• 제목/요약/키워드: $[^{13}N]NH_3$

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2013~2017년 동해 연안의 해양환경과 영양염의 시간적 변동 : 속초, 죽변, 감포 연안 (Temporal Variations of Sea Water Environment and Nutrients in the East Coast of Korea in 2013~2017: Sokcho, Jukbyeon and Gampo Coastal Areas)

  • 권기영;심정희;심정민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.457-467
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    • 2019
  • 동해 연안의 영양염의 장기간 변동 특성을 파악하기 위하여 2013년부터 2017년까지 5년간 격월별로 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 정점에서 수온, 염분, 용존산소, 영양염을 조사하였다. 5년 동안 동해연안에서 수온은 $1.2{\sim}28.8^{\circ}C$, 염분은 30.63~34.79, 용존산소는 3.53~7.64 mL/L의 범위였으며 수온의 연직분포 변동에 따라 환경요인들의 분포와 변동이 결정되고 있었고, 북한한류수의 남하 유입에 의해 2015년과 2016년에 속초연안에서 용존산소가 높게 나타났다. 용존무기질소(DIN, $NH_4-N+NO_2-N+NO_3-N$)의 농도는 $0.11{\sim}24.19{\mu}M$, 인산인의 농도는 $0.01{\sim}1.75{\mu}M$, 규산 규소의 농도는 $0.17{\sim}32.80{\mu}M$의 범위 내에서 변동하였다. 동해연안의 N:P 비는 0.7~54.3(평균 15.2), N:P 기울기는 해역별로 11.67~13.75의 범위로, Redfield 비(16)보다 낮아, 동해연안에서는 대체로 질산 질소가 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 영양염인 것으로 나타났다. 전체 N:P 기울기의 상관관계($R^2$)는 0.95로 높아 주변 육상 또는 비점오염원의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 동해 연안에서 영양염의 시 공간적 변동은 수온의 성층구조 변동에 따른 저층 영양염의 혼합에 따라 결정되었으며, 외부 수괴 유입과 연안 용승 등의 물리적 요인에 의해 주로 영향을 받고, 육상으로부터 유입에 의한 영향은 적은 것으로 나타났다.

금강수계 농업용수의 수질 (Agricultural Water Quality along the Keum River)

  • 이종태;이진일;남윤규;한규흥
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.122-125
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    • 1999
  • The water quality of the Keum river was surveyed at 4 sites from April to September in 1995 and 1997. Average values of inorganic contents analyzed in 1997 were pH 7.2, EC 0.18dS/m, $NH_4-N$ 0.60mg/l, $K^+$ 4.12mg/l, $Ca^{2+}$ 12.12 mg/l, $Mg^{2+}$ 2.75mg/l, $Na^+$ 15.1mg/l, $NO_3-N$ 1.97mg/l, $PO_4^{3-}$ 0.15mg/l, $PO_4^-$ 18.9mg/l, $Cl^-$ 21.8mg/l, Fe 0.22mg/l, COD 19.7mg/l. On the basis of these values, it was suitable for the irrigation source. Water pH of the Keum river ranged from 6.7 to 8.0. EC of the Daecheong-dam was maintained below 0.13dS/m, but those of the middle and lower stream were ranged from 0.13dS/m to 0.32dS/m. Monthly average values of all the ration contents were the highest in April and were decreased thereafter. And it was slightly increased in September. However $NO_3-N$, $SO_4^{2-}$ contents were higher in June than any other months. All the inorganic contents were the highest at Taepyeong-ri, Yeongi-gun due to sewage water and livestock wastes. The inorganic contents were negatively correlated with precipitation, generally.

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고농도 암모니아성 폐수의 질산화과정에서 아질산염 축적의 영향인자 (Factors Influencing Nitrite Build-up Nitrification of High Strength Ammonia Wastewater)

  • 한동준;강성환;임재명
    • 환경위생공학
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    • 제13권2호
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    • pp.128-138
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    • 1998
  • This study was focused to find how each factors effect on the biological nitrification in wastewater treatment under high ammonia nitrogen concentration. Batch reactors in aerobic conditions were used to test the treatment efficiency of mixed liquor, nightsoil and piggery wastewater. The results are summeried as follows; Initial ammonia nitrogen concentration and pH were the direct influencing factors of nitrite build-up. More than 250 mg NH$_{4}$$^{+}$ - N/L in initial concentration built up nitrite and then the inhibition rate to Nitrobacter was above 70 percentage. And maximum nitritation rate was showed at pH 8.3 and nitrification could be completely achieved by pH control. Temperature and dissolved oxygen were the indirect influencing factors of nitrite build-up. These were a great effect on the activity of nitrifying microbes and ammonia nitrogen removal. Maximum nitritation rate was showed at 30 $\circ $C. The effect of DO concentration was negligible at more than 3 mg/L.

