수원지역에서 영농기간 중 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2005년 4월부터 10월까지 39점의 빗물을 채수하여 pH 및 화학적 성분조성을 조사하였다. 강우량을 고려한 가중평균(volume-weighted mean) 이온농도 변화와 알카리성 물질들에 의한 빗물의 산성도 중화를 평가한 결과는 다음과 같다. 시료분석의 신뢰성을 검토한 이온균형과 전기전도도 수지 평가에서는 각각 높은 상관을 나타내어 분석 이온들에 대한 신뢰가 인정되었다. 조사기간 동안 빗물의 pH 분포는 pH 4.5~5.6 범위가 많았으며, 월별로는 6월이 다른 조사기간에 비해 높았다. 강우량와 빗물의 EC 관계에서는 강우량이 증가한 5월 이후 낮은 EC값을 보이다가 강우량이 적었던 10월부터 다시 증가하는 경향을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+$ > $NH^{4+}$, $Ca^{2+}$, $H^+$ > $K^+$ > $Mg^{2+}$의 순이었으며, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$ 및 $H^+$가 전체 양이온 함량의 93% 이상을 차지하였다. 음이온은 $SO{_4}^{2-}$ > $NO_3{^-}$ > $Cl^-$ 순으로 $SO{_4}^{2-}$ 및 $NO_3{^-}$가 약 86%를 차지하였다. 조사기간 중 강우 산성도 중화는 6월이 다른 기간에 비해 높았음을 보였다. 총 sulfate 함량 중 nss-$SO{_4}^{2-}$ 함량은 88%로 빗물중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다.
수원지역에서 영농기간 중 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2005년 4월부터 10월까지 39점의 빗물을 채수하여 pH 및 화학적 성분조성을 조사하였다. 강우량을 고려한 가중평균(volume-weighted mean) 이온농도 변화와 알카리성 물질들에 의한 빗물의 산성도 중화를 평가한 결과는 다음과 같다. 시료분석의 신뢰성을 검토한 이온균형과 전기전도도 수지 평가에서는 각각 높은 상관을 나타내어 분석 이온들에 대한 신뢰가 인정되었다. 조사기간 동안 빗물의 pH 분포는 pH 4.5~5.6 범위가 많았으며, 월별로는 6월이 다른 조사기간에 비해 높았다. 강우량와 빗물의 EC 관계에서는 강우량이 증가한 5월 이후 낮은 EC값을 보이다가 강우량이 적었던 10월부터 다시 증가하는 경향을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+$ > $NH^{4+}$, $Ca^{2+}$, $H^+$ > $K^+$ > $Mg^{2+}$의 순이었으며, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$ 및 $H^+$가 전체 양이온 함량의 93% 이상을 차지하였다. 음이온은 $SO{_4}^{2-}$ > $NO_3{^-}$ > $Cl^-$ 순으로 $SO{_4}^{2-}$ 및 $NO_3{^-}$가 약 86%를 차지하였다. 조사기간 중 강우 산성도 중화는 6월이 다른 기간에 비해 높았음을 보였다. 총 sulfate 함량 중 nss-$SO{_4}^{2-}$ 함량은 88%로 빗물중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다.
The issue of acid precipitation and related environmental problems in East Asia have been emerging. To evaluate the acidity and chemical characteristics of rainwater in Korea, its chemical properties during crop cultivation season from April to October were investigated at Suwon, Korea. Also, to est...
The issue of acid precipitation and related environmental problems in East Asia have been emerging. To evaluate the acidity and chemical characteristics of rainwater in Korea, its chemical properties during crop cultivation season from April to October were investigated at Suwon, Korea. Also, to estimate the contribution of ions on its acidity, ion composition characteristics and neutralization effects by cation ions were determined. Ion balance and electrical conductivity balance between the measured and estimated values showed high correlation. Rainwater had distributed highly in the range of pH 4.5~5.6. The pH of rainwater was relatively high at June as compared with other monitoring periods. $Na^+$ was the main cation followed by $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$, $H^+$ > $K^+$ > $Mg^{2+}$. Among these, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$ and $H^+$ covered over 93% of total cations. About 86% of anion in rainwater was composed of $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$. In rainwater samples, $NH_4{^+}$ and $Ca^{2+}$ contributed greatly to neutralization of the rain acidity. Also, 88% of soluble sulfate in rainwater was nss-$SO{_4}^{2-}$(non-sea salt sulfate).
