태안지역 강우의 산성도 중화 및 화학성 평가

The issue of acid precipitation and related environmental problems in East Asia has been emerging. To evaluate the acidity and chemical characteristics of rainwater in Korea, its chemical properties during cultivation season from April to October were investigated at Taean in 2007. Also, to estimate the contribution of ions on its acidity, ion composition characteristics and neutralization effects by cation ions were determined. The ion balance between cations and anions values showed high correlation. The mean values of pH and EC were 4.9 and $32.9{\mu}S\;cm^{-1}$, respectively. The EC of rainwater showed seasonal characteristic, which was $91.4{\mu}S\;cm^{-1}$ with relatively low rainfall compared with other monitoring periods. $Na^+$ was the main cation followed by $NH_4{^+}$ > $Ca^{2+}$ > $H^{+}$ > $Mg^{2+}$ > $K^+$. Among these ions, $Na^{+}$ and $NH_4{^+}$ covered over 70% of total cations. In the case of anion, the order was $SO_4{^{2-}}$ > $NO_3{^-}$ > $Cl^{-}$. The mean value of sulfate, which is main anion component in the samples was $152.1{\mu}eq\;L^{-1}$. Also, 90% of soluble sulfate in rainwater was $nss-SO_4{^{2-}}$(non-sea salt sulfate). With fractional acidity and theoretical acidity of rainwater samples, $NH_4{^+}$ and $Ca^{2+}$ contributed greatly in neutralizing the rain acidity. 최근 급속한 산업화가 진행되고 있는 중국의 편서풍 영향 하에 위치한 우리나라의 경우에는 장거리 이동에 따른 강우의 산성도 변화 및 예상되는 피해에 대한 대책 마련을 위하여 강우의 화학성에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 태안지역 강우의 화학적 특성을 알아보기 위하여 2007년 4월부터 10월까지 19점의 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. 조사기간 중 평균 pH값은 4.9를 보였다. 빗물의 EC는 조사기간 평균 $32.9{\mu}S\;cm^{-1}$을 나타냈으며, 월별로는 9월에 $9.7{\mu}S\;cm^{-1}$로 조사기간 중 가장 낮은 값을 보였으며, 강우량이 가장 적었던 4월에 $91.4{\mu}S\;cm^{-1}$의 높은 수치를 나타내어 강우량 분포에 따른 EC의 계절적 특성을 보였다. 빗물의 조성에서 양이온 구성은 $Na^+$> $NH_4{^+}$ > $Ca^{2+}$ > $H^+$ > $Mg^{2+}$ > $K^+$의 순이었으며, $Na^+$와 $NH_4{^+}$가 전체 양이온 함량의 70% 이상을 차지하였다. 음이온은 $SO_4{^{2-}}$ > $NO_3{^-}$ > $Cl^{-}$ 순으로 $SO_4{^{2-}}$가 약 56%를 차지하였다. Sulfate의 조사기간 중 평균 함량은 $152.1{\mu}eq\;L^{-1}$ 이었다. 총 sulfate 함량 중 비해염 sulfate $(nss-SO_4)^-$ 함량은 평균 90%로 빗물 중에 함유된 sulfate의 대부분이 인위적인 발생원에서 기인되었다. 또한, 강우 산성도의 중화 정도를 알아보기 위하여 평가한 fractional acidity (pAi) 및 theoretical acidity ($pH_{the}$.) pH를 비교한 결과 1:1 직선의 오른쪽으로 분포되어 있음에 따라 본 조사기간 강우의 산성도가 빗물에 포함된 각종 알카리 물질들에 의해 중화되었음을 보였다.