[정의]

충청남도 공주 지역의 육상의 지각을 덮고 있는 기반암 풍화 물질에 생물체의 유기물이 혼합되어 이루어진 표토.

[개설]

토양은 기후·식생·지형·모재 및 시간 등의 요인을 받아 암석이 풍화와 침식 작용을 받아 형성된 암석의 풍화 산물로 보는 것이 일반적이며 보통 흙이라고도 한다. 토양의 생성은 환경 조건에 따라 특성이 다른 토양이 만들어진다. 토양 생성에 관여하는 인자는 기후, 모재, 지형, 시간, 생물 등이며 이들 인자는 토양 생성 과정에 있어 서로 연관된 작용을 하고 있으며, 또한 이들 인자들의 상대적 세기에 따라 특징적인 상이한 토양이 만들어진다.

토양 생성 인자 중 모재가 토양 특성에 미치는 영향이 가장 크며 모재의 특성 및 풍화 환경에 대한 저항 정도 등에 따라 토양 특성도 다르다. 따라서 토양이 어떠한 모재로부터 발달되었는가를 아는 것이 중요하다. 우리나라의 토양 모재는 매우 다양함으로 토양 특성도 다르다.

[분포]

공주시는 변성암이 55.8%를 차지하고 있으며, 산성암이 33.4%, 제4기층이 7.4% , 퇴적암이 3.4%를 차지하고 있다. 공주시 토양의 59%는 모암이 풍화되어 원 위치에 생성된 잔적층으로 저구릉, 구릉 및 산악지에 분포해 있다. 암석에 존재하는 광물의 종류 및 풍화 정도에 따라 토성, 토색 및 단면 발달 정도가 상이한 모습을 띄고 있다.

공주시 토양의 25.7%는 유수나 중력에 의해 운반 퇴적된 충적 붕적층 내지 붕적층으로 이루어져 있는데, 대부분 산록 경사지에 쌓여 있다. 붕적층의 토성과 광물의 종류는 중력에 의해 운반, 퇴적되기 이전의 토양 특성에 따라 다르며 자갈 내지 바위가 불규칙적으로 포함되어 있다.

나머지 15.3%는 충적층과 홍적층으로 이루어져 있는데 유수에 의해 운반, 퇴적되었으며, 작은 선상지, 하성평탄지, 하해혼성평탄지 등을 형성하고 있다. 유수에 의해 형성되었기 때문에 토성 및 광물의 종류는 지역 및 지형에 따라 상이한 특징을 보이고 있다. 공주시 지역의 토양은 배수 및 토양을 형성하게 된 기반암에 의해 큰 영향을 받고 있음을 알 수 있다.

[특성]

토양의 색은 가장 먼저 눈에 띄는 토양의 특징 중 하나이다. 토양의 색은 모암의 종류, 유기물, 수분, 배수성 등에 의해 결정되는데, 고온 다습한 지역의 토양은 철산화물이 풍부하여 적색 계열을 나타내며, 온난한 지역의 토색은 잘 분해된 유기물에 의해 어두운 계열의 색을 띄는게 일반적이다.

토양의 색을 이용하여 산화 환경과 환원 환경, 즉 배수가 잘 되는 지역과 잘 되지 않는 지역으로 구분할 수 있다. 배수가 잘 되는 지역에서는 산화 작용에 의하여 철산화물이 적색으로 착색하게 되며, 배수가 잘 되지 않는 지역에서는 흔히 황색을 띠거나 표층부는 유기물이 집적되어 일반적으로 색을 어둡게 한다. 토양층은 흔히 한가지 계열의 색을 갖는 경우가 많다.

공주시 지역 토양의 색은 내륙 평탄지에 분포된 토양과 산악 곡간지에 분포된 토양 중 배수가 불량한 토양은 대부분 회색을 나타내며, 구릉지 및 산악지에 분포된 토양과 저구릉지, 산록지 및 저구릉 곡간지에 분포된 토양 중 배수가 양호한 토양은 갈색 및 적황색을 나타내고 있다. 따라서 공주시에 분포하는 토양의 색은 배수 및 토양을 형성하게 된 기원암에 의해 큰 영향을 받고 있음을 알 수 있다.

[오염]

지표나 지표 근처에서 오염원의 분포를 예측하고 이를 치유하기 위해서 토양 성분의 광물학적, 화학적 이해는 오염 물질이 토양에서 어떠한 화학 반응을 일으키며, 어떤 과정을 거치는가를 이해하는 데 필수적이다. 일반적인 토양은 가정, 공장 및 산업 시설, 광산 및 농업 활동에서 발생하는 폐수와 폐기물 그리고 대기 오염 낙하 물질 등에 의해서 오염된다.

