• 제목/요약/키워드: $[^{13}N]NH_3$

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시화호에서 무기영양염과 식물플랑크톤의 동태 (Dynamics of Inorganic Nutrients and Phytoplankton in Shihwa Reservoir)

  • 김동섭;조경제;신재기
    • 생태와환경
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    • 제33권2호통권90호
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    • pp.109-118
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    • 2000
  • 서해안의 신도시 및 산업단지 근교에 위치한 시화호에서 유입지천 부근의 상류부터 최하류에 해당하는 수문까지 8개 지점에서 1999년에 수중 무기영양염과 식물플랑크톤 변동을 매월 1${\sim}$2회씩 조사하였다. 수환경 요인 중 NH$_{4}$, SRP 및 SRSi의 평균농도는 각각 522.7 ${\mu}$g N/l, 9.8 ${\mu}$g P/l 및 0.16 mg Si/l수준이었다. 무기영양염은 유역에서 강우가 있은 직후에 호소내부로 다량 유입되어 수질을 매우 악화시켰고 상류에서 하류로 갈수록 급격하게 감소되는 경향을 보였다. 반면에 NO$_{3}$는 상${\cdot}$하류간에 큰 차이가 없었고 동계에 비교적 높았다. Chl-a는 평균값이 37.2 ${\mu}$g/l (최대 142.5 ${\mu}$g/l)로서 상류부에서 높았고 증감 양상으로 볼 때 NH$_{4}$, SRP 및 SRSi 영양염의 변동과 밀접한 관련성이 있었다. 식물플랑크톤은 추계와 동계에 규조류와 프라시노조류가 많았고 하계에는 와편모조류가 풍부하였다. 계절에 따른 주요 우점종은 규조류 Skeletonema costatum, 와편모조류 Prorocentrum minimum, 은편모조류 Chroomonas spp., 유글레나조류 Eureptiella gymnastica 및 프라시노조류 Pyramimonas spp.가 해당하였다. 시화호는 해수유입 후에 중${\cdot}$하류와는 달리 상류부에서 풍부한 영양염을 기반으로 만성적인 식물플랑크톤의 대발생이 지속적으로 관찰되고 있어 생태학적 관점으로 볼 때 이에 대한 유입하천의 수질관리가 매우 중요하고 시급한 것으로 판단되었다. 남조세균의 활력이 떨어질 때 그 역할이 더욱 두드러진다는 사실을 알 수 있었다.온(9.11%), 총 인(7.67%), 엽록소 a (6.20%)가 양의 영향을 나타내었다.리고 NO$_{2}$-N (19.75%)가 양의 영향을, NO$_{3}$-N (28.30%)가 음의 영향을 미치고 있으며, 기수역(정점 5${\sim}$정점 12)에서는 수온(29.49%), NO$_{3}$-N (28.27%) 그리고 NO$_{2}$-N (22.87%)가 양의 영향을 미치고 있는 반면, 전도도 (30.18%)와 DO (13.53%)는 음의 영향을 미치고 있었다. 보인다.업용 저수지의 수질예측에 있어는 복잡한 유출모형이나 유역모형, 호소수질모형 등을 사용하기보다는 본 연구에서와 같이 기존자료를 분석하여 도출한 경험적 관계식을 사용하면 비교적 적은 노력으로도 상당히 신뢰성있게 예측하여 수질관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.도로 검출되어 이를 고려한정수공정의 관리가 필요하리라 생각된다.$yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다.rsity)지수는 2000년 7월에 2.22로 가장

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몇 가지 처리제의 첨가에 의한 돈분의 퇴비화 과정 중 암모니아 발생 저감 효과 (The Effect of Some Amendments to Reduce Ammonia during Pig Manure Composting)

