• 제목/요약/키워드: $Na^+\-Ca^{2+}$ exchange

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축산폐수(畜産廢水) 처리시(處理時) 전기전도도(電氣傳導度)를 기준(基準)한 천연(天然) Zeolite의 교환시기(交換時期) 결정(決定) (Determination of Refreshing Time of Natural Zeolite Used for Livestock Waste Water Clearing Based on Electrical Conductivity)

  • 최정;서영진;이동훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.130-136
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    • 1996
  • EC(Electrical conductivity) meter를 이용(利用)하여 폐수(廢水) 처리제(處理劑)로 사용(使用)된 천연(天然) Zeolite의 교환시기(交換時期)를 쉽고 간편(簡便)하게 결정(決定)하고자 상징액(上澄液)의 EC변화(變化)와 Zeolite에 의한 이온의 흡착반응(吸着反應)과의 관계(關係)를 조사(調査)하였다. 용액중(溶液中)의 양이온이 Zeolite에 흡착(吸着)됨에 따라 상징액(上澄液)의 EC는 흡착평형(吸着平衡) 시(時)까지 감소(減少)하였으며 그 이후(以後)는 일정(一定)한 EC를 유지(維持)하였다. 시료량(試料量) 및 첨가용액(添加溶液)의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 $NH_4{^{+}}$$K^+$의 흡착량(吸着量)이 많아져서 용액(溶液)의 EC는 크게 감소(減少)하였다. Na-Zeolite가 Ca-Zeolite보다 $NH_4{^{+}}$$K^+$의 흡착량(吸着量)은 많았으나 $Na^+$의 탈착속도(脫着速度)가 $Ca^{2+}$ 보다 빠르고 용이(容易)하기 때문에 EC의 변화(變化)는 적었다. 실제(實際) 축산폐수(畜産廢水)에서도 Zeolite에 의한 흡착반응(吸着反應)이 진행(進行)됨에 따라 용액(溶液)의 EC가 감소(減少)하였고 그 경향(傾向)은 혼합한 용액(溶液)에서와 비슷하였다. 동일농도(同一濃度)의 용액(溶液)을 계속 첨가(添加)하여 반응(反應)을 조사(調査)한 결과(結果) 축산폐수와 혼합폐수 모두 4회(回)의 처리(處理)로 흡착포화상태(吸着飽和狀態)에 도달(到達)했으며 이때의 상징액(上澄液)의 EC는 첫 축산폐수(畜産廢水)의 EC와 같아졌기에 이때를 Zeolite 교환시기(交換時期)로 결정(決定)하여야 할 것이다.

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기니피그 위 평활근의 자발적 수축과 전기적 활동에 대한 $Ca^{2+}$$Ca^{2+}$-길항제 영향 (Effect of $Ca^{2+}$ and $Ca^{2+}-antagonists$ on the Spontaneous Contractions and Electrical Activities of Guinea-pig Stomach)

