머리말 ... ⅴ
프롤로그 - 고마운 비, 사악한 비 ... 1
1. 빗물이야기 ... 3
   1.1 베일에 싸인 빗물 ... 4
   1.2 환경과 빗물 ... 5
      (1) 청정지역과 오염지역 ... 5
      (2) 바닷물의 영향 ... 5
      (3) 먼지의 영향 ... 7
      (4) 질소화합물의 변동 ... 8
   1.3 건성강하물과 습성강하물 ... 8
   1.4 안개의 신비 ... 9
   1.5 수관통과수와 수간유하수 ... 11
2. 산성강하물의 배출에서 강하까지 ... 17
   2.1 산성비와 대기오염물질 ... 18
   2.2 대기오염물질의 배출 ... 19
   2.3 대기세척작용 ... 20
   2.4 대기오염물질의 산화 ... 21
      (1) 황산화물 ... 21
      (2) 질소산화물 ... 22
   2.5 대기오염물질의 분산, 수송 및 강하 ... 23
      (1) 분산 ... 23
      (2) 수송 ... 24
      (3) 강하 ... 26
      (4) 굴뚝 높이의 효과 ... 27
   2.6 모델에 의한 배출에서 강하까지의 전망 ... 28
      (1) 모델의 개발 ... 28
      (2) 모델의 종류 ... 29
      (3) 모델에 의한 전망 ... 31
3. 산성비의 실상 ... 35
   3.1 산성비라는 말 ... 36
   3.2 산성비란 무엇인가? ... 36
   3.3 pH를 측정하는 잣대 ... 37
      (1) 산성과 염기성 ... 37
      (2) pH 단위 ... 38
   3.4 산성비의 화학성분 ... 40
      (1) 산성비 속의 이온들 ... 40
      (2) 음이온과 양이온 ... 41
      (3) 황산이온 ... 43
      (4) 질산이온 ... 44
      (5) 염소이온 ... 46
      (6) 양이온 ... 46
      (7) 암모늄이온 ... 47
   3.5 서울의 산성비 ... 48
   3.6 한국의 산성비 ... 51
   3.7 도시와 농촌의 산성비 시차 ... 54
   3.8 세계의 산성비 ... 56
   3.9 이산화황 배출의 전망 ... 60
      (1) 한국 ... 60
      (2) 아시아 ... 62
      (3) 유럽 ... 64
      (4) 미국 ... 66
      (5) 배출량 저감 노력 ... 67
   3.10 질소산화물 배출의 전망 ... 67
   3.11 세계의 산성비 전망 ... 70
4. 토양의 산성화 ... 77
   4.1 빗물과 토양 ... 78
   4.2 토양단면의 특성 ... 78
   4.3 토양의 풍화 ... 80
      (1) 물리적ㆍ화학적ㆍ생물학적 풍화 ... 80
      (2) 산성비와 토양의 풍화 ... 81
      (3) 화강암 토양과 석회암 토양의 풍화 ... 81
      (4) 토양의 풍화속도 ... 82
   4.4 양이온교환과 산성비 ... 84
   4.5 염기포화도와 산성비 ... 86
   4.6 토양의 완충능과 산성비 ... 88
   4.7 토양의 산성화 ... 88
      (1) 저절로 일어나는 산성화 ... 88
      (2) 산성비에 의한 산성화 ... 89
      (3) 토양 산성화의 예 ... 90
   4.8 토양 산성화의 과거, 현재 및 미래 ... 92
   4.9 수도권(서울)의 토양 산성화 ... 94
   4.10 한국의 토양 산성화 ... 97
      (1) 척박해진 토양 ... 97
      (2) 산성비 피해를 받은 외국의 토양 ... 99
   4.11 산성토양에서의 식물의 적응 ... 100
   4.12 토양 내 알루미늄 독성 ... 102
      (1) 토양 속의 알루미늄 ... 102
      (2) 육상식물에 대한 알루미늄 독성 ... 103
5. 삼림의 쇠퇴와 반작용 ... 111
   5.1 잔뿌리의 상향생장 ... 112
   5.2 나이테 생장의 감소 ... 114
   5.3 삼림쇠퇴 ... 117
   5.4 수관의 산도 중화 기능 ... 118
      (1) 삼림생태계의 물질순환 ... 118
      (2) 빗물과 수관통과수의 pH 비교 ... 120
   5.5 수관의 이온 선택 기능 ... 121
      (1) 칼륨 세탈 기능 ... 121
      (2) 질산이온 흡수 기능 ... 123
   5.6 부식질층의 중화 기능 ... 125