The issue of acid precipitation and related environmental problems in East Asia have been emerging. To evaluate the acidity and chemical characteristics of rainwater in Korea, its chemical properties during crop cultivation season from April to October were investigated at Suwon, Korea. Also, to estimate the contribution of ions on its acidity, ion composition characteristics and neutralization effects by cation ions were determined. Ion balance and electrical conductivity balance between the measured and estimated values showed high correlation. Rainwater had distributed highly in the range of pH 4.5~5.6. The pH of rainwater was relatively high at June as compared with other monitoring periods. $Na^+$ was the main cation followed by $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$, $H^+$ > $K^+$ > $Mg^{2+}$. Among these, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $Ca^{2+}$ and $H^+$ covered over 93% of total cations. About 86% of anion in rainwater was composed of $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$. In rainwater samples, $NH_4{^+}$ and $Ca^{2+}$ contributed greatly to neutralization of the rain acidity. Also, 88% of soluble sulfate in rainwater was nss-$SO{_4}^{2-}$(non-sea salt sulfate).
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문제 정의
따라서 본 연구는 경기도 수원지역의 강우 특성을 구명하기 위하여 조사기간 동안의 매 강우마다 빗물을 채취하여 pH 및 주요 화학성분들을 분석하였으며, 각 성분에 대한 강우량을 고려한 가중평균치의 월별 변화를 조사하였다. 또한 측정 pH와 기존에 보고 (Kondo, 1991)된 식에 의해 구한 이론 pH 값의 차이를 비교하여 월별 강우 산성도 중화 정도의 변화를 살펴보았다.
가설 설정
121로 계산되었다. Na+는 해염 이외의 인위적인 발생원이 없고 해염 입자의 조성이 해수의 조성과 일치한다는 가정 하에 지표물질로 사용하였다 (Christian, 1963; Fujita et al., 2000). 계수 0.
제안 방법
따라서 본 연구는 경기도 수원지역의 강우 특성을 구명하기 위하여 조사기간 동안의 매 강우마다 빗물을 채취하여 pH 및 주요 화학성분들을 분석하였으며, 각 성분에 대한 강우량을 고려한 가중평균치의 월별 변화를 조사하였다. 또한 측정 pH와 기존에 보고 (Kondo, 1991)된 식에 의해 구한 이론 pH 값의 차이를 비교하여 월별 강우 산성도 중화 정도의 변화를 살펴보았다.
강우 채취는 Wet sampling 방식의 자동 채취기(AQUA Control사, 일본)를 사용하여 매 강우마다 채수하였으며, 빗물의 화학성분은 수질오염공정 시험법과 Standard Method (APHA, 1992)에 준하여 분석하였다. pH와 EC는 각각 Orion社(미국)의 EA 940 ion analyzer와 Model 162 conductivity meter를 사용하여 측정하였다. NH4+는 차아염소산 이온의 공존 하에서 페놀과 반응하여 생성되는 청색의 Indophenol을 640nm에서 측정하는 Indophenol법, SO42-는 Bacl2에 의한 비탁법, NO3-는 1N HCl로 hydroxide와 carbonate에 의한 영향을 제거하고 흡광도를 측정하는 자외선 흡광광도법, Cl-은 치오시안산 제2수은법을 사용하여 비색 정량하였으며, 기타 양이온들은 ICP (GBC Integra XMP, Australia)를 이용하여 측정하였다.
또한, 빗물의 화학성분 분석결과에 대한 신뢰성 검토를 위하여 각 시료에 대한 이온균형(ion balance)와 전기전도도 수지(electric conductivity balance)를 조사하였다. 이온균형은 조사 시료에 대한 양이온 총량과 음이온 총량의 당량농도비 분포를 검토하였으며, 전기전도도 수지는 측정된 빗물의 이온농도를 근거로 Kondo(1991)이 사용한 아래의 식에 의해 계산된 이론치(ECthe.
또한, 빗물의 화학성분 분석결과에 대한 신뢰성 검토를 위하여 각 시료에 대한 이온균형(ion balance)와 전기전도도 수지(electric conductivity balance)를 조사하였다. 이온균형은 조사 시료에 대한 양이온 총량과 음이온 총량의 당량농도비 분포를 검토하였으며, 전기전도도 수지는 측정된 빗물의 이온농도를 근거로 Kondo(1991)이 사용한 아래의 식에 의해 계산된 이론치(ECthe.)와 직접 EC meter를 이용하여 측정한 실측치(ECobs.)를 비교하여 빗물에 존재하는 주요 이온들의 분석 여부를 판단하였다.