  • 이상호;김기환
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제21권2호
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    • pp.241-257
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    • 1987
  • The effects of external $Ca^{2+}$ and $Ca^{2+}-antagonists$ on the spontaneous contractions and electrical activities were investigated in guinea-pig stomach in order to clarify the mechanism for the generation of slow waves. Electrical responses of circular smooth muscle cells were recorded using glass capillary microelectrodes filled with 3 M KCl. All experiments were performed in tris-buffered Tyrode solution which was aerated with 100% $O_2$ and kept at $35^{\circ}C$. The results obtained were as follows: 1) The amplitude of spontaneous contractions was maximal at around 2-4 mM $Ca^{2+}$, whereas their frequency was inversely related with external $Ca^{2+}$ within the range of 0.5 to 16 mM $Ca^{2+}$. 2) Verapamil suppressed the amplitude of spontaneous contraction in a dose-dependent manner, while the frequency of spontaneous contractions was almost not changed over the whole concentration of verapamil $(0.01{\sim}5\;mg/l)$. 3) Manganese increased both the amplitude and the frequency of spontaneous contractions dose-dependently in low $Mn^{2+}$ (below 0.05 mM $Mn^{2+}$), while their amplitude and frequency were decreased in high $Mn^{2+}$ (above 0.1 mM $Mn^{2+}$). 4) The ampltude and maximum rate of rise of slow waves were incrased in high $Ca^{2+}$ solution. In $Ca^{2+}-free$ solution, the spontaneous contractions recorded simultaneously with slow waves ceased and tonic contraction ($Ca^{2+}-free$ contracture) was developed in parallel with membrane depolarization and the disappearance of slow waves. 5) Verapamil (1 mg/1) decreased the amplitude and maximum rate of rise of slow waves and it depolarized the membrane by about 6 mV, whereas the frequency of slow waves was not affected by verapamil. 6) Manganese showed different characteristic effects between low and high $Mn^{2+}$ on the slow waves: In low $Mn^{2+}$ (0.05 mM $Mn^{2+}$), the initial rapid increases and the subsequent gradual decreases in three parameters of slow waves (amplitude, rate of rise, and frequency of slow waves) till a new steady state were observed. However, in high $Mn^{2+}$ (0.5 mM $Mn^{2+}$) slow waves disappeared and membrane was depolarized. From the above results, the following conclusions could be made: 1) $Ca^{2+}$ is necessary for a generation of the slow waves, even though it is small amount. 2) Verapamil suppresses the spontaneous contractions of gastric antral strip by the decreases in amplitude and maximum rate of rise of slow waves, while this drug does not block the $Ca^{2+}-channel$ involved in the generation of slow waves. 3) Manganese has dual actions on the $Ca^{2+}-channels$; the $Ca^{2+}-channel$ involved in the generation of slow waves (or Na-Ca exchange system) or the channel for the generation of spike potentials are stimulated by a low concentration of $Mn^{2+}$, while both the $Ca^{2+}$. Channels are blocked by high concentration of $Mn^{2+}$.

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중국 길림성 백성지역 흑개토의 이화학성 및 인산 흡착 특성 (Physical-chemical Properties and Phosphorus Adsorption Characteristics of Soils in Baicheng, China)

  • 김성애;이상모;최우정;류순호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제44권2호
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    • pp.92-96
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    • 2001
  • 농경지로의 개발 가능성이 높은 중국 길림성 백성지역의 주요한 토양인 흑개토의 이화학성 및 인산 흡착특성을 조사하였다. 토지 이용방식 또는 재배작물이 서로 다른 중국 길림성 백성지역 4곳과 중국 용정에 위치한 연변 대학교 농과대학 부속 시험장 1곳에서 1993년 8월에 토양을 채취하여 실험을 수행하였다, 중국 길림성 백성지역 토양의 $_PH$는 미경작지 10.2, 경작지는 $7.3{\sim}7.6$으로 비교적 높았다. 양이온 치환용량은 20 cmol(+) $kg^{-1}$ 이상이었으며, 치환성 양이온 중 Na는 특히 표토에 많이 존재하였으며, Ca의 함량이 매우 높아 Ca 포화율이 100% 이상을 나타내었다. 토양 포화 침출액의 주요 양이온은 Na이었으며, ECe와 SAR을 기준으로 백성 미경작지 토양은 염류-나트륨성 토양, 경작지 토양은 나트륨성 또는 일반 토양에 해당하였다. 백성지역 토양의 유효인산 함량은 10mg P $kg^{-1}$ 미만으로 아주 낮았으며, 최대 인산흡착량은 $ $ mg P $kg^{-1}$이었다. 길림성 백성지역 토양의 경우 유효인산 함량이 매우 낮아 토양 비옥도 중진을 위한 인산질 비료의 시용과 함께 토양 투수성의 개선 등과 같은 적절한 토양 관리가 필요하며, 용정지역 토양의 경우에는 인산흡착 특성을 고려하여 인의 과잉 축적을 방지하기 위한 인산질 비료의 적정 시용을 권장하여야 한다.