   5.7 임상 토양층의 기능 ... 126
   5.8 삼림분수계의 이온 농도 조절 ... 127
   5.9 빗물과 계류수의 이온 농도 비교 ... 130
      (1) 광릉시험림의 예 ... 130
      (2) 오리건 주 천연림의 예 ... 132
   5.10 군락구조의 변화 ... 133
   5.11 박새의 개체군 조절 ... 135
6. 삼림의 질소포화 ... 139
   6.1 한국의 대기질소강하량 ... 140
      (1) 습성질소강하량 ... 140
      (2) 총질소강하량 ... 142
   6.2 삼림의 질소보유 ... 143
   6.3 삼림의 질산이온 유출 ... 146
      (1) 한국의 삼림 ... 146
      (2) 외국의 삼림 ... 147
   6.4 질산이온 유출에 미치는 환경요인 ... 148
      (1) 기후와 계절의 영향 ... 148
      (2) 수령의 영향 ... 149
   6.5 질소포화 가설 ... 149
   6.6 질소포화에 따른 반응 ... 154
      (1) 토양의 pH 저하 ... 154
      (2) 삼림의 생리활성과 물질생산의 저하 ... 155
   6.7 질소포화 토양의 질소순환 ... 157
   6.8 대기질소강하물의 분배 ... 159
   6.9 삼림토양의 메탄 및 아산화질소 대사 ... 160
      (1) 메탄 흡수의 감소 ... 160
      (2) 아산화질소 배출의 증가 ... 163
   6.10 질소포화에 대한 초본식물의 민감성 ... 165
      (1) 임상식물의 민감성 ... 165
      (2) 질소포화에 약한 C₄식물 ... 166
7. 물의 산성화 ... 175
   7.1 지표수란 무엇인가? ... 176
   7.2 빗물과 지표수 ... 178
   7.3 산성수 이야기 ... 181
   7.4 물의 알칼리도와 산도 ... 182
   7.5 지표수의 음이온 ... 185
      (1) 황산이온 ... 185
      (2) 질산이온 ... 186
      (3) 염소이온 ... 187
      (4) 탄산이온과 중탄산이온 ... 188
      (5) 유기산 ... 188
   7.6 지표수의 양이온 ... 188
      (1) 칼슘이온 ... 189
      (2) 암모늄이온 ... 190
   7.7 물 산성화의 과거, 현재 및 미래 ... 191
   7.8 논물의 pH 조절능 ... 194
      (1) 물을 많이 이용하는 벼 ... 194
      (2) 논흙의 산화층과 환원층 ... 195
      (3) 논물의 pH 상승 ... 196
      (4) 질소화합물의 변화 ... 198
      (5) 황화합물의 변화 ... 202
   7.9 산성화에 따른 지하수오염 ... 203
      (1) 칼슘 농도의 증가 ... 203
      (2) 질산이온의 증가 ... 204
8. 민물고기의 수난 ... 209
   8.1 민물고기의 환경 ... 210
   8.2 민물고기 연구의 동기 ... 210
   8.3 지역에 따른 민물고기의 환경 실태 ... 211
      (1) 훼손된 스웨덴의 지표수 ... 211
      (2) 노르웨이의 민물고기 감소 ... 212
      (3) 핀란드 민물의 특이성 ... 214
      (4) 침엽수림의 피해를 받은 영국 ... 214
      (5) 미국과 캐나다의 지표수 훼손 ... 215
   8.4 수질과 민물고기 ... 216
      (1) 흐트러지는 개체군의 연령분포 ... 216
      (2) 영양가가 낮은 먹이 ... 217
      (3) 민물고기의 생존조건 ... 217
   8.5 산성수에 대한 민물고기의 행동 ... 220
      (1) 연어의 산성수 기피 행동 ... 220
      (2) 갈색송어의 둥지 틀기 행동 ... 222
   8.6 산성수에서의 민물고기의 생식 ... 223
      (1) 정자운동의 저해 ... 223
      (2) 산란행동의 저해 ... 224
      (3) 배 발생의 저해 ... 226
      (4) 내분비의 교란 ... 227
   8.7 산성수의 독성 기작 ... 228
      (1) 아가미의 능동수송 교란 ... 228
      (2) 혈액의 이온평형 교란 ... 229
   8.8 칼슘의 중요성 ... 230
   8.9 수서동물에 대한 알루미늄 독성 ... 232
      (1) 민물고기의 피해 ... 232