수원지역에서 영농기간 중 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2005년 4월부터 10월까지 39점의 빗물을 채수하여 pH 및 화학적 성분조성을 조사하였다. 강우량을 고려한 가중평균(volume-weighted mean) 이온농도 변화와 알카리성 물질들에 의한 빗물의 산성도 중화를 평가한 결과는 다음과 같다.
대상 데이터
본 조사는 경기도 수원시 농업과학기술원(37° 16' 28.72″N, 126° 59' 10.53″E)에 설치된 강우 자동채취기를 이용하여 2005년 영농기간 중 빗물을 채수하였다. 조사된 시료 수는 4월부터 10월까지 7개월간 39점을 채수하였다.
53″E)에 설치된 강우 자동채취기를 이용하여 2005년 영농기간 중 빗물을 채수하였다. 조사된 시료 수는 4월부터 10월까지 7개월간 39점을 채수하였다. 강우 채취는 Wet sampling 방식의 자동 채취기(AQUA Control사, 일본)를 사용하여 매 강우마다 채수하였으며, 빗물의 화학성분은 수질오염공정 시험법과 Standard Method (APHA, 1992)에 준하여 분석하였다.
이론/모형
조사된 시료 수는 4월부터 10월까지 7개월간 39점을 채수하였다. 강우 채취는 Wet sampling 방식의 자동 채취기(AQUA Control사, 일본)를 사용하여 매 강우마다 채수하였으며, 빗물의 화학성분은 수질오염공정 시험법과 Standard Method (APHA, 1992)에 준하여 분석하였다. pH와 EC는 각각 Orion社(미국)의 EA 940 ion analyzer와 Model 162 conductivity meter를 사용하여 측정하였다.
pH와 EC는 각각 Orion社(미국)의 EA 940 ion analyzer와 Model 162 conductivity meter를 사용하여 측정하였다. NH4+는 차아염소산 이온의 공존 하에서 페놀과 반응하여 생성되는 청색의 Indophenol을 640nm에서 측정하는 Indophenol법, SO42-는 Bacl2에 의한 비탁법, NO3-는 1N HCl로 hydroxide와 carbonate에 의한 영향을 제거하고 흡광도를 측정하는 자외선 흡광광도법, Cl-은 치오시안산 제2수은법을 사용하여 비색 정량하였으며, 기타 양이온들은 ICP (GBC Integra XMP, Australia)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
보다 약간 높게 나타났으나 높은 상관을 보였다. 또한, 1998년 빗물의 1.11와도 큰 차이를 보이지 않아 본 연구에서 분석된 수용성 이온들이 조사기간 중 수원지역에 내린 빗물에 존재하는 주요 이온들임을 확인 하였다.
조사 기간중 수원 지역에 내린 매회 강우의 강우량 가중 pH 분포는 Fig. 2에 나타낸 바와 같이 pH 4.5∼ 5.0 및 5.0∼5.6 범위가 각각 전체 조사 강우의 35.9% 를 차지하여 가장 많은 분포를 보였다. 다음으로 pH 4.
9% 를 차지하여 가장 많은 분포를 보였다. 다음으로 pH 4.0∼4.5 범위가 23.1%를 차지하여 전체적으로 pH 4.0∼5.6의 범위가 약 95%를 차지하였다. 반면에 pH 5.
6%를 차지하였다. 이러한 결과는 pH 5.6 이상의 강우가 전체 조사강우의 45.1%로 가장 많은 분포를 보였던 1999∼ 2000년 결과 (Lee et al., 2003)와 비교할 때 그 분포 비율이 크게 낮아졌으며, 37.9%를 보인 1998년도 (Lee et al., 1999) 및 20.3%의 2002∼2003년 결과 (Lee et al., 2004) 보다도 pH 5.6 이상의 강우가 적게 분포함을 나타내었다. pH 4.
3% 보다 줄어든 결과를 보였다. 수원지역의 연차별 강우 pH 분포는 수원지역은 본 조사기간인 2005년도가 이전에 비하여 pH 5.6 이상의 강우가 크게 줄어든 반면, pH 4.5∼5.6 범위의 강우가 증가하는 경향을 보였다. 이와 같이 강우의 pH 분포는 조사기간의 강우량 등 여러 요인들에 의해 변이가 크게 나타나기 때문에 강우의 산성도 평가를 위해서는 동일지역에 대한 지속적인 평가가 필요하다.