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Effects of Polyurethane Coated Urea Supplement on In vitro Ruminal Fermentation, Ammonia Release Dynamics and Lactating Performance of Holstein Dairy Cows Fed a Steam-flaked Corn-based Diet

  • Xin, H.S.;Schaefer, D.M.;Liu, Q.P.;Axe, D.E.;Meng, Q.X.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제23권4호
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    • pp.491-500
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    • 2010
  • Three experiments were conducted to investigate the effects of polyurethane coated urea on in vitro ruminal fermentation, ammonia release dynamics and lactating performance of Holstein dairy cows fed a steam-flaked corn-based diet. In Exp. 1, a dual-flow continuous culture was run to investigate the effect of polyurethane coated urea on nutrient digestibility, rumen fermentation parameters and microbial efficiency. Three treatment diets with isonitrogenous contents (13.0% CP) were prepared: i) feedgrade urea (FGU) diet; ii) polyurethane coated urea (PCU) diet; and iii) isolated soy protein (ISP) diet. Each of the diets consisted of 40% steam-flaked corn meal, 58.5% forages and 1.5% different sources of nitrogen. PCU and FGU diets had significantly lower digestibility of NDF and ADF (p<0.01) than the ISP diet. Nitrogen source had no significant effect (p = 0.62) on CP digestibility. The microbial efficiency (expressed as grams of microbial N/kg organic matter truly digested (OMTD)) in vitro of the PCU diet (13.0 g N/kg OMTD) was significantly higher than the FGU diet (11.3 g N/kg OMTD), but comparable with the ISP diet (14.7 g N/kg OMTD). Exp. 2, an in vitro ruminal fermentation experiment, was conducted to determine the ammonia release dynamics during an 8 h ruminal fermentation. Three treatment diets were based on steam-flaked corn diets commonly fed to lactating cows in China, in which FGU, PCU or soybean meal (SBM) was added to provide 10% of total dietary N. In vitro $NH_3-N$ concentrations were lower (p<0.05) for the PCU diet than the FGU diet, but similar to that for the SBM diet at all time points. In Exp. 3, a lactation trial was performed using 24 lactating Holstein cows to compare the lactating performance and blood urea nitrogen (BUN) concentrations when cows were fed PCU, FGU and SBM diets. Cows consuming the PCU diet had approximately 12.8% more (p = 0.02) dietary dry matter intake than those consuming the FGU diet. Cows fed the PCU diet had higher milk protein content (3.16% vs. 2.94%) and lower milk urea nitrogen (MUN) concentration (13.0 mg/dl vs. 14.4 mg/dl) than those fed the FGU diet. Blood urea nitrogen (BUN) concentration was significantly lower for cows fed the PCU (16.7 mg/dl) and SBM (16.4 mg/dl) diets than the FGU (18.7 mg/dl) diet. Cows fed the PCU diet had less surplus ruminal N than those fed the FGU diet and produced a comparable lactation performance to the SBM diet, suggesting that polyurethane coated urea can partially substitute soybean meal in the dairy cow diet without impairing lactation performance.

Tubular Alumina Microfiltration Membrane System with Periodic N2-back-flushing for Water Treatment

