Effects of Air Pollution and Acid Precipitation on Soil pH and Distribution of Elements in Forest Ecosystem

대기오염(大氣汚染) 및 산성우(酸性雨)가 삼림생태계(森林生態系)의 토양산도(土壤酸度) 및 양료분포(養料分布)에 미치는 영향(影響)

Four regions have been selected and surveyed to investigate the effects of air pollution and acid deposition on forest ecosystem. They were Seoul as urban region, Yeochon and Ulsan as industrialized region, and Kangwondo as uncontaminated region. Soil pH and the distribution of elements were analyzed in process of time for three years as well as by distance from pollution sources. In general, forest soils acidified in process of time from pollution sources to suburban areas. Hydrogen ion concentration in forest soils increased in 1988 as much as 60% of that in previous year. Average soil pH values in coniferous forest were 4.45 in Seoul, 4.54 in Yeochon, 4.81 in Ulsan, and 6.03 in Kangwondo. Forest soil pH increased with the distance from pollution sources to suburban areas at constant rate within short ranges (up to 30 km) and at decreasing rate within long ranges (up to 200 km). On the contrary, sulfur content in soils decreased every year except in Yeochon region. Base saturation of forest soils in polluted regions were all below 20% level compared with 70% in Kangwondo region. Active aluminum content in soils increased with the soil acidification at the highest rate in Yeochon, and the next in Ulsan and Seoul. Heavy metal content such as copper and zinc in tree tissues were the lowest in Kangwondo region, and the next in Yeochon, Seoul and Ulsan.

본(本) 연구(硏究)를 위한 조사대상지(調査對象地)로는 도시지역(都市地域)으로 서울, 공단지역(工團地域)으로 여천(麗川)과 울산(蔚山), 비오염(非汚染) 청정지역(淸淨地域)으로는 강원도(江原道) 지역(地域)을 선정(選定)하였다. 이들 지역(地域)에서 대기(大氣) 오염물질(汚染物質)들과 산성(酸性) 퇴적물(堆積物)이 연차별(年次別)로 삼림생태계(森林生態系)의 토양산도(土壤酸度) 및 양료분포(養料分布)에 미치는 영향을 조사(調査), 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 한국(韓國)의 삼림토양(森林土壤)은 오염원(汚染源)을 중심으로 시간이 경과함에 따라 토양(土壤) 산성화(酸性化)가 계속 진행되고 있으며 1988년도(年度)의 토양중(土壤中) 수소(水素)이온 농도(濃度)의 증가율(增加率)은 전년도(前年度) 농도(濃度)의 약 60%에 해당된다. 침엽수림(針葉樹林) 토양(土壤) pH의 평균치(平均値)를 보면 서울지역(地域)이 4.45로서 제일 낮았고 다음이 여천(麗川), 울산(蔚山) 및 강원도(江原道順)으로 각각 4.54, 4.81 및 6.03이었다. 모든 지역(地域)이 동일하게 오염원(汚染源)으로 부터 거리가 멀어질수록 토양(土壤) pH가 일정한 비율로 증가하였다. 한편 모든 지역(地域)에서 삼림토양(森林土壤) pH가 감소(減少)하는 것과는 대조적으로 여천외(麗川外) 모든 지역(地域)에서는 대기중(大氣中) $SO_2$ 까스 농도(濃度)와 토양중(土壤中) 유황농도(硫黃濃度)가 감소(減少)하고 있으며 이는 유황산화물(硫黃酸化物) 외의 물질(物質) 즉 질소산화물(窒素酸化物) 등(等)에 의한 토양산성화(土壤酸性化)에의 기여도가 증가하고 있는 것으로 사료(思料)된다. 토양중(土壤中) 염기포화도(鹽基飽和度)는 70%의 강원도지역(江原道地域)을 제외하고는 모든 지역(地域)이 20%미만으로 매우 낮은 수준(水準)에 있다. 토양중(土壤中) 활성(活性) 알루미늄 농도(濃度)는 토양(土壤) 산성화(酸性化)와 함께 증가하고 있으며 강원도(江原道) 지역(地域)이 제일 낮은 수준(水準)이었고 다음이 서울, 울산(蔚山) 및 여천(麗川)의 순(順)이었다. 수목체내(樹木體內)의 중금속농도(重金屬濃度)는 구리 및 아연 모두 강원도(江原道) 지역(地域)에서 제일 낮았고, 다음이 여천(麗川), 서울 및 울산(蔚山)의 순(順)이었다.