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주성분분석과 지구통계법을 이용한 제주도 지하수의 수리지화학 특성 연구 (Hydrogeochemical Characterization of Groundwater in Jeju Island using Principal Component Analysis and Geostatistics)

  • 고경석;김용제;고동찬;이광식;이승구;강철희;성현정;박원배
    • 자원환경지질
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    • 제38권4호
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    • pp.435-450
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    • 2005
  • 본 연구는 다변량 통계분석을 이용하여 수리지화학적 특성을 분석하고, 주성분 분석을 통해 얻어진 변수를 설명하는 수리지화학적 과정에 대한 해석, 그리고 각 성분과 주성분을 이용한 공간정보에 대하여 지구통계기법을 적용하여 연구지역 지하수의 유동 및 순환 과정을 해석하고자 하였다. 제주도 지하수의 수질에 가장 많이 영향을 미치는 성분은 Cl과 $NO_3$이었으며, 특히 농업활동에 의해 증가되는 $NO_3$는 지하수 성분 중 가장 큰 변동을 보여주었다. 다변량 통계분석법인 주성분 분석(PCA)에 의한 수리지화학적 특성 분석 결과, 초기 3개의 주성분은 전체 분산의 $73.9\%$를 설명하였다. 주성분 1은 용존 이온의 증가를 나타내며, 주성분 2는 탄산염 광물의 용해와 질산염 오염의 영향, 주성분 3은 양이온 교환반응과 규산염광물의 용해과정을 지시한다. 실험적 반베리오그램 유형 분석 견과 지하수 성분은 크게 두 그룹으로 분류되며 각각의 그룹에는 EC, Cl, Na, $NO_3$$HCO_3,\;SiO_2,$ Ca, Sr이 속한다 지하수 성분의 공간분포 특징을 조사한 결과, 전기전도도(EC), Cl, Na는 해수의 영향을 받는 해안가로 갈수록 증가하는 경향을 보여주며, $NO_3$는 농경지의 분포와 밀접한 상관관계를 가진다. 이들 성분은 또한 지형과도 상관성을 가지며 이는 지하수 함양과의 관련성을 나타낸다. 요인 크리깅 수행 결과 PCI은 Cl, Na, EC의 공간분포와는 다른 양상을 보여주는데 이는 pH, Ca, Sr, $HCO_3$가 PCI에 미치는 영향 때문인 것으로 분석되었다 서부지역에서는 PC2의 이상대가 길게 나타나며 이는 탄산염 광물의 용해와 관련이 있는 것으로 사료된다. 이상의 결과로부터 연구지역 지하수에 대한 다변량 통계분석 및 지구통계 분석 기법의 적용은 수질에 대한 복합적 정보의 정량화와 공간 특성을 해석하는데 사용될 수 있다.

경상남도 일광의 각력파이프형 구리(Cu)광상에서 산출되는 전기석의 지구화학 (Geochemistry of tourmalines in the Ilgwang Cu-W breccia-pipe deposit, Southeastern Gyeongsang Basin)

