담수에 의한 밭 토양 공극수의 화학적 특성 및 영양분 농도 변화

• 영문명: Change of Chemical Properties and Nutrient Dynamic in Pore Water of Upland Soil During Flooding
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 김재곤(Jae Gon Kim) 전철민(Chul-Min Chon) 이진수(Jin Soo Lee)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』41권 3호, 327~334쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2008.06.30

국문 초록

퇴적물 공극수의 화학적 특성과 영양분의 농도변화 및 이동특성 파악은 지표수 수질관리에 중요한 요소가 된다. 밭 토양 30cm와 상등수 15cm로 구성된 microcosm을 이용하여 담수에 의한 토양 공극수 및 상등수의 화학적 특성과 영 양분의 농도변화를 6개월 동안 모니터링하였다. 담수 5주가 경과한 후 토양 색은 yellowish red에서 grey로 변하였으 며 토양표면에 붉은 색의 산화층이 관찰되었다. 토양 공극수의 산화환원전위와 pH는 감소하였다. 담수에 의하여 상등 수의 NO3- 농도는 증가하고 PO43- 농도는 감소하였으나 토양 공극수의 NH4+, PO43-, Fe, Mn 농도는 증가하였다. 상 등수의 NO3-농도 증가는 토양에서 생성된 NH4+가 상등수로 이동 및 산화에 기인하며, 토양 공극수의 PO43-농도증가는 산화철과 산화망간의 용해에 의하여 이에 흡착되어 있던 PO43-가 용출됨에 기인한 것으로 판단된다. PO43-에 대한 흡착력이 강한 산화철과 산화망간을 많이 함유하고 있는 토양표면의 산화층은 PO43-의 토양으로부터 상등수로 확산을 방해하는 것으로 판단된다.

영문 초록

Understanding the chemical characteristics of sediments and the nutrient diffusion from sediments to the water body is important in the management of surface water quality. Changes in chemical properties and nutrient concentration of a submerged soil were monitored for 6 months using a microcosm with the thickness of 30cm for upland soil and 15cm of water thickness above the soil. The soil color changed from yellowish red to grey and an oxygenated layer was formed on the soil surface after 5 week flooding. The redox potential and the pH of the pore water in the microcosm decreased during the flooding. The nitrate concentration of the surface water was continuously increased up to 8 mg l-1 but its phosphate concentration decreased from 2 mg l-1 to 0.1 mg l-1 during flooding. However, the concentrations of NH4+, PO43-, Fe and Mn in the pore water were increased by the flooding during this period. The increased NO3- in the surface water was due to the migration of NH4+ formed in the soil column and the oxidation to NO3- in the surface water. The increased phosphate concentration in the pore water was due to the reductive dissolution of Fe-oxide and Mn-oxide, which scavenged phosphate from the soil solution. The oxygenated layer played a role blocking the migration of phosphate from the pore water to the water body.

목차

1. 서 론

2. 연구방법

3. 연구결과 및 토의

4. 결 론

키워드

microcosm redox potential nutrient iron manganese microcosm 산화환원전위 영양분 철 망간