강산 및 강염기 토양 유출에 따른 토양의 생태기능 관련 토양특성 변화

전인형; 정재웅; 남경필

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자료유형: 학술저널

저자정보: 전인형 (안전성평가연구소) 정재웅 (안전성평가연구소) 남경필 (서울대학교)

저널정보: 응용생태공학회 Ecology and Resilient Infrastructure Ecology and Resilient Infrastructure Vol.4 No.4

발행연도: 2017.12

수록면: 193 - 199 (7page)

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본 연구에서는 강산 및 강염기 유출사고가 발생하였을 때 육상생물의 생육에 영향을 미칠 수 있는 토양특성의 변화를 살펴보았다. 강산과 강염기 화학물질로 HCl과 NaOH을 선정하였으며 이들 물질을 토양과 반응시킨 후 토양의 토성, 비표면적, 유기물 함량, pH, 양이온교환능력 및 치환성양이온 함량 변화를 측정하였다. 토양과 반응한 HCl 및 NaOH 농도가 각각 10 M과 1 M인 경우 (즉, 토양 1 g 당 50 mmol의 HCl이나 5 mmol의 NaOH가 유입된 경우) 유의한 수준의 토양 특성 변화가 관찰되었다. 10 M HCl 및 1 M NaOH 용액과 반응한 토양의 토성은 sandy loam에서 loamy sand로 변하였으며, 비표면적은 5.84 ㎡/g에서 각각 4.85 및 1.92 ㎡/g으로 감소하였다. 토양 유기물 함량은 3.23%에서 0.96 및 0.44%로 크게 감소하였으며, 반응 전 pH 5.05로 약산성인 토양의 pH는 각각 2.35 및 10.65로 변하였다. 토양 내 양이온교환능력은 10.27 cmol/kg에서 4.52 및 5.60 cmol/kg으로 크게 감소하였으며 Na+을 제외한 알칼리성 양이온 (K+, Mg2+, Ca2+)의 함량이 감소하였다. HCl과 반응한 경우 Na+ 함량은 감소, Al3+ 함량은 증가하였으나 반대로 NaOH와 반응한 경우 Na+ 함량은 증가, Al3+ 함량은 감소하였다. 높은 농도의 Al3+과 Na+은 각각 토양생물에게 직접적인 독성을 발현하거나 토양의 투수성을 감소시키고 중탄산염의 농도를 증가시켜 독성을 발현할 수 있다. 본 연구는 강산 및 강염기 유출사고로 인하여 변화한 토양특성이 토양의 생태기능에 영향을 줄 수 있음을 보여준다.

#Acid-base reaction #Chemical spills #Soil properties #Terrestrial organisms #산・염기 화학반응 #화학사고 #토양특성 #육상생물

참고문헌 (23)

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[인터넷자원] - Agency for Toxic Substances and Disease Registry / / Minimal Risk Levels (MRLs)

[단행본] - Bohn, H. L. / 2002 / Soil Chemistry / John Wiley & Sons

[학술지(정기간행물)] - Brunauer, S. / 1938 / Adsorption of gases in multimolecular layers / Journal of the American chemical society 60 (2) : 309 ~ 319

[학술지(정기간행물)] - Conyers, M.K. / 1988 / Observations on some routine methods for soil pH determination / Soil Science 145 (1) : 29 ~ 36

[기타자료] - Hernández-Soriano, M. C. / 2012 / The role of aluminum-organo complexes in soil organic matter dynamics, Soil Health and Land Use Management / InTech

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