  • 양경희;장주연
    • 암석학회지
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    • 제11권3_4호
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    • pp.259-270
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    • 2002
  • 경상남도 일광지역의 각력파이프형 구리(Cu)광상은 화강암질암 성분의 암주내에 배태되어 있으며, 모암인 화강암질암은 변질되어 있다. 암흑색의 전기석은 각력파이프를 중심으로 교대 후광을 형성하면서, 석영, 황동석, 유비철석, 자류철석, 방연석, 반동석등과 함께 각력파이프내의 모암인 화강암질암 각력들사이의 기질부를 충전하면서 광맥을 형성하거나, 모암인 장석, 흑운모를 치환교대하면서 산출된다. 각력내(광맥)에서 형성된 전기석은 조립에서 세립질의 자형으로, 침상 내지 깃털 모양으로 산출되며, 다색성 체계는 대체로 짙은 청색과 녹색을 나타낸다. 변질된 모암에서 산출되는 전기석은 타형이며, 등립질의 이차 (secondary) 석영과 함께 방사상의 연정을 이루는 것이 특징적으로 관찰된다. 전기석은 Fe성분이 풍부한, 흑색의 스코올(schorl)(80mol% schorl relative)이며, 비교적 단순한 화학조성을 갖는다. 전기석의 누대구조에 따른 조성 변화는 전기석결정 후기단계에 Fe와 Ca 성분이 증가했음을 나타낸다. 이러한 화학성분의 변화는 Ca에 의한 Na치환, Fe$^{3+}$ 에 의해 Al이 치환되어진 우바이트(uvite)치환(Ca(Fe,Mg)NaAl$_{-1}$)과 페리스코올(ferrischorl)치환 (Fe$^{3+}$ Al$_{-1}$)에 의한 것으로 해석된다. 페리스코올치환이 있었다는 것은 전기석을 침전시킨 열수의 산화상태(oxidation state)가 높아진 것을 반영한다. 이러한 높아진 산화환경은 열수의 비등에 의해 H$_2$ 성분이 열수에서 제거되어져 형성되어졌다. 또한 열수의 비등에 의한 산성(acidic) 휘발성성분 제거는 열수의 pH를 높여 경제성 있는 황화광물의 형성을 용이하게 했다 일광전기석의 산출상태와 지구화학적 특성은 이곳의 전기석은 마그마에서 용리되어진 열수가 각력파이프를 통해 대규모로 이동되어 형성된 생산물이며, 마그마에서 산성성분의 유체가 용리되어 산성열수체계를 형성하고 난 후, 전기석의 침전이 시작되었음을 보여준다 광화대와 변질대를 형성한 일광의 열수체계는 마그마(orthomagmatic), 심부(hypogene) 기원의 열수에 의해 형성되어졌음을 나타낸다.

Purification and Characterization of Mouse Liver Rhodanese

  • Lee, Chul-Young;Hwang, Jae-Hoon;Lee, Young-Seek;Cho, Key-Seung
    • BMB Reports
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    • 제28권2호
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    • pp.170-176
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    • 1995
  • Rhodanese from mouse liver was purified to near homogeneity by ammonium sulfate precipitation, CM-Sephadex ion exchange, hydroxyapatite and Sephacryl S-200-HR gel filtration chromatographies with a purification of 776 folds. The molecular weight was determined by Sephadex G-150 gel filtration and found to be 34.8 KDa. SOS-PAGE showed molecular weight 34 KDa and two identical subunits splitting by aging for 3 weeks at $-70^{\circ}C$ the molecular weight of which was 17 KDa. The optimal pH of enzyme activity was 9.4 and the pI value of the enzyme was 6.6. Rhodanese showed the optimal reaction temperature of $25^{\circ}C$ and near linear increasing pattern until 10 min. incubation. $K_m$ values of rhodanese for KCN and $Na_{2}S_{2}O_{3}$ as substrates were 12.5 mM and 8.3 mM, respectively. Rhodanese activity was inhibited by more than 70% at a concentration of 100 ${\mu}M$ of $Ni^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Hg^{2+}$ and $Cu^{2+}$. Other metal ions, such as $Mn^{2+}$, $Mg^{2-}$, $Ca^{2+}$, and $Fe^{2+}$ showed no effect on rhodanese activity.

