토양 오염과 사막화

• 토양이란 무엇이고 그 기능
• 지구 표면을 형성하고 침식하는 지질학적인 과정을 이해
• 토지(land) vs 토양(soil) / 토양의 성분?
• 토성(soil texture) vs 토양 구조(soil structure)
• 농업에 이상적인 토양 성질은 어떤 것인가?
• 사막화란?
• 토양 침식이란?

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1. 토양(soil)

 

 * 토양은 유기물(organic matter), 광물(minerals), 가스(gases), 액체(liquids), 생물(organisms)의 혼합물임 

 

 * 토양의 기능

 - 식물 생장을 위한 매개체

 - 물을 저장 & 공급 & 정화

 - 지구 대기 변화 기능 (질소 고정)

 - 생명체의 서식지 기능

 

 * 토양 생성

 - 기후(climate), 유기체(organism), 지형(relief), 모재(parent material), 시간(time), 인간의 활동(human activity) 등

 

2. 지구의 구조

 - 지각(crust), 맨틀(mantle), 핵(core)으로 이루어져있음

 - 암석권(lithosphere) = 지각(crust), 맨틀 중에서도 바깥쪽 부분(outermost mantle) : 토양이 존재함

 - 연약권(asthenosphere) = 유동적인(유연한) 맨틀 (plasticity mantle)

 

 * 판 구조론

 - 암석권이 여러개의 커다란 판으로 나누어져 있고 액체상태의 맨틀 위에서 서서히 이동한다는 개념임

 - 지역에 따라서 성질이 다른 것이 토양 모재와 관련된 것

 

 * 풍화작용

 - 움직이는 물과 공기에 의해서 입자의 크기가 작아지는 현상

 - 기계적(물리적) 풍화 : 암석의 화학적 성질은 동일, 암석의 입자 크기만 줄어듬 (온도 변화, 얼음, 식물과 동물의 작용이 원인)

 - 화학적 풍화 : 암석의 화학적 변화 (산화 또는 산성 액에 의한 분해, 용해 반응)

 

3. 토양의 성분

'흙을 알아야 농사가 산다', 이완주

 - 좋은 토양(농사를 짓기에) = 25%의 air, 25%의 water, 45%의 mineral, 5%의 organics

 

 * 토지(land) vs 토양(soil)

 - 토지 : 해양에 의하여 덮이지 않은 지구의 부분

 - 토양 : 광물, 유기물, 생명체, 공기 및 물의 혼합물로 구성된 땅(토지) 위의 얇은 덮개

 

4. 토양의 성질 

 

 - 토질(soil properties) : 토성(soil texture), 구조(structure), 대기(atmosphere), 습도(moisture), 생물 함유량(biotic content), 화학적 조성(chemical composition) 등을 포함

 - 토성(soil texture) : 토양 내의 광물 입자 크기에 의해 결정됨 ex) 모래~~% - 침니 ~~% - 점토 ~~%

 크기에 따라서 자갈(> 2.0mm)-모래(0.05~2.0mm)-침니(0.002~0.05mm)-점토(<0.002mm)

 - 옥토(loam) : 농업적 사용에 이상적인 토양으로 큰 입자의 좋은 통기와 배수 점토 입자의 영양분을 보유

(모래 40%, 침니 40%, 점토 20%)

 - 토양 구조(soil structure) : 다양한 토양 입자들이 서로 응집하는 방식으로 토성과는 다름, 농업에 이용하기 좋은 토양은 부스러지기 쉬우며 공기와 물을 포함할 수 있는 공간이 있는 토양임(배수가 잘 되는 토양이 좋은 토양임), 공기가 식물 뿌리 세포와 모든 토양 생물에 산소를 공급함

 

 * 토양 오염원

 - 농약 : 살충제, 제초제 등

 - 생활 하수 / 산업 폐수

 - 비료 : 토양 산성화 유발

 - 기타 폐광산, 대기오염물질, 매립지 등

 

5. 사막화

 - 비교적 건조한 지역이 점점 말라가면서 식물, 야생 생물 등 뿐만 아니라 수역도 잃는 토지 분해의 유형

 - 기후 변화와 인간의 활동 등 다양한 요인에 의해 발생함

 - 농작물을 경작할 수 있는 영양분이 모두 고갈돼 죽은 흙이라고 불리고 인간은 또 다른 지역의 토양을 과도하게 개발하게 되어 사막화는 생태계를 위협하는 지구적 환경 문제임

 

 * 사막화의 영향

 - 토양침식 : 생계 위협, 거주 지역 황폐화

 - 토양 영양 손실 : 농업 가용성 저하 --> 기근

 

6. 토양침식

 - 침식 : 물(running water), 바람(wind), 얼음(glaciers) 등에 의한 토양의 마모 및 운송

 - 토양 유실 증가, 나무와 풀과 같은 식물이 사라지는 곳 어디든 침식이 일어날 수 있음

 - 삼림 벌채, 사막화가 토양 침식을 노출시킴

 - 계단식 농법(terracing), 방풍림(windbreak), 토양침식 방지 프로젝트(anti-erosion project)

 

 * 계단식 농법 (terracing) : 경사 경작지에서 물에 의한 침식 속도를 늦출 수 있는 농법

 * 방풍림 (windbreak)      : 농경지 옆 바람막이 나무를 심어 바람에 의한 토양 침식 방지