• 제목/요약/키워드: $[^{13}N]NH_3$

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대청호의 남조류 수화 발달과 환경요인 변화와의 상관 관계 (Relationships Between the Development of Cyanobacterial Bloom and the Changes of Environmental Factors in Lake Daechung)

  • 이정준;박종근;이정호
    • 생태와환경
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    • 제36권3호통권104호
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    • pp.269-276
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    • 2003
  • 대청호의 남조류 수화를 초기와 중기, 후기로 구분하여 각 단계별로 수화 발달에 대한 주요 제한 인자의 상관관계를 조사하였고, 주요 영양염의 중회귀모형을 개발하였다. 조사지점은 댐으로부터 약 13km상류에 위치하고 본류 중 수화가 가장 심한 회남대교 지점을 대상으로 하였으며,시료의 채집은 수화발생 기간인 2001견 6월에서 10월까지 매주 1회 실시하였다. 수화 발달의 초기 동안 chl-a 농도와의 T-P와 $PO_4$-P의 상관계수 r값이 각각 0.986과 0.894로 매우 높은 양의 상관도를 나타내어 인이 수화발달에 가장 중요한 환경요인으로 확인되었으며, Zeu/Zm의 비와 chl-a와의 상관도도 r=-0.995의 매우 높은 음의 상관도를 보였다. 수화의 절정기에 해당하는 중기에는 chl-a와 $PO_4$-P가 r = 0.958로 가장 높은 상관도를 가졌으며, T-P와 수온도 각각 r = 0.857과 r = 0.813으로 높은 상관도를 보였다. 후기에는 $NH_3$-N만이 높은 상관도를 가지는 것으로 조사되었다. 중회귀모형 개발을 위한 회귀분석 결과 대청호의 남조류 수화 발생에 가장 큰 영향을 미치는 영양염은 $PO_4$-P로 나타났다. 결론적으로 대청호의 남조류 수화는 Zeu/Zm의 비가감소하고 인 농도가 증가함에 따라 급속히 발달되며, $NH_3$-N 농도의 감소와 비례하여 소멸 과정이 진행되는 양상을 보였다. 수화 소멸기에 $NH_3$-N 농도의 면밀한 관찰은 수화 소멸의 모니터링과 예측에 있어 매우 유용한 인자로 활용할 수 있을 것으로 기대되었다

디젤 자동차용 LNT, SCR 촉매의 배출가스 흡착, 탈리 및 열화 특성 (Characteristics of Adsorption, Desorption of Exhaust Gases and Deactivation of LNT and SCR Catalysts for Diesel Vehicles)

  • 서충길;김화남;최병철
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.13-19
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    • 2010
  • 이 논문에서는 디젤자동차용 LNT와 SCR 촉매의 NO, $NH_3$ 흡착 및 탈리의 기본 특성과 수열화 온도와 시간 및 정량화된 황피독 농도에 대한 de-$NO_x$ 촉매의 내구성을 평가하였다. LNT 촉매는 열적으로 열화됨에 따라 Pt 및 Ba의 소결 및 응집으로 활성이 떨어져 $NO_x$ 전환율은 감소하였다. 반면에 Pt의 비활성화로 중간생성물인 $NH_3$ 생성량은 증가하였으며, 이때 생성된 $NH_3$는 LNT+SCR 복합시스템의 SCR 촉매의 환원제 역할을 담당한다. 1.0 g/L 이상의 황이 피독된 LNT 촉매는 탈황을 하여도 질소 산화물 흡장물질(Ba) 의 성능이 회복이 되지 않아 $NO_x$ 전환율은 회복되지 않았으며, 탈황 후 Pt 재활성화로 인해 NO2 및 SCR 환원제인 $NH_3$ 생성량은 증가하였다. SCR 촉매의 $NO_x$ 전환율은 $700^{\circ}C$ 36h, $800^{\circ}C$ 24h로 수열화 시킨 촉매는 전이금속 입자 성장 및 zeolite 구조 파괴로 인하여 급격하게 떨어졌으며, 0.36 g/L 황 피독된 촉매는 zeolite가 가지는 강산성 특정으로 내피독성이 강하여 탈황시 $NO_x$ 전환율은 회복되었다.