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제주도 한림지역의 지하수와 토양의 오염특성 (Characteristics of Groundwater and Soil Contamination in Hallim Area of Jeju Island)

  • 현근탁;송상택;좌달희;고영환
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권3호
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    • pp.44-51
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    • 2010
  • Contamination of groundwater from point and non-point sources is one of major problems of water resource manangement in Jeju island. This study characterized groundwater and soil contamination in Hallim area which is one of the areas of significantly contaminated soil and groundwater in Jeju Island. The amount of loaded contaminant (ALC) of Jeju area was estimated as 13,212 ton N/yr and 3,210 ton P/yr, The ALC of Hallim area was amounted to 2,895 ton N/yr and 1,102 ton P/yr, which accounted for 21.9% and 34.3% of the Jeju's ALC, respectively. The soil pH values (5.6-5.9) were not much different in land use areas. By contrat, average cation exchange capacity (CEC) of 14.1 $cmol^+/kg$ was high comparing to the nationwide range of 7.7-10.9 $cmol^+/kg$. Further, Sodium adsorption ratios (SARs) of horse ranch, pasture, and cultivating land for livestock were as high as 0.19, 0.17, and 0.16 respectively, comparing to the other landuse areas. Nitrate nitrogen at 22.2% of total groundwater wells exceeded 10 mg/L (the criteria of nitrate nitrogen for drinking water), averaginged 6.62 mg/L with maximum 28.95 mg/L. Groundwater types belonged to Mg-$HCO_3$, Na-$HCO_3$, Ca-$HCO_3$, and Na-Cl, among which Mg-$HCO_3$ type occupied more than 70% of the total samples, indicating the presence of anthropogenic sources. The concentration of nitrate nitrogen was negatively related to altitude and well depth, and positively related to the concentration of Ca, Mg, and $SO_4$ which might originate from chemical fertilizer. The ratio of nitrogen isotopes was estimated as an average of 8.10$^{\circ}/_{\circ\circ}$, and the maximum value of 17.9$^{\circ}/_{\circ\circ}$. According to the nitrogen isotope ratio, the most important nitrogen source was assessed as chemical fertilizer (52.6%) followed by sewage (26.3%) and livestock manures (21.1%).

Presence of Rhodanese in the Cytosolic Fraction of the Fruit Bat (Eidolon helvum) Liver

  • Agboola, Femi Kayode;Okonji, Raphael Emuebie
    • BMB Reports
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    • 제37권3호
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    • pp.275-281
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    • 2004
  • Rhodanese was isolated and purified from the cytosolic fraction of liver tissue homogenate of the fruit bat, Eidolon helvum, by using ammonium sulphate precipitation and CM-Sephadex C-50 ion exchange chromatography. The specific activity was increased 130-fold with a 53% recovery. The $K_m$ values for KCN and $Na_2S_2O_3$ as substrates were $13.5{\pm}2.2\;mM$ and $19.5{\pm}0.7\;mM$, respectively. The apparent molecular weight was estimated by gel filtration on a Sephadex G-100 column to be 36,000 Da. The optimal activity was found at a high pH (pH 9.0) and the temperature optimum was $35^{\circ}C$. An Arrhenius plot of the heat stability data consisted of two linear segments with a break occurring at $35^{\circ}C$. The apparent activation energy values from these slopes were 11.5 kcal/mol and 76.6 kcal/mol. Inhibition studies on the enzyme with a number of cations showed that $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Ca^{2+}$, and $Co^{2+}$ did not affect the activity of the enzyme, but $Hg^{2+}$ and $Ba^{2+}$ inhibited the enzyme.