  • Park, Jin-Yong;Park, Seong-Jae;Kim, Geun-Su
    • Korean Membrane Journal
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    • 제10권1호
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    • pp.26-32
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    • 2008
  • The Gongji stream water of Chuncheon city was filtrated by 2 kinds of tubular alumina ceramic MF membranes with periodic $N_2$-back-flushing. $N_2$-back-flushing time (BT) was changed in $0{\sim}50$ sec at fixed filtration time (FT), or back-flushing period, of 4 min for NCMT-5231 membrane ($0.05\;{\mu}m$). Then, FT was changed in $0{\sim}32$ min at fixed BT of 40 sec for NCMT-7231 $0.1{\mu}m)$). In the viewpoints of total permeate volume ($V_T$), dimensionless permeate flux ($J/J_0$) and resistance of membrane fouling ($R_f$), the optimal $N_2$-BT was 50 sec, which was the longest BT, at 4 min FT for NCMT-5231. It means the longest BT was the most effective to minimize the membrane fouling, and we could acquire the most $V_T$. But the optimal FT for NCMT-7231 was 16 min in the viewpoint of $V_T$, and was 8 min in the viewpoints of $J/J_0$ and $R_f$ at fixed BT of 40 sec. The rejection rates were excellent as $80.6{\sim}96.6\;%$ for turbidity, $35.2{\sim}58.4%$ for $NH_3$-N, $16.3{\sim}45.2%$ for T-P and $16.3{\sim}45.2%$ for $COD_{Mn}$. However, the rejection rate of T-N was very low as $2.7{\sim}13.4%$ and it of TDS below 6.1%.

소나무 수피를 포함한 원예작물 재배용 혼합상토의 개발 (Development of Root Media Containing Pine Bark for Cultivation of Horticultural Crops)

  • 박은영;최종명
    • 원예과학기술지
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    • 제32권4호
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    • pp.499-506
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    • 2014
  • 국내에서 유통되고 있는 각종 분쇄부숙수피(GAPB)와 분쇄수피(GRPB)를 포함한 혼합상토를 개발하기 위해 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 두 종류 수피의 물리 화학성을 분석한 후 피트모쓰(PM) 또는 코이어 더스트(CD)와 다양한 비율로 혼합하였다. 혼합물 중 물리성이 적합하다고 판단한 두 종류 상토의 pH 및 EC를 측정한 후 기비를 혼합하고 다시 화학성을 분석하였다. GAPB는 공극률 78.7%, 용기용수량 39.4%, 기상률 38.3%, 가비중 $0.15g{\cdot}cm^{-3}$, GRPB는 공극률 74.7%, 용기용수량 41.2%, 기상률 33.4%, 가비중 $0.19g{\cdot}cm^{-3}$로 측정되었다. 쉽게 이용할 수 있는 수분(EAW)과 완충수(BW)의 비율은 GAPB는 12.7% 및 8.5%, GRPB는 13.5% 및 8.8%로 각각 분석되었다. 화학적 특성에서 GAPB는 pH 5.26, EC $0.61dS{\cdot}m^{-1}$, 양이온교환용량(CEC) $0.32cmol{\cdot}kg^{-1}$, GRPB는 pH 5.19, EC $0.32dS{\cdot}m^{-1}$, CEC $9.32cmol{\cdot}kg^{-1}$로 분석되었다. 치환성양이온 함량을 분석한 결과 GAPB는 Ca 0.32, K 0.05, Mg 0.27 및 Na $0.12cmol{\cdot}kg^{-1}$, GRPB는 Ca 0.28, K 0.08, Mg 0.25 및 Na $0.09cmol{\cdot}kg^{-1}$로 분석되었다. 질소 및 인산함량은 GAPB는 $PO4$-P 485.8, $NO_3$-N 0.91, $NH_4$-N $0.62mg{\cdot}L^{-1}$, GRPB는 $PO_4$-P 578, $NO_3$-N 0.82, $NH_4$-N $1.00mg{\cdot}L^{-1}$로 분석되었다. PM + GAPB(8:2, v/v) 혼합상토의 공극률, 용기용수량, 기상률은 각각 89.3, 76.3 및 13.0%였지만 CD + GRPB(8:2)는 각각 88.2, 68.2 및 20.0%로 측정되었다. 혼합 후 측정한 pH와 EC는 PM + GAPB는 3.8 및 $0.24dS{\cdot}m^{-1}$로 CD + GRPB 혼합상토의 5.8 및 $0.65dS{\cdot}m^{-1}$보다 낮았다. 그러나 두 종류 상토에 기비를 혼합한 후 측정한 pH는 기비 혼합 전과 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 pH를 상승시키기 위해 혼합된 고토석회의 용해도가 낮은 것이 주요 원인이라고 판단하였다. 이상의 연구를 통해 도출된 결과는 추후 각종 수피를 이용한 혼합상토 개발에 유효하게 활용될 것이라고 생각한다.