  • 주진호;김대훈;유재홍;옥용식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.269-273
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    • 2007
  • 최근 악취발생으로 의한 사회적 관심 증가, 피해사례 증가에 대해 과학적 저감 기술이 요구되나 확실한 악취저감 기술의 미흡과 악취저감용 처리제의 기초평가자료가 부족한 실정이다. 본 연구는 부산물 퇴비에서 발생되는 악취물질인 $NH_3$를 저감하기 위한 처리제 선발 및 평가에 목적을 두어 수행되었으며 본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙화 과정에서 calcium hydroxide, activated carbon, zerovalent iron (ZVI)처리에서 60 이상으로 온도 상승을 보여 부숙진행이 원할히 이루어졌음을 알 수 있었다. calcium hydroxide, activated carbon, ZVI에서 pH 변화는 퇴비화가 진행됨에 따라 상승하여 후부숙 단계에서는 pH 8.6 - pH 8.8을 보였다. 또한 부숙화 과정 14일 동안 calcium hydroxide 처리구의 EC는 $2.15dS\;m^{-1}$에서 $0.66dS\;m^{-1}$으로, carbon $1.48dS\;m^{-1}$에서 $1.11dS\;m^{-1}$, ZVI $1.77dS\;m^{-1}$에서 $0.68dS\;m^{-1}$으로 EC값이 큰 폭으로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. EC값이 1일차에서의 각각의 처리제별로 약간의 차이를 보이는 것은 퇴비 자체가 불규칙적인 상태의 고체이기 때문이라고 사료되며 측정치가 약 $0.5dS\;m^{-1}$ - $0.7dS\;m^{-1}$ 의 차이를 보였다. 인도페놀법을 이용한 $NH_3$ 측정 결과에 따르면 activated carbon의 경우 초기 8.8ppm에서 30일 후 0.1ppm으로 생분 + 톱밥의 9.3ppm보다 약 93배가량 저감하는 것으로 나타났다. Calcium hydroxide의 경우는 30일 후 0.7ppm으로 약 13배 정도 저감하였으며 ZVI의 경우는 30일 후 1.7ppm으로 약 5배 정도 저감하였다. 위 결과들을 종합해본 결과, 부산물퇴비에서 발생되는 $NH_3$를 저감하기 위한 처리제로서 calcium hydroxide, activated carbon, zero valent Iron (ZVI)를 활용할 수 있을 것이라고 사료 되나 향후 처리제의 독립적 사용가능성, 복합적 사용가능성 등에 대한 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이라고 판단된다.

One-Pot Reaction Involving Two Different Amines and Formaldehyde Leading to the Formation of Poly(Macrocyclic) Cu(II) Complexes

  • Lee, Yun-Taek;Kang, Shin-Geol
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권8호
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    • pp.2517-2522
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    • 2012
  • New polynuclear poly(hexaaza macrocyclic) copper(II) complexes $[1](ClO_4)_{2n}{\cdot}(H_2O)_{2n}$, $[2](ClO_4)_{2n}{\cdot}(H_2O)_{2n}$, and $[3](ClO_4)_{2n}{\cdot}(H_2O)_{2n}$ have been prepared by the one-pot reaction of formaldehyde with ethylenediamine and 1,2-bis(2-aminoethoxy)ethane, 1,3-diaminopropane, or 1,6-diaminohexane in the presence of the metal ion. The polymer complexes contain fully saturated 14-membered hexaaza macrocyclic units (1,3,6,8,10,13-hexaazacyclotetradecane) that are linked by $N-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-N$, $N-(CH_2)_3-N$, or $N-(CH_2)_6-N$ chains. The mononuclear complex $[Cu(H_2L^5)](ClO_4)_4$ ($H_2L^5$ = a protonated form of $L^5$) bearing two $N-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-NH_2$ pendant arms has also been prepared by the metal-directed reaction of ethylenediamine, 1,2-bis(2-aminoethoxy)ethane, and formaldehyde. The polymer complexes were characterized employing elemental analyses, FT-IR and electronic absorption spectra, molar conductance, X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron micrograph (SEM). Electronic absorption spectra of the complexes show that each macrocyclic unit of them has square-planar coordination geometry with a 5-6-5-6 chelate ring sequence. The polymer complexes as well as $[Cu(H_2L^5)]^{4+}$ are quite stable even in concentrated $HClO_4$ solutions. Synthesis and characterization of the polynuclear and mononuclear copper(II) complexes are reported.

