식물의 완충효과는 잎 표면에 축척되는 침전물과 이온의 농도에 따라 다르게 나타난다. 산성비는 식물의 생육을 억제하고 그 정도는 식물 종에 따라 다르게 나타난다.
<h3>\( \mathrm{pH} \) 완충효과</h3> <p>산성비에 대한 식물의 완충능력은 잎 표면에 축적되어 있는 침적물의 량과 침적물에 함유된 이온의 농도에 따라 좌우된다. 이러한 완충효과는 식물자체 뿐만아니라 산성비에 의한 가장 큰 문제점 중의 하나인 토양산성화에도 영향을 미칠 수 있다. 여러 수준의 산성비에 대한 두 초종의 완충능력을 조사한 결과를 Fig. 2에 나타내었다. \( \mathrm{pH}~ 5.6 \)에서는 침적 시간의 경과에 따라 다소 변동이 있었으나 큰 차이는 나타나지 않았다. 그러나 \( \mathrm{pH}~ 4.0 \) 처리에 의해 두 초종 모두 상승한 것으로 나타났으며, 특히 만수국의 경우 급격한 상승을 보여 120분 처리시 \( \mathrm{pH}~ 5.1 \)이상으로 상승하여 일정한 \( \mathrm{pH} \) 대로 변해 가는 것으로 나타났다. 이것은 세포 및 세포질 유출시 식물체 내의 생리적 한정을 위해 존재하고 있는 \( \mathrm{pH} \) 완충물질이 기공 및 엽병의 상처를 통하여 유출되어 \( \mathrm{pH} \)의 변화를 가져온 것으로 사료된다. 또한 \( \mathrm{pH} ~4.0 \) 처리에서 두 초종간의 완충능력에 큰 차이를 보였는데, 두 초종간의 조직내 산도 및 산도 유지기작이 상이하기 때문인 것으로 사료된다. 식물체는 생화하적 산화환원반응을 통하여 조직내의 산도를 조절하는 기능을 가지며, 이러한 특성이 유전적 형질입을 밝힌 보고가 있다. 산성비에 대한 완충능력의 차이는 수목에 있어서도 다양한 것으로 보고되어 있다. 또한 \( \mathrm{pH}~2.0 \)에서는 시간의 경과에 따라 \( \mathrm{pH} \)가 낮아지는 경향을 보였다. 이러한 결과는 완충능력이 우수한 수종이라 할지라도 강산성비에 장기간 노출되면 엽내의 이온이 고갈되어 완충능력이 떨어진다고 보고한 Tukey의 결과와 유사한 경향을 나타내었으며, 엽조직내의 완충능력이 감소하여 원형질 분리나 막 구조의 파괴 등에 의한 세포질 용출에 기인한 것으로 사료된다. 이상의 결과로 볼 때 만수국이 봉선화보다 산성비에 대한 완충능력이 다소 높은 것으로 나타났다.</p> <h3>양료용탈</h3> <p>일반적으로 빗물에는 \( \mathrm{Ca}^{-2}, \mathrm{Mg}^{12}, \mathrm{~K}^{+} \) 등의 양이온과 \( \mathrm{SO}_{4}^{-}{ }^{-2}, \mathrm{NO}_{3}^{-2}, \mathrm{Cl}^{-}, \mathrm{HCO}_{3}^{-} \) 등의 음이온이 함유되어 있어 식물의 양분 공급원이 되기도 한다. 그리나 산성비의 높은 \( \mathrm{H}^{+} \) 농도에 기인하여 잎의 wax층이 붕괴되고 기공 주변의 조직이 파괴되어 \( \mathrm{K}^{+}, \mathrm{Ca}^{-2}, \mathrm{Mg}^{12} \) 등의 이온이 용탈되는 것으로 보고되어 있으며, 이러한 용탈은 잎의 형태적 특성, 대기의 습도와 온도, 강우의 \( \mathrm{pH} \) 등에 따라서 달라지는 것으로 보고되어 있다. 본 실험에서 산성용액 처리에 의한 용액내의 양료 함량은 산성비의 \( \mathrm{pH} \)값이 낮아질수록 높아지는 것으로 나타났으며, 초종에 따라서도 상이하게 나타났다. 이러한 결과는 Mollitor와 Raynal이 산성비 자체의 \( \mathrm{pH} \)보다 수목을 통과한 산성비에서\( \mathrm{Ca}^{+2}, \mathrm{Mg}^{+2}, \mathrm{~K}^{-} \)의 함유량이 더 많았음을 관찰한 결과와 Wood와 Bormann이 pinto bean과 sugar maple의 잎에 산성비를 살포한 결과, 산성비의 \( \mathrm{pH} \) 값이 낮아짐에 따라 잎으로부터 \( \mathrm{Ca}^{+2}, \mathrm{Mg}^{-2}, \mathrm{~K}^{+} \) 등의 양이온 용출량이 증가하였다는 보고와 비슷한 경향을 나타내었다. 또한 본 실험에서 \( \mathrm{pH} ~2.0 \) 처리를 제외한 나머지 처리구에서 만수국에 비해 봉선화에서 양료용탈이 높은 것으로 나타났으며, 두 초종간의 완충능력 차이를 보인 \( \mathrm{pH} ~4.0 \) 처리부터 양료용탈의 차이가 증가하는 것으로 나타났다. \( \mathrm{Ca}^{+2} \), \( \mathrm{Mg}^{+2}, \mathrm{~K}^{+} \) 등의 양이온 용탈은 \( \mathrm{pH} ~3.0 \)에서부터 급격한 증가를 보였는데, 이는 생육조사(Table 2)에서도 \( \mathrm{pH} ~3.0 \)에서부터 생장이 감소한 결과와 관련이 있을 것으로 추측되며, 이러한 결과는 \( \mathrm{pH} ~3.0 \) 이하에서는 \( \mathrm{H}^{+} \)의 높은 농도로 인하여 엽조직의 손상과 양료의 극심한 용출을 가져왔다는 Wood와 Bormann의 보고외 일치하는 것으로 나타났다.</p> <p>이상의 실험 결과를 종합해보면 산성비는 식물에 가시 피해 및 생육억제를 나타내며, 그 정도는 식물 종에 따라 다양한 것으로 나타났는데, 이러한 현상은 식물의 \( \mathrm{pH} \)에 대한 완충능력이나 엽내의 양료용탈 정도의 차이와 관련이 있을 것으로 추측된다. 따라서 더 많은 초화류를 대상으로 산성비에 대한 피해 정도를 조사하고 알맞는 초종을 선발하여, 이미 산성비가 내리고 있거나 내릴 가능성이 있는 공단지역 및 대도시의 녹지조성에 이용하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.</p>