상토 조제과정에서 혼합된 질소 시비 수준 차이가 고추 플러그 묘 생장과 상토 및 식물체 무기염 농도 변화에 미치는 영향 (Changes in Crop Growth and Nutrient Concentrations of Tissue and Soil Solution in Raising of Hot Pepper Plug Seedlings as Influenced by Various Pre-planting Nitrogen Levels Incorporated into a Inert Medium)

  • 오상세;김윤섭;박명선;김현철;최종명
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.173-179
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    • 2018
  • 상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 '녹광' 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 $1,500mg{\cdot}L^{-1}$로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 $NH_4-N$$NO_3-N$농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 우수하였으며, $1,000mg{\cdot}L^{-1}$ 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$ 시비구가 각각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소시비수준을 500 또는 $750mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.

Effect of Level of Crude Protein and Use of Cottonseed Meal in Diets Containing Cassava Chips and Rice Straw for Lactating Dairy Cows

  • Promkot, C.;Wanapat, M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권4호
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    • pp.502-511
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    • 2005
  • The effects of different levels of crude protein (CP) and cottonseed meal replacing for soybean meal in cassava chips and rice straw-based diets for mid-lactating cows (100-150 day in milk [DIM]), were studied using 32 multiparous Holstein Fresian crossbred dairy cows. Diets containing 10.5, 12.5, 13.7, 14.4% CP of the rations and 0, 12.1, 14.9, 17.8% cottonseed meal were fed to cows for 60 days. Thirty two cows were randomly divided into four dietary treatments using a Randomized complete block design. Four dietary treatments were offered in the form of total mixed ration (TMR) with concentrate to roughage (chopped rice straw) at 60:40 and offered ad libitum. Dry matter (DM) and neutral detergent fiber (NDF) intakes tended to linearly increase with increasing dietary CP levels. Intakes and digestibility of crude protein increased linearly with increasing dietary CP level (p<0.01). Crude protein digestibility of the 10.5% CP diet was lower (p<0.05) than that in diets with higher levels of CP, while there were no significant differences among the other three levels of CP (12.5, 13.7 and 14.4%). Daily milk yield tended to increase with increased CP from 10.5 to 14.4%. Income over feed in terms of US$/kg of milk increased with increased CP from 10.5 to 13.7% and decreased when the CP level was higher than 13.7% (quadratic effect p<0.09). Milk composition was not significantly affected by increasing level of CP, however there were relatively high contents of protein and fat among treatments. The proportion of milk-urea N (MUN), ammonia-N ($NH_3$-N) and bloodurea N (BUN) were closely correlated and increased linearly with increasing CP levels (p<0.01). Balanced diet was found in diet containing 12.5 and 13.7% CP of the rations when BUN and MUN were used as indicators of the protein to energy ratio in the diet. Conclusions can be made that increasing dietary CP levels from 10.5 to 13.7% using cottonseed meal as the main source to completely replace soybean meal was beneficial to cows consuming rice straw and cassava chips based-diets. Increasing the CP level above 13.7% of total ration did not additionally improve milk yield and composition or net income.

금강호의 장기 수질 변화요인 분석: 철새배설물에 의한 TP부하의 중요성 (Statistical Analyses of Long-Term Water Quality Variation in the Geumgang-Reservoir: Focused on the TP Load by Migrating Birds Excrement)