토양의 오염은 곧 지하수, 하천수 및 생태계의 오염원이 될 가능성이 아주 높다. 이러한 오염원은 농경 활동에 의한 토양 오염, 자연계의 순환 과정에 의한 토양 오염, 인간의 산업 활동에 의한 토양 오염으로 구분할 수 있다. 농경 활동에 의한 오염원 중 가장 중요한 것은 농약이다. 넓은 의미에서 농약은 비료까지도 포함시키며, 토양 소독으로부터 종자 소독, 발아에서 결실, 저장에 이르기까지 농업 경영상 동·식물의 피해를 막는데 쓰이는 모든 약제를 말한다.

공주시 지역은 비닐하우스에 의한 연작을 하므로 토양에 영향을 주기 위한 특정 비료의 과도한 투입은 부영양화를 초래하게 되고, 이들은 오염의 시발점이 된다. 인산염은 지하수에는 그다지 큰 영향을 미치지 않는데, 이는 토양 내에 강하게 흡착되어 쉽게 용탈되지 않기 때문이다.

그러나 점토, 알루미늄, 철 산화물이나 유기물을 소량 함유한 사질 토양에서의 인산염은 토양을 통해 용탈될 수 있으며, 지하수질에 영향을 주기도 한다. 특히 사질 토양으로 구성된 하천 범람지 주변에서는 주의를 요하는 오염원이다. 인산염과 관련된 가장 큰 관심을 끄는 수질 오염은 부영양화를 유발하여 수중 생물을 죽이게 되는 것이다.

질산염은 토양에 약하게 흡착되며 쉽게 용탈된다. 질산염에 의한 지하수 오염은 사질 토양을 가진 지역에서는 심각한 문제가 된다. 이 질산염의 근원은 무기질 비료와 가축 배설물 및 부식 탱크이다. 그렇다고 질산염은 전부가 농경 기원의 것은 아니며, 가정 집과 상업 지역에서의 질소 이용 시설 또한 질산염 오염 문제를 야기시키기도 한다.

또한 토양 내에서 농약이 잔류되는 정도는 구성 점토 광물의 종류, 산화물 및 유기물 함량, pH, 양이온 교환 용량, 지표 면적, 토양 수분 함량과 같은 토양의 물리화학적 성질에 의해 영향을 받는다. 공주시 지역은 오이 등의 특화 작물 생산이 많이 되고 있으나, 농민들이 연작으로 인한 피해를 호소하고 있어 이에 대한 시급한 대책이 필요한 실정이다.

토양의 무기 성분은 90% 이상이 고체이며, 이들이 토양의 화학 조성을 결정한다. 또한 이 고체 물질의 크기, 표면적, 전하 특성에 따른 거동 등은 토양 내에서 일어나는 많은 중요한 평형 반응 및 역학적 반응에 큰 영향을 미친다. 토양 생태계에 유입되는 대표적인 오염 물질은 수은(Hg), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn), 불소(F), 붕소(B) 등이 있다.

토양을 오염시키는 미량 원소는 암석을 구성하는 광물이나 농경 시 필연적으로 유발되는 비료 등으로부터 기인되는 것들 외에도 인간의 다양한 산업 활동으로부터 유발된다. 산업활동의 결과로 배출되는 잠재적 유해 폐기물들에는 석유 정제 폐기물, 금속 제련 산업의 폐기물, 폐광산의 산성 폐수, 제지 산업 폐기물, 페인트 및 이에 연관된 산업 폐기물과 기타 다양한 산업 폐기물, 석탄 연소 잔류물, 자동차 배출물, 하수 폐기물 및 기타 고형 폐기물이 있다.

공주시는 금, 은, 동 , 연, 아연 등의 금속 광물과 흑연, 활석 등의 비금속 광물들을 채굴하던 폐광산이 산재해 있어 산성 폐수에 의한 토양 오염의 영향을 받고 있다. 금과 은을 채굴했던 우성면 부근의 폐광산 주변에 상당량의 폐광석이 방치되어 있으며, 폐갱도에서 유출되는 갱내수는 여과없이 상수원 및 농경지로 유입되고 있다. 또한 흑연 광산이 있는 계룡면, 장기면, 이인면 등과 활석 광산이 있었던 신풍면 조평리, 유구면 덕곡리, 노동리 주변의 토양도 광산 폐수에 의한 영향을 받고 있다.

광산 폐수에 의해 산성화가 되고 있는 토양은 폐광산 주변에 산성에 강한 식물을 식재하여 산성도를 낮추도록 노력하여야 하며, 지나치게 산성인 경우에는 논뿐만 아니라 산성이 강한 토양의 개량과 생산성 향상을 위해 보편적으로 쓰이고 있는 물질인 석회를 사용하여 개량하는 방법을 실시하여야 한다.

특히 근본적으로 중금속을 많이 가지고 있는 염기성 또는 초염기성 화성암으로 구성된 지역과, 흑연 및 폐광산이 산재하는 유구읍, 계룡면, 의당면, 탄천면, 이인면 주변의 토양은 집중적인 토양 개량 및 보전에 주의를 기울여야 할 것이다.