수용액 매체로부터 코디어라이트 졸의 제조 및 코디어라이트 세라믹스의 소결거동 (Preparation of Cordierite sols in Aqueous Media and Sintering Behavior of Cordierite Ceramics)

  • 김재원;김현철;김두현;서성문;조창용;최승주;김재철
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.233-240
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    • 2000
  • 소결 촉진제 첨가없이 치밀한 코디어라이트 세라믹스를 얻기 위해 Mg-Al-Si계의 열적거동을 검토하였다. 수용액 매체에서 코디어라이트 현탁액의 분산안정성을 ESA를 이용하여 조사하였으며, 코디어라이트 졸의 응집 방지와 분산성을 부여하기 위해 2N $HNO_3$와 2N $NH_4OH$ 용액으로 pH 1.03과 pH 8.30로 조절하였다. pH 8.30인 코디어라이트 졸을 $150^{\circ}C$에서 12시간 건조한 시료에서 magnesium-aluminum-silicate 복합 겔이 존재하였다. 평형상태의 코디어라이트 겔의 결정화는 $1300^{\circ}C$ 이상의 소결 온도에서 존재하였으며, $1300^{\circ}C$ 이하의 조건에서는 ${\mu}-cordierite(Mg_2Al_4Si_5O_18)$, spine($MgAl_2O_4$) 및 mullite($Al_6Si_2O_{13}$)와 같은 다양한 준안정상이 복합적으로 혼재하였다. pH 1.03과 pH 8.30로 조절된 현탁액에서 코디어라이트 겔의 핵반응은 유사하게 일어났으나, 치말화거동은 졸의 pH에 상당한 차이를 보였다. pH 1.03인 졸 보다 pH 8.30인 졸의 치밀화가 더욱 진전되었다.

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Effect of γ-aminobutyric acid producing bacteria on in vitro rumen fermentation, growth performance, and meat quality of Hanwoo steers

  • Mamuad, Lovelia L.;Kim, Seon Ho;Ku, Min Jung;Lee, Sang Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권7호
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    • pp.1087-1095
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    • 2020
  • Objective: The present study aimed to evaluate the effects of γ-aminobutyric acid (GABA)-producing bacteria (GPB) on in vitro rumen fermentation and on the growth performance and meat quality of Hanwoo steers. Methods: The effects of GPB (Lactobacillus brevis YM 3-30)-produced and commercially available GABA were investigated using in vitro rumen fermentation. Using soybean meal as a substrate, either GPB-produced or commercially available GABA were added to the in vitro rumen fermentation bottles, as follows: control, no additive; T1, 2 g/L GPB; T2, 5 g/L GPB; T3, 2 g/L autoclaved GPB; T4, 5 g/L autoclaved GPB; T5, 2 g/L GABA; and T6, 5 g/L GABA. In addition, 27 Hanwoo steers (602.06±10.13 kg) were subjected to a 129-day feeding trial, during which they were fed daily with a commercially available total mixed ration that was supplemented with different amounts of GPB-produced GABA (control, no additive; T1, 2 g/L GPB; T2, 5 g/L GPB). The degree of marbling was assessed using the nine-point beef marbling standard while endotoxin was analyzed using a Chromo-Limulus amebocyte lysate test. Results: In regard to in vitro rumen fermentation, the addition of GPB-produced GABA failed to significantly affect pH or total gas production but did increase the ammonia nitrogen (NH3-N) concentration (p<0.05) and reduce total biogenic amines (p<0.05). Animals fed the GPB-produced GABA diet exhibited significantly lower levels of blood endotoxins than control animals and yielded comparable average daily gain, feed conversion ratio, and beef marbling scores. Conclusion: The addition of GPB improved in vitro fermentation by reducing biogenic amine production and by increasing both antioxidant activity and NH3-N production. Moreover, it also reduced the blood endotoxin levels of Hanwoo steers.

The Characteristics of Organic Degradation and Ammonia Volatilization in the Liquid Composting of Pig Slurry

