 형태로 나타났다. 재배토양과 농수로 저니토의 형태별 함량에 의하여 환산된 잠재적인 중금속 이동계수는 Cd>Zn>Ni>Cu>Pb 순이였고, 특히 Cd의 경우 대조토양에 비하여 매우 높은 것으로 알수 있었다. 토양의 Cd 전함량과 토양 내 이동성이 높은 치환성 및 Fe-Mn 산화물 분포비율과는 정의 상관, 이동성이 낮은 잔류태와는 부의 상관을 보였다. 미나리 부위별 중금속은 대부분이 뿌리에 축적되었으며, 지상부로의 이행성은 Cd과 Zn가 줄기에서 높았고, Cu와 Ni 함량은 오히려 잎에서 높았다. 토양 중금속 중 Cd, Cu 및 Ni의형태별 함량과 미나리 중 함량과 관련성이 높았고, 특히 치환성 Cd과 Ni 함량은 미나리 중 함량과 고도의 정의상관을 보였다.