X형 제올라이트의 이온교환이 기체 평형흡착량에 미치는 영향 (Effect of Zeolite-X ion Exchange on Adsorption Isotherms of Gases)

  • 김권일;김태환;박종기;김종휘;유윤종;조성철;진명종
    • 공업화학
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    • 제9권3호
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    • pp.317-321
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    • 1998
  • 수열 방법으로 합성한 기체 분리용 제올라이트 흡착제의 분자체 및 이온교환 특성을 파악하기 위하여 KCl, $CaCl_2$, $YCl_3$ 그리고 $InCl_3$으로 제올라이트에 함유된 Na 이온을 치환시켰다. 치환시킨 X형 제올라이트를 $25^{\circ}C$에서 $CO_2$가스로 그리고 합성 제올라이트에 대하여 $O_2$, $N_2$가스로 부피법 장치를 통해 평형 흡착 특성을 각각 비교하였다. 측정결과를 Freundlich, Langmuir 그리고 Toth형 model 식을 이용하여 변수를 파악하였으며, 제올라이트의 $CO_2-PSA$ 흡착공정에 적용가능성을 측정하기 위하여 흡착파괴실험을 실시하고, 이를 PSA 공정 simulation에 적용하였다. 여기서 X형 제올라이트는 공정 배가스에서 $CO_2$회수에 적합한 흡착제로 사용할 수 있음을 확인하였다.

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인천국제공항 식재기반 구조 및 토양특성 연구 (A Study on the Structure Characteristics of Planting Ground in Incheon International Airport, Korea)

  • 이승원;한봉호;이경재;곽정인;염정헌
    • 한국조경학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.77-91
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    • 2015
  • 본 연구는 대규모 매립지에 조성된 인천국제공항을 대상으로 수목 식재기반에 대한 구조적, 이화학적 특성을 파악함으로써 합리적인 토양관리 방향을 제시하고자 하였다. 세부 연구 대상지는 국제업무단지, 여객터미널, 공항지원단지, 자유무역지역, 진입도로 등 5개소이었다. 인천국제공항 수목생육 기반에 대한 토양 구조분석결과 표토로부터 80cm 이내에 경반층 또는 이질층의 토양층위가 존재하는 조사구는 총 27개소 중 9개소이었으며, 성토재료로 자갈 매립(4개소), 준설토와 혼합된 재료 매립(2개소), 점토가 다량 포함되어 투수가 불량한 성토 재료 사용(3개소), 폐골재를 매립한 경우(1개소) 등이었다. 토양의 물리적 특성으로 토양경도는 성토층 평균 $11.5kg/cm^2$이었고, 토성은 모래함량이 많은 사토, 사양토, 양질사토 등이었다. 화학적 특성으로서 토양산도는 성토층 평균 pH 6.7이었으며, 유기물함량은 0.7%, 전기전도도(EC)는 0.0dS/m, 교환성양이온함량은 $Ca^{2+}$ 3.4cmol/kg, $Mg^{2+}$ 1.5coml/kg, $K^+$ 0.3cmol/kg, $Na^+$ 1.0cmol/kg, 교환성양이온치환용량(CEC)은 11.0cmol/kg이었다. 성토층의 절대적 평균치는 대부분 조경설계기준을 만족하였으나 매립지토양특성상 층위별 조사구별 편차를 반영할 수 없는 한계가 있어 성토층위별로 분석한 교환성양이온별 염기포화도(BSP)는 소성토지역 $Ca^{2+}$ 29.9%, $Mg^{2+}$ 13.3%, $K^+$ 3.7%, 중성토지역 $Ca^{2+}$ 33.3%, $Mg^{2+}$ 17.0%, $K^+$ 2.7%, 대성토지역 $Ca^{2+}$ 32.6%, $Mg^{2+}$ 12.2%, $K^+$ 1.9%이었다. 교환성나트륨백분율(ESP)은 소성토지역 16.4%, 중성토지역 7.5%, 대성토지역 4.7%이었고, 나트륨흡착비(SAR)는 소성토지역 0.8, 중성토지역 0.3, 대성토지역 0.2이었다. 성토재료의 불균질과 불량, 준설토의 교란, 답압에 의한 높은 토양경도와 지중의 경반층형성, 낮은 유효토심 등의 물리적 요인과 높은 pH, 염기밸런스 불균형, 낮은 유기물, 유효인산 등은 식물생육에 영향을 주는 것으로 분석되었다.