      (2) 알루미늄과 pH의 상조효과 ... 234
      (3) 알루미늄과 칼슘의 길항효과 ... 235
      (4) 무척추동물의 피해 ... 236
9. 산성수와 수서생물 ... 241
   9.1 건강을 해치는 산성수 환경 ... 242
   9.2 미생물의 활성 저하 ... 243
   9.3 식물플랑크톤의 종다양성과 1차 생산성 ... 245
   9.4 동물플랑크톤의 산 민감성 ... 247
   9.5 무척추동물의 종다양성 변화 ... 248
   9.6 물의 알칼리도와 무척추동물 ... 250
   9.7 수서곤충이 좋아하는 먹이 ... 251
      (1) 수서곤충의 식성 ... 251
      (2) 꼬마하루살이의 식성 ... 253
      (3) 수서곤충의 알루미늄 농축 ... 255
   9.8 산성수에 대한 수서곤충의 피해 기작 ... 256
   9.9 산성수에 대한 무척추동물의 반응 ... 257
      (1) 계류수의 산성화 실험 ... 257
      (2) 산성수에 반응하는 지렁이의 행동 ... 258
   9.10 산성화와 양서류 ... 260
      (1) 개구리 배 발생의 저해 ... 260
      (2) 도롱뇽의 산 민감성 ... 261
   9.11 산성수와 물새의 번식 ... 262
      (1) 물까마귀 ... 262
      (2) 딱새 ... 263
      (3) 아비새 ... 264
      (4) 황금새 ... 264
   9.12 산성수에 대한 대형수생식물의 적응 ... 264
10. 물질의 부식과 사람의 건강 ... 271
   10.1 대기오염과 부식 ... 272
   10.2 물질의 부식 ... 273
   10.3 대기부식 ... 273
      (1) 철 ... 274
      (2) 구리와 청동 ... 276
      (3) 아연, 니켈 및 알루미늄 ... 278
      (4) 대리석, 사암, 콘크리트 및 스테인드글라스 ... 279
      (5) 페인트와 옻칠 ... 282
   10.4 산성토양과 산성수 속의 부식 ... 282
      (1) 산성토양 ... 282
      (2) 산성수 ... 284
   10.5 오염가스의 상조효과 ... 284
   10.6 대기오염과 사람의 건강 ... 285
   10.7 건강의 척도 ... 287
   10.8 대기오염물질에 의한 피해 ... 288
      (1) 공기의 질 지침 ... 288
      (2) 이산화황 ... 289
      (3) 이산화질소 ... 290
      (4) 대류권 오존 ... 290
      (5) 미세 먼지 ... 291
   10.9 대기오염에 의한 피해 사례 ... 291
      (1) 중국의 미세 먼지 피해 ... 291
      (2) 유럽의 대기오염 피해 ... 292
11. 산성화된 생태계의 복원 ... 299
   11.1 언제부터 산성화되었는가? ... 300
   11.2 삼림생태계의 석회 처리 ... 302
      (1) 돌로마이트 처리 효과 ... 302
      (2) 부식질의 성상과 양의 변화 ... 305
      (3) 질산태질소의 증가 ... 306
      (4) 토양생물의 변화 ... 308
   11.3 산성화된 삼림분수계의 복원 ... 309
      (1) 지표유출수의 산성화 ... 309
      (2) 산성화된 지표유출수의 복원 ... 312
      (3) 산성화된 계류수의 복원 ... 315
   11.4 질소포화 삼림의 복원 ... 318
   11.5 삼림의 석회 처리에 대한 평가 ... 320
   11.6 수서생태계의 산성화와 복원 ... 320
      (1) 캐나다의 호수 복원 사례 ... 320
      (2) 호수 수질의 복원 ... 321
      (3) 호수 생물의 복원 ... 323
   11.7 수서생태계의 석회 처리 ... 325
      (1) 석회 처리 효과 ... 325
      (2) 식물플랑크톤의 증식 ... 326
      (3) 동물플랑크톤의 복원 ... 327
      (4) 무척추동물과 민물고기의 복원 ... 328
   11.8 석회 처리 호수의 재산성화 ... 329
   11.9 수서생태계의 석회 처리에 대한 평가 ... 331
   11.10 생태계 복원의 어려움 ... 334
에필로그 - 과거로부터 배우고 미래를 생각한다 ... 339
찾아보기(국문) ... 343
찾아보기(영문) ... 351
Abstract ... 355