Acid sulfate soils occur in the Gimhae plain where they have been formed from brackish alluvial sediments along the sea coast and river estuary. Acid sulfate soils suffer extremely acidity as a result of oxidation of pyrite. Total sulfur content of the soils was the highest in B horizon of Gimhae series and the lowest in A horizon of Deunggu series. The dominant fractions of sulfur in the soils were jarosite-S for Gimhae series, pyrite-S for Bongrim and Haecheog series, and organic-S for Deunggu series. The essential chemical processes of acid sulfate soils are, firstly, the formation of pyrite in waterlogged environment, and subsequently, the oxidation of this pyrite following natural or artificial drainage. Jarosite [K Fe3(SO4)2(OH)6] is a common sulfur mineral of the oxidation condition. Jarosite shows cubic particles with tetrahedral faces.
본 연구에서는 산성토를 대상으로 물리적 특성과 불포화 특성을 조사 및 분석하였다. 부산 일광광산 주변의 산성토를 대상으로 물리적 특성을 조사한 결과 건조단위중량이 $1.246t/m^3$이며, 통일분류법(USCS)상 실트질 모래(SM)에 해당된다. 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 대한 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정하였다. 그리고 계수예측방법 가운데 가장 널리 활용되고 있는 van Genuchten (1980) 모델을 적용하여 건조 및 습윤과정에 따른 산성토의 불포화 투수계수함수(HCF)를 산정하였다. 산성토의 불포화 투수계수함수(HCF)는 건조과정의 경우 모관흡수력이 증가함에 따라 지속적으로 감소하지만 습윤과정의 경우 모관흡수력이 낮은 수준에서 상대적으로 작게 감소하고, 수분함입치 직전에 크게 감소함을 알 수 있다. 한편, 건조 및 습윤과정에서의 흙-함수특성곡선과 불포화 투수계수함수는 모두 이력현상이 발생되었다.
본 연구는 논과 밭 토양의 황산염 환원세균의 군집구조와 T-RFLP 패턴을 조사한 논문으로, 유기 농법 토양과 관행 농법 토양 그리고 밭 토양 총 3종류의 토양을 8월과 11월에 채집하여 실험하였다. 토양 성분 분석 결과 총 질소, 총 탄소, 총 인의 값은 모든 토양이 비슷하게 나타났고 계절별로는 수분의 함량은 8월에, 총 탄소는 11월에 가장 높게 나타났다. 황산염 환원세균은 초산보다 젖산을 기질로 이용하는 황산염 환원세균이 더 많이 분포하고, 유기 농법 토양에 황산염 환원세균이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 각 토양에서 얻은 총 181개 클론으로 계통학적 분석을 한 결과, 대부분의 클론들은 배양 가능한 황산염 환원세균과는 매우 낮은 상동성을 보였으나, 자연계에서 확인되는 클론들과는 90% 이상의 높은 상동성을 나타내었다. T-RFLP 분석 결과 91, 357, 395, 474 bp의 분포가 가장 높았고, 계절에 따라 황산염 환원세균의 군집 구조가 달라지는 것을 확인하였다.
The results and discussions of surveyed case site at constructed steel pile in potential acid sulfate soil were as follows. Topography at surveyed site was local alluvial valley and that site soils was classified as BanGog and YuGye series as detailed soil surveyed results in RDA and soil texture was Clay/Clay Loam. Soils pH was neutral, which was average 7.5 but much decreased to average 4.2 after $H_2O_2$ treatment. Organic matter and sulfate ions contents were very rich. The corrosion was severe at ground water fluctuation depth. Deposits colored black were attached to steel pile surface, which because of violent reaction in treatment HCI solution, were guessed as corrosion products (FeS) reduced by sulfate reducing bacteria(SRB). Consequently, main cause was thought microbiologically induced corrosion at this site where there is ground water fluctuation occurring oxidation and reduction reactions in turn and the soil is potential acid sulfate soil.
