Abstract
The air pollutants ; $SO_2$, $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$ are absorbed into soils through falling with dusts and rain from the atmosphere. The sources of heavy metal contaminants in the environments are agricultural and horticultural materials, sewage sludges, fossil fuel combustion, metallurgical industries, electronics and waste disposal etc.. The soils and hydrosphere can be polluted on the way of the circulation of these heavy metals. Studied pollutant anions are $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$ and $Cl^-$ and heavy metals are Se, Mo, Zn, Cd, Pb, Mn, Cr, Co, V, As, Cu and Ni which are the elements to be concerned with the essentials for plants, with animal and human health. This study is with the aim of selecting the species of roadside trees and green space trees which have excellent absorption of air pollutants and heavy metals from the atmosphere and the soils in the urban area. Two areas are designated to carry out this study : urban area ; Kwangju city and rural area ; the yard of Forest Environment Institute of Chollanam-do, at Sanje-ri, Sampo-myum, Naju city, Chollanam-do (23km away from Kwangju). This study is carried out to understand the movement of anions and heavy metals from the soils to the trees in both areas, the absorption of anions and heavy metals from atmosphere into leaves and the amounts of anions and heavy metals in leaves and fine roots(< 1mm dia.) of roadside trees and green space trees in Kwangju and trees in the yard of Forest Environment Institute of Chollanam-do. The tree species selected for this study in both areas are Ginkgo biloba, Quercus acutissima, Cedrus deodara, Platanus occidentalis, Robinia pseudoacacia, Alnus japonica. Metasequoia glyptostroboides. Zekova serrata. Prunus serrulata var. spontanea, and Pinus densiflora. The results of the study are as follows : 1. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$ and $Cl^-$ concentrations are higher in the soils of the urban area than in those of the rural area, and $NO{_3}^-$ and $SO{_4}^{-2}$ are higher in the leaves than in the roots due to the absorption of the these pollutants through the stomata. 2. Ginkgo biloba, Robinia pseudoacacia. Zekova serrata, Quercus acutissima, and Platanus occidentalis can be adequated to the roadside trees and the environmental trees due to their good absorption of $NO{_3}^-$ and $SO{_4}^{-2}$. 3. Heavy metals in the soils of both areas are in the order of Mn > Zn > V > Cr > Pb > Ni > Cu > Mo> Cd, and in the leaves and roots of the trees in the both areas are in the order of Mn>Zn>Cr>Cu>V>Ni. Both orders are similar ones except V. There are more in the urban soils than in the rural soils in amount of Mn, Zn, Pb, V, Cu. 4. It is supposed that there is no antagonism between Mn and Zn in this study. 5. Se, Co and As are not detected in the soils, the leaves and the roots in both areas. Sn, Mo, Cd and Pb are also not detected in the leaves and roots in spite of considerable amount in the soils of both areas.
대기 오염물질인 $SO_2$, $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$가 분진(粉塵)이나 강우와 함께 지표에 이르러 토양에 흡수 축적되고 중금속은 생활하수 및 음식 쓰레기, 공장 폐기물, 비료, 살충제 및 살균제, 채광활동 등에서 여러 가지 경로인 물질의 순환과정을 통해서 수권(水圈)이나 토양에 축적된다. 대기오염물질인 $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$와 중금속은 식물 필수영양소(Co, Cu, Mo, Mn, Ni, V, Zn)와 인체나 동물에 유독성을 갖는 중금속(Cd, As, Pb, Hg, Cr, Se, Mo, Co) 중에서 Se, Mo, Zn, Cd, Pb, Mn, Cr, Co, V, As, Cu, Ni을 분석대상으로 하였고 이들의 도시에서 오염상태를 알기 위하여 도시지역인 광주 시내에 식재되어 있는 가로수 및 녹지대조성 수종과 대조구로서 광주에서 23km 떨어져 있는 나주시 산포면 산제리 소재 전라남도 산림환경연구소 구내에 생육하고 있는 수종을 대상으로 분석하였다. 분석대상 수종은 은행나무, 상수리나무, 개잎갈나무, 양버즘나무, 아까시나무, 오리나무, 메타세쿼이아, 느티나무, 벗나무, 소나무를 대상으로 하여 뿌리 및 잎 그리고 이들이 생육하고 있는 토양에 함유되어 있는 대기오염물질과 중금속의 함량을 분석 측정한 결과 다음과 같았다. 1. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$가 도시지역의 토양이 시외지역 토양보다 높은 함량을 보이고 있으며 $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$이온은 뿌리보다 잎의 함량이 더 높았다. 2. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$이온의 흡수량이 은행나무, 아까시나무, 느티나무, 상수리나무, 양버즘나무가 많아 도시 가로수나 녹지대 조성수종으로 적합하다고 생각된다. 3. 토양에 중금속의 함유량은 도시지역이나 시외지역에서 Mn > Zn > V > Cr > Pb > Ni > Cu > Mo> Cd 순이고, Mn, Zn, Pb, V, Cu는 도시토양이 시외지역 토양보다 많은 양이 검출되었는데 이는 각종 오염원으로부터 오염된 결과로 생각된다. 뿌리와 잎에 함유된 중금속의 함유량도 Mn>Zn>Cr>Cu>V>Ni 순으로서 V의 순위가 다를 뿐 토양의 함유량의 크기순서와 같았다. 4. Mn과 Zn은 식물체에 흡수를 서로 방해하는 Antagonism 관계에 있는 것으로 알려져 있으나 본 연구에서는 Antagonism을 인정 할 수 없었다. 5. Sn, Mo, Cd, Pb는 도시지역이나 시외지역 토양에 축적되어 있으나 수목에 흡수되지 않아 뿌리나 잎에서 검출되지 않았다. 또 Se, Co와 As는 토양, 잎, 뿌리에서 검출되지 않았다. 6. 도시지역이나 시외지역에서 조사된 10개 수종 중 중금속의 흡수력이 특별히 월등하다고 인정할만한 수종이 없었다.