  • Kim, Chang-Gyu;Oh, Seung-Yong;Yoon, Young-Man
    • 한국토양비료학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.325-335
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    • 2017
  • This study was carried out for 30 days in aeration type and agitation type reactor to characterize organic matter decomposition and ammonia volatilization during the liquid composting of pig slurry, and organic matter and nitrogen removal rate through mass balance analysis was analyzed. In the aeration type reactor, the pH increased from 7.0 to 9.13, and TS 34.5%, VS 33.4%, $BOD_5$ 71.2%, $COD_{Cr}$ 62.3% and TOC 83.2% were removed. In addition, 44.6% of TN and 65.0% of ${NH_4}^+-N$ were removed. In the agitation type reactor, the pH increased from 7.0 to 8.10, and the removal rates of TS 0.9%, VS 0.5%, $COD_{Cr}$ 27.5%, $BOD_5$ 28.9% and TOC 41.3% were obtained. And TN and ${NH_4}^+-N$ showed removal rate of 25.3% and 29.2%, respectively. The first order kinetics constant related to $BOD_5$ degradation was $-0.039day^{-1}$ for aerobic liquid composting and $-0.013day^{-1}$ for agitated reactor. Nitrogen loss in aerobic liquid composting was about 2.3 times higher than that of agitated reactor, whereas FAN/TAN in aerobic liquid composting was about 7.9 times higher than that of agitation type reactor. Therefore, despite the low FAN/TAN in the agitation type reactor, the nitrogen loss rate was relatively high.

Comparison of Analysis Methods for Ammonia from Swine Production Facilities

  • Kim, Ki Y.;Choi, Hong L.;Kim, Chi N.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권11호
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    • pp.1608-1614
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    • 2004
  • This study was performed to evaluate the accuracy, validation and applicability of UV spectrophotometer (UV), Ion Chromatography (IC), and Detector tube (DT) methods for measuring ammonia (NH3) concentration in a swine confinement house and swine slurry storage tank. The mean values of $NH_{3}$ emitted from the house and slurry were 5.333 ppm and 42.192 ppm for the IC method; 4.13 ppm and 36.29 ppm for the Detector tube; and 5.417 ppm and 34.193 ppm for the UV method. The accuracy and the correlation of an ammonia level analyzed by the IC method compared to the UV method were 98% and 0.998($R^{2}$) in the swine confinement house and 94% and 0.997($R^{2}$) in the swine slurry storage tank. On the other hand, those of ammonia level measured by the Detector tube compared to the UV method were 77% and 0.957($R^{2}$) in the swine confinement house and 82% and 0.941($R^{2}$) in the swine slurry storage tank. This indicated that the accuracy and the correlation of the IC method compared to the UV method were higher than those of the Detector tube method compared to the UV method. Therefore, it was concluded that the IC method was more accurate in measuring ammonia concentration in a swine house and a swine slurry storage tank. The Detector tube method should not be applied to the swine slurry storage tank in which ammonia concentration is generally higher than 30 ppm because low accuracy is caused by a gross space between scales inscribed in the Detector tube.

제주-대한해협 해역에서 에어로졸의 화학적 특성과 침적 (Chemical Characteristics and Deposition of Aerosols in the Cheju-Korea Straits)

  • 김석현;이현미;문덕수
    • Ocean and Polar Research
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    • 제44권4호
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    • pp.297-310
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    • 2022
  • To understand the chemical composition of aerosols in the Cheju-Korea Straits and their contribution to the ocean by deposition, aerosol samples were collected on board R/V Eardo from November 1997 to May 1999. The average concentrations of Al, NO3-, non-sea-salt (nss)-SO42-, and NH4+ in aerosols were 2.19, 5.59, 6.16 and 2.08 ㎍ m-3, respectively. The Al concentration in the high yellow dust period was about 100 times higher than that in the non-yellow dust period. The concentration ratio of NO3-/nss-SO42- ranged between 0.47 and 1.5, indicating that the aerosols in the Cheju-Korea Straits are under the effects of NOx and SOx emitted from China, Korea and Japan. The equivalent concentration ratio of [NH4+]/[nss-SO42-+ NO3-] with the average of 0.58±0.29 indicates that nss-SO42- and NO3- are not neutralized by NH4+. A high activity concentration of 210Pb with 1.13-1.23 mBq m-3 was observed during the high yellow dust period, indicating that 210Pb is easily adsorbed in the yellow dust originating from the continent of Asia. The distribution of 7Be and NH4+ concentrations showed a strong negative linear correlation during the low yellow dust period, April 1998. The total mineral dust flux in the Cheju-Korea Straits was estimated to be 1.21×106 tons yr-1, accounting for about 12% of the annual sediment discharge via the Nakdong River. The combined annual deposition of NH4+ and NO3- was 0.103 mole N m-2 yr-1 was estimated to support 4% of the annual primary productivity in the East China Sea.