Cadmium (Cd) has been identified as a potential contaminant in agricultural and environmental soils. Ionic condition in the soils is an important factor to influence Cd availability. In this study, the effect of sulfate or nitrate application on Cd sorption in acidic and calcareous soils was investigated. The Cd, sulfate $(SO_4)$, and nitrate $(NO_3)$ sources were solutions of $CdCl_2$, $K_2SO_4$, and $KNO_3$, respectively. The soil-solution system pH was affected by the application of sulfate or nitrate in both acidic and calcareous soil system, but there was not clear pH difference between pre- and simultaneous applications of sulfate or nitrate (PAS/PAN or SAS/SAN). Solution ionic strength (I) values were similar between the acid and calcareous soil systems after applying the Cd even though it was significantly different in the untreated control soils. However after applying the sulfate or nitrate, the I values increased and were always higher with SAS/SAN treatments. Solution Cd concentration also increased with the application of sulfate or nitrate. However, the Cd concentration in soil solution controlled by Cd sorption in the systems was different between PAS/PAN and SAS/SAN treatments only in the calcareous soil system, but not in the acidic soil system. The difference in Cd concentration between SAS/SAN and PAS/PAN in the calcareous systems may be caused by system pH, ionic strength, complexation, and predominately, competition of the $Cd^{2-}$ with the index $K^+$ ion. Potassium ion-Cd competition in the acidic soil system may be minimized because of the abundance of hydrogen ions.
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.
Occasionlly, a lot of plants withered on the marine upheaval soil, because of the potential acid sulfate soil. It was necessary to investigate the chemistry of soil, before planting on Ulsan-Jungjadong cut-slope of road construction site. Cut-slope surface soils were sampled on the every varying points in soil colour and analyzed chemically. Germination status of seeds in sample soils was investigated such as Albizzia julibrissin, Festuca arundinacea. Relationship between germination status and chemistry of soil was analyzed. The results of investigation and analysis are as follows. 1. Germination of seeds was inhibited, less than pH($H_2O$ 1 : 5) 2.63. 2. Germination of seeds was inhibited, more than EC($H_2O_2$ 1 : 5) 13.4mS. 3. Germination of seeds was inhibited, more than aluminum ion content 2.0ppm in soil solution extracted by A$H_2O$ and 6.2ppm by $H_2O_2$. 4. pH($H_2O$ 1 : 5), EC($H_2O_2$ 1 : 5) and aluminum ion content proved chemical indicators of seed germination inhibition, in case of potential acid sulfate soil.
1. 연세층(現世層)(Holocene deposits)의 선상지(扇狀地) 하부(下部)(Fanbase)에 분포된 육성잠재특이산성토(陸成潛在特異酸性土)는 용천(湧泉)이 산재(散在)되어 있는 배수(排水) 약간불량답(若干不良畓) 조건으로서 토층(土層)에는 7~30%의 석력(石礫)이 있는 식양질(埴壤質) 퇴적토(堆積土)이었다. 2. 잠재특이산성토층(潛在特異酸性土層)은 암회갈색(暗灰褐色)으로서 유기물함량(有機物含量)이 3.3~3.8%로 높았고 치화성(置換性)양이온 함량(含量)이 낮은 반면(反面) 황함량(黃含量)이 0.34~0.41%로 높기 때문에 산화후(酸化後) pH($H_2O$)가 3.4~3.8로 낮았다. 3. 잠재특이산성토층내(潛在特異酸性土層內)의 지하수(地下水)(용정(湧井))중(中)에는 약 80ppm의 $SO_4$와 Na, K, Ca, Mg 등의 ion이 다량함유(多量含有)되어 있었고 지표수(地表水)는 더욱 증발(蒸發), 농축(濃縮)되어 있어 인근(隣近) 하천수(河川水)와는 확연(確然)히 달랐으며 잠재특이산성토층(潛在特異酸性土層)은 용출(湧出)되고 있는 지하수(地下水)에 기인(基因)된 것으로 보였다. 4. 형태(形態) 및 이화학적(理化學的) 특성(特性)을 기준(基準)한 Taxonomy 분류(分類)에 의하면 Fine loamy, mixed, Acid, mesic, Sulfic Haplaquepts로 볼 수 있었고 해설적(解說的) 분류단위(分類單位)는 "Week Potential Acid Sulfate Soil" 이었다. 5. 암거배수(暗渠排水)와 석회시용(石灰施用) 및 용토(容土)처리는 표토의 황용탈(黃用脫)과 용수현상(湧水現狀) 억제로 개량 당년(當年)부터 정상적(正常的) 벼재배가 가능하였으나 개량(改良) 3년 후에는 pH가 다시 5.0이하로 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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