  • 정용훈;김현수;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.223-233
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    • 2010
  • 금강호의 시.공간적인 수질변화와 이러한 변화에 영향을 주는 요인을 알아보기 위해 강경과 하구언에서 2001년 8월부터 2008년 7월까지 보고된 수질자료(COD, SS, $Chl-{\alpha}$, TN, TDN, $NO_3^-$, $NH_4^-$, TP, TDP, $PO_4^{3-}$)를 통계적으로 비교 분석하였다. 통계분석으로는 평균비교, 요인분석, 중회귀분석 등을 수행하였으며 TP에 관하여 물질수지를 계산하였다. 조사기간 동안 금강호 내에서 각 수질항목들의 시간적인 변화를 평균농도변화로서 살펴보면 2002년에 비하여 2007년에 $NH_4^+$는 60%, $PO_4^{3-}$는 24%, 그리고 TDP는 52% 감소한 반면, TP와 $Chl-{\alpha}$는 각각 99%, 423% 증가하였다. 공간적으로는 강경이 하구언보다 질소계열과 인계열의 농도가 높은 반면, $Chl-{\alpha}$는 반대경향을 보였다. 금강호내에서 수질에 영향을 미치는 가장 중요한 요인들을 판단하기 위하여 요인분석을 수행한 결과, "질소계열(TN, TDN, $NO_3^-$, $NH_4^+$)과 인계열(TP, TDP, $PO_4^{3-}$)의 계절적인 변화"가 전체분석 자료의 49%를 설명할 수 있는 것으로 나타나 가장 중요한 수질요인으로 분석되었다. 이중 금강호에서 최근 농도가 증가하고 있는 TP와 이로 인한 $Chl-{\alpha}$의 변화에 대한 중회귀분석결과, TP의 농도변화에 가장 큰 영향을 미치는 항목은 계절적으로 풍수기에는 SS, 갈수기에는 $Chl-{\alpha}$인 것으로 밝혀졌다. 이는 풍수기에는 강물에 포함된 입자성인에 의한 TP의 유입이, 갈수기에는 식물플랑크톤의 성장에 의한 TP의 소모가 TP의 농도변화에 영향을 준다고 해석되었다. 반면 $Chl-{\alpha}$의 농도는 풍수기에는 COD가, 갈수기에는 TP가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타남으로서 풍수기에는 상류측에서 물리적으로 유입된 식물 플랑크톤의 영향이 하류측에 직접된 것으로 판단되며, 갈수기의 $Chl-{\alpha}$의 농도변화는 TP의 농도에 의해 결정됨을 보였다. 결과적으로 금강호에서 TP는 지속적으로 증가하고 있고, 계절적으로 갈수기에 $Chl-{\alpha}$의 증가에 중요한 인자인것으로 나타났다. 이러한 TP의 호수 내 유출입양을 정량적으로 파악하기 위해 계절적으로 풍수기와 갈수기로 구분하여 물질수지를 계산한 결과, 풍수기 동안 가장 중요한 공급원은 강물에 의한 유입량(38%)이었고, 대부분은 이외의 기타공급원(Other Sources)이 60%를 차지하였으며 퇴적물로부터 공급량은 1% 정도로 미미하였다. 그 반면, 갈수기 동안에는 강물과 기타 공급원에 인한 부하량이 각각 48%와 47%로 유사하게 차지하였고, 퇴적물로부터의 공급량은 5%로 증가하였다. 수질이 악화되는 갈수기인 경우 기타 공급원 중 특히 철새로 인한 공급량은 유입 TP공급량의 최대 8%, 기타 공급원의 최대 21%를 차지하는 것으로 추산되었다.

질소산화물의 토양배출량 추정과 지구 환경에 미치는 대기화학적 특성 연구 (Characterization of NOx Emission from Soils in Southwest Korea and Their Atmospheric Chemistry)

  • 김득수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.451-461
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    • 1997
  • The soil NO flux measurements in Korea were made from 17 May 1997 to 16 June 1997 on grass land at Kunsan National University in southwestern Korea by using flow-through chamber technique. The experiment was conducted in an effort to determine the role of natural emissions of NO on rural atmospheric photochemistry, and to understand the soil NO emission mechanism with respect to soil parameters. Soil NO fluxes were measured every minutes and averaged in every 15 minutes as well as soil temperature. Soil samples were analyzed for $NO_3^-, NH_4^+$, and moisture in soil. Soil nitrate was not detected in most times, and total N-containing was limited in site soils. There was a optimum range of soil moisture and temperature for soil NO flux. The overall average of soil NO emission rates were found to be 1.30 $\pm 0.92 ngNm^{-2}s^{-1}$ (n=1219), and ranged from 0.01 ngNm^{-2}s^{-1}$ to 5.62 ngNm^{-2}s^{-1}$. Diurnal variation of soil NO emission was typical, which was in higher level during daytime, and was in lower level over the night. NO flux showed a strong soil temperature dependence $(r^2=0.78)$, but not with soil moisture and soil N-containing during this experimental period; NO fluxes increased exponentially as soil temperature increased. In order to assure the relevant relationship between soil NO flux and the soil parameters, long-term soil flux measurement on different types of land use should be planned and conducted continuously.

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