Abstract
This study was carried out to investigate relationships between atmospheric $SO_2$ concentration and both soluble sulphur contents in the tree leaves and bark pH to test the possibility of using them as bioindicators for air pollution. Mt. Kwanak, Mt. Nam, Mt. Bukhan (located in Seoul) and Mt. Paldal (located in Suwon, Kyonggi-do) as polluted areas and Pyongchang, Kwangwon-do as an unpolluted area were selected for this study. Soluble sulphur contents in the leaves and hark pH of two tree species (Pines densiflora S. et Z. and Quercus mongolica Fisch.) were analyzed in May, August, and October, 1990 by $BaSO_4$ precipitation method and pH measurement, respectively. In both species, concentration of soluble sulphur in the leaves increased with increasing concentration of atmospheric $SO_2$ (correlation coefficient : 0.52). Soluble sulphur contents in the 2-year-old needles of Pines densiflora (0.170%) and current year leaves of Quercus mongolica (0.081%) in Mt. Nam in the center of Seoul were higher than those in unpolluted Pyongchang area (0.023% and 0.034%, respectively). Bark pH decreased with increasing atmospheric $SO_2$ concentration (correlation coefficient : -0.52). Bark pH of P. densiflora (pH 3.42) and Q. mongolica (pH 3.63) in Mt. Nam were lower than those in Pyongchang area (pH 3.94 and pH 4.93, respectively). Both soluble S content in the leaves and bark pH were recognized as suitable bioindicators for air pollution by $SO_2$. Especially, bark pH showed more sensitive response to air pollution by $SO_2$ than soluble S concentration in the leaves. The lowest concentration of soluble sulphur and the highest bark pH in August were considered to be due to heavy rain during the rainy season. Soluble S content in the leaves and bark pH were not significantly different at 5% level between the two species in polluted areas.
본(本) 연구는 우리나라 도심지역(都心地域)과 외곽지역(外廓地域)의 산림에서 자라고 있는 수목을 대상으로 엽중(葉中) 수용성(水溶性) 유황(硫黃) 함량(含量)과 수피(樹皮) 산도(酸度)(pH)를 측정함으로써, 도심지역(都心地域)의 오염상태(汚染狀態)를 진단하고 이러한 측정 방법이 대기오염(大氣汚染)의 생물학적(生物學的) 지표(指標)로서 적합(適合)한가를 구명하였다. 조사대상지는 오염지역(汚染地域)(서울의 남산(南山), 곽악산(冠岳山), 북한산(北漢山), 수원(水原)의 팔달산(八達山)과 비오염지역(非汚染地域)(강원도(江原道) 평창(平昌))으로 나누어 선정하였고 공시수종으로는 소나무 (Pinus densiflora S. et Z.)와 신갈나무 (Quercus mongolica Fisch.)를 선택하였다. 시료의 채취는 생육시기별로 나누어 1990년 5월, 8월, 10월에 3회 실시하였으며, 엽중(葉中) 수용성(水溶性) 유황(硫黃) 함량(含量)을 $BaSO_4$ 중량법(重量法)으로 측정하고 수피산도(樹皮酸度)를 pH meter로 측정하였다. 대기중(大氣中) 아황산(亞黃酸)가스 농도(農度)는 도시의 경우 1990년도 환경처 발표자료를, 평창의 경우는 임업연원의 자료를 이용하였다. 엽중(葉中) 수용성(水溶性) 유황(硫黃) 함량(含量)은 대기중(大氣中) 아황산(亞黃酸)가스 농도(農度)가 증가(增加)할수록 증가하였는데(상관계수(相關係數) 0.52), 남산(南山)지역에서 소나무와 신갈나무가 각각 0.170%와 0.081%의 함량(含量)을 나타내어 비오염지역(非汚染地域)인 평창(平昌)(소나무 0.023%, 신갈 0.034%)에 비해 상당히 높았다. 수피산도(樹皮酸度)(pH)는 대기중(大氣中) 아황산(亞黃酸)가스 농도(農度)가 증가할수록 낮은 pH를 보였는데 상관계수(相關係數 -0.52), 남산(南山)지역에서 소나무와 신갈나무에서 각각 pH 3.42과 3.63을 나타내어 평창의 pH 3.94와 4.93에 비해 훨씬 낮은 수치를 보였다. 시간별(時期別) 조사(調査)에서는 8월이 5월과 10월에 비하여 엽중(葉中) 수용성(水溶性) 유황(硫黃) 함량(含量)이 더 낮고, 수피(樹皮)의 pH는 더 높은 값을 나타냈는데, 이는 6-8월 기간중의 많은 강우량(降雨量)에 의하여 대기(大氣)가 정화(淨化)되었기 때문으로 사료된다. 소나무와 신갈나무의 수종간(樹種間) 비교에서는 오염지역(汚染地域)에서는 엽중(葉中) 수용성(水溶性) 유황(硫黃) 함량(含量)과 수피(樹皮)의 pH 모두에서 유의차를 보이지 않았지만, 비오염지역(非汚染地域)의 수피(樹皮) 산도(酸度)(pH)에서는 신갈나무가 고유의 특성으로 인하여 소나무에 비해서 수피의 pH가 높고, 대기오염(大氣汚梁)에 따라서 소나무 수피보다 더 큰 변화를 나타냈다. 따라서 엽중(葉中) 수용성(水溶性) 유황(硫黃) 함량(含量)과 樹皮嚴度(pH) 는 대기오염(大氣汚梁)의 생물학적(生物學的) 지표(指標)로 사용할 수 있으며, 특히 수피산도(樹皮酸度)는 측정 방법이 간편하면서도 대기오염(大氣汚梁)에 더 민감(敏感)한 지표(指標)라고 결론(結論) 짓는다.
(Department of Forestry, Seoul National University)