양이온 구성은 Na+ > NH4+ , Ca2+, H+ > K+ > Mg2+의 순이었으며, 음이온은 SO42- > NO3- > Cl- 순이었다. 이러한 결과는 2002∼2003년의 결과와 비교할 때, 음이온의 구성은 변화가 없었으나 NH4+ > H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+의 순으로 나타났던 양이온 구성에 있어서는 H+의 구성 비율이 상대적으로 높아졌음을 보였다.
)를 보였다. 이론치 (pHthe.)와 비교한 결과, 조사기간 중 강우 산성도 중화는 6월이 다른 기간에 비해 높았음을 보였다.
121은 해수의 [SO42-]/[Na+]의 당량비이다. 조사기간 중 빗물 중에 용존하는 sulfate의 전체 평균 함량은 88.7 eq L-1이었으며, 총 sulfate 함량 중 nss-SO42- 함량은 88%로 나타났다. 이러한 결과는 빗물중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인된 것임을 의미하며, 89%를 차지했던 기존의 결과(Lee et al.
시료분석의 신뢰성을 검토한 이온균형과 전기전도도 수지 평가에서는 각각 높은 상관을 나타내어 분석 이온들에 대한 신뢰가 인정되었다. 조사기간 동안 빗물의 pH 분포는 pH 4.
시료분석의 신뢰성을 검토한 이온균형과 전기전도도 수지 평가에서는 각각 높은 상관을 나타내어 분석 이온들에 대한 신뢰가 인정되었다. 조사기간 동안 빗물의 pH 분포는 pH 4.5∼5.6 범위가 많았으며, 월별로는 6월이 다른 조사기간에 비해 높았다. 강우량와 빗물의 EC 관계에서는 강우량이 증가한 5월 이후 낮은 EC값을 보이다가 강우량이 적었던 10월부터 다시 증가하는 경향을 보였다.
강우량와 빗물의 EC 관계에서는 강우량이 증가한 5월 이후 낮은 EC값을 보이다가 강우량이 적었던 10월부터 다시 증가하는 경향을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 Na+ > NH4+, Ca2+, H+ > K+ > Mg2+의 순이었으며, Na+ , NH4+, Ca2+ 및 H+가 전체 양이온 함량의 93% 이상을 차지하였다. 음이온은 SO42- > NO3- > Cl- 순으로 SO42- 및 NO3-가 약 86%를 차지하였다.
조사기간 중 강우 산성도 중화는 6월이 다른 기간에 비해 높았음을 보였다. 총 sulfate 함량 중 nss-SO42- 함량은 88%로 빗물중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
빗물의 화학성분의 분석 결과에 대한 신뢰성을 검토하기 위해 시료의 무엇을 조사하였는가?
또한, 빗물의 화학성분 분석결과에 대한 신뢰성 검토를 위하여 각 시료에 대한 이온균형(ion balance)와 전기전도도 수지(electric conductivity balance)를 조사하였다. 이온균형은 조사 시료에 대한 양이온 총량과 음이온 총량의 당량농도비 분포를 검토하였으며, 전기전도도 수지는 측정된 빗물의 이온농도를 근거로 Kondo(1991)이 사용한 아래의 식에 의해 계산된 이론치(ECthe.
산성비는 어떻게 생성되는가?
강우는 대기로부터 오염물질들을 정화하는 중요한 기작이다 (Scorer, 1994). 산성비 (acid rain)는 생활과 산업활동에서 발생되어 대기 중으로 배출되는 여러 물질들이 구름 내에서의 세정작용 (rainout)과 강우시 흡수와 흡착작용 (washout) 등으로 제거되는 과정에서 생성된다 (Park et al., 2000).
수원지역에서 영농기간 중 강우의 화학적 특성을 조사하여 빗물의 화학적 성분조성을 조사한 결과, 빗물의 조성 중 양이온, 음이온의 구성은 각각 어떻게 나타났는가?
강우량와 빗물의 EC 관계에서는 강우량이 증가한 5월 이후 낮은 EC값을 보이다가 강우량이 적었던 10월부터 다시 증가하는 경향을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 Na+ > NH4+, Ca2+, H+ > K+ > Mg2+의 순이었으며, Na+ , NH4+, Ca2+ 및 H+가 전체 양이온 함량의 93% 이상을 차지하였다. 음이온은 SO42- > NO3- > Cl- 순으로 SO42- 및 NO3-가 약 86%를 차지하였다. 조사기간 중 강우 산성도 중화는 6월이 다른 기간에 비해 높았음을 보였다.
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