Identification of pollutant sources using water quality and stable isotope ratios of inflow tributaries in the lower reaches of the Han-River

  • Hong, Jung-Ki;Lee, Bo-Mi;Son, Ju Yeon;Park, Jin-Rak;Lee, Sung Hye;Kim, Kap-Soon;Yu, Soon-Ju;Noh, Hye-ran
    • 분석과학
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    • 제32권2호
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    • pp.65-76
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    • 2019
  • Despite the expansion of sewage treatment facilities to reduce pollutants in the tributaries of the Han River, water pollution accidents such as fish deaths continue to frequently occur. The purpose of this study was to identify the pollutant sources using water quality and stable isotope ratio (${\delta}^{15}N$, ${\delta}^{13}C$, ${\delta}^{15}N-NH_4$, ${\delta}^{15}N-NO_3$) analysis results in the three inflow tributaries (Gulpocheon (GP), Anyangcheon (AY) and Sincheon (SC)) of the Han River. Water quality was analyzed in June and October from 2013 to 2017, and the results showed that the concentrations of nutrients, such as T-N, $NO_3-N$, and T-P, were increased at GP4, AY3, SC3, and SC4, which lie downstream of sewage treatment facilities. The results of ${\delta}^{15}N$ for June 2017 indicated that the source of nitrogen was sewage or livestock excreta at GP4 and SC4, and organic fertilizers at AY3 and SC3. ${\delta}^{15}N-NO_3$ results suggested that the source of nitrogen was related to organic sewage, livestock or manure at GP4, AY3 and SC4. Therefore, GP4 and SC4 were more influenced by effluent from sewage treatment facilities than by their tributaries, AY3 and SC3 were considered to be influenced more by their tributary than effluent from sewage treatment facilities. With the results of this study, the source of contamination (sewage treatment facility effluent) of river inflow downstream of Han River could be confirmed using water quality and stable isotope ratio.

성숙임목수확벌채가 토양의 화학성분과 계류수질에 미치는 영향 (The Effects of Timber Harvesting on Soil Chemical Ingredients and Stream Water Quality)

  • 박재현;우보명;김우룡;안현철;김재수
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권1호
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    • pp.9-15
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    • 2000
  • 이 연구는 성숙활엽수림 개벌수확지에서 벌채로 인한 토양의 화학성분 및 계류수질에 미치는 영향을 구명할 목적으로 1993년부터 1998년까지 전남 광양 백운산 지역 천연활엽수림 벌채지(서울대학교 농업생명과학대학 부속 남부연습림내 제 26 임반)에서 수행하였다. 이 연구를 위하여 1993년에 벌채한 13ha의 벌채지와 이와 연접한 비벌채지를 조사?연구대상지로 선정하였다. 이 조사지 에서 1993년부터 1998 년까지 토양의 화학성분과 계류수질을 측정?분석한 결과, 벌채후 1년, 2년이 경과되는 동안 전질소, 치환성 이온인 K/sup +/, Na/sup +/, Ca/sup 2+/, Mg/sup 2+/은 벌채전 보다 양적으로는 감소하였으며, 벌채후 5년이 경과된 뒤에는 벌채 2년 경과후 보다 유의적으로 증가하였으나, 토양의 화학성분은 변화하지 않았다. 또한, 벌채 당해년도와 그 다음 해,그리고 벌채후 5년이 경과되었을 때 벌채지 계류수의 BOD, pH등은 하천수질환경기준에 의한 상수원수 1급 기준에 도달하였으며, Cd, Pb, Cu 둥 중금속과 유기인은 검출되지 않았다 계류수의 색도, 탁도, 냄새, 맛, NH/sub 4//sup +/-N, NO/sub 3//sup -/-N, 일반세균수, 대장균군 둥 8개 항목은 먹는 물 수질기준에 적합하여 벌채지 인근지역 주민들이 음용수로 이용하는 데에는 영향이 없는 것으로 해석되었다. 그러나 계류수질평가항목 중 BOD는 벌채후 1년, 2년이 경과되는 동안 하천수질환경기준에 의한 상수원수 1급 기준의 최고치인 1 ppm에 도달하는 둥 수질이 악화될 우려가 있기 때문에 대규모 산림 벌채계획은 계류수질보전 을 고려하여 시행하여 야 할 것으로 생각된다.

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