해남의 김 양식장별 잇바디돌김(Neopyropia dentata) 3품종의 아미노산 성분 분석 (Analysis of the Amino Acids Content of Three Neopyropia Dentata Cultivars under the Two Different Aquafarm Environment in Haenam, Korea)

  • 남혜리;최성제
    • 현장농수산연구지
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    • 제25권3호
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    • pp.5-13
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    • 2023
  • 본 연구는 전남 해남군 어란 어장과 임하 어장의 수질을 분석하고, 두 어장에서 양식한 잇바디돌김 3품종의 총 아미노산과 유리아미노산 성분을 조사하였다. 양식기간 중 수온 범위는 22.9℃~10.9℃였다. 수질분석 결과, 어란 어장의 NO2-N는 9월에, NH4-N와 COD는 10월에, NO3-N, DIN, DIP는 11월에 높게 나타났다. 임하 어장의 NH4-N와 COD는 9월에, NO3-N와 DIN은 10월에, NO2-N와 DIP는 11월에 높게 나타났다. 어란 어장에서의 율도 품종은 조지방 함량이 높고, 수품1 품종은 수분이 높았으며, 수품2 품종은 조단백, 조지방, 조회분, 탄수화물 함량이 높게 나타났다. 임하 어장에서의 율도 품종은 조지방, 조회분의 함량이 높았고, 수품1 품종은 조단백, 탄수화물이 높았으며, 수품2 품종은 수분의 함량이 높게 나타났다. 총 아미노산 분석 결과, 어란 어장에서는 잇바디돌김 3품종 모두에서 glutamic acid가 가장 많이 함유되었고, aspararic acid, alanine, leucine 순으로 나타났다. 임하 어장에서는 양식된 잇바디돌김 3품종 모두에서 glutamic acid가 가장 많이 함유되었고, alanine, aspararic acid 순으로 나타났다. 유리아미노산 분석 결과, 어란 어장에서는 잇바디돌김 3품종 모두 alanine이 가장 많이 함유되었고, taurine, proline, glutamic acid 순으로 나타났다. 임하 어장에서는 잇바디돌김 3종 모두 alanine이 가장 많이 함유되어 있고, taurine, proline, aspararic acid 순으로 나타났다.

광양만 해역에서의 고효율 질소-인 제거 해양박테리아 탐색 및 분리 (Isolation and Identification of Marine Bacteria with High Removal Efficiencies for Nitrogen-Phosphate In Gwangyang bay)

  • 이건섭;모상현;정영재;김소정;김영준;이상섭;이택견
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3267-3274
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    • 2012
  • 371 균주의 해양박테리아를 광양만에서 분리하였다. 우점종은 Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, P. fluorescens, P. paucimobilis, Chryseomonas luteola, P. vescularis 등이었다. 영양염과 유기물을 제거할 수 있는 해양박테리아를 탐색하기 위하여 암모니아성 질소(100 mg/L), 질산성 질소(100 mg/L) 및 인(10 mg/L)이 각각 포함된 10 mL의 marine broth 2216 (DIFCO)에 해양박테리아를 접종(1.0%, v/v)하고 12시간 배양하였다. 스크리닝 테스트 결과 25% 이상 $COD_{Cr}$을 제거하는 해양박테리아는 16종, 15% 이상의 암모니아 질소를 제거하는 해양박테리아는 9종, 60% 이상의 질산 질소를 제거하는 해양박테리아는 11종 그리고 90% 이상의 인을 제거하는 해양박테리아는 13종이 분리되었다. Aeromonas hydrophila, Chryseomonas indologenes, Pseudomonas diminuta, Vibrio parahaemolyticus 균주가 유기물 및 영양염류 제거실험을 위해 선정되었다. 회분식 시험을 위해 4종의 해양박테리아를 $COD_{Cr}$ 250 mg/L, $NH_3-N$ 40 mg/L, ${NO_3}^{-}-N$ 40 mg/L, ${PO_4}^{3-}-P$ 10 mg/L이 각각 첨가되어 있는 변형 marine broth에 접종하고, 10시간 배양하면서 제거효율을 측정하였다.

논토양(土壤)의 탈질작용(脫窒作用)에 관(關)한 연구(硏究) -제(第)4보(報) 토양유기물함량(土壤有機物含量), 온도(溫度), pH, 질소비종(窒素肥種) 및 시비량(施肥量)이 탈질작용(脫窒作用)에 미치는 영향(影響) (Studies on the Denitrification in the Submerged Paddy Soil -IV. Influences of soil organic matter contents, soil temperature, pH values, kinds and levels of N-fertilizer on the evolution of N2O gas)

  • 이상규;김승환;박준규;안상배
    • 한국토양비료학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.55-61
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    • 1987
  • 담수상태(湛水狀態)의 논토양중(土壤中) 유기물함량(有機物含量), 온도(溫度), pH 질소비종(窒素肥種) 및 시비량등(施肥量等)을 달리했을때 탈질작용(脫窒作用)과 탈질량(脫窒量)을 알고저 질내(窒內)에서 항온시험(恒溫試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 담수상태(湛水狀態)의 논토양(土壤)에서 탈질량(脫窒量)에 관계(關係)가 큰 요인(要因)은 토양유기물함량(土壤有機物含量) > 항온온도(恒溫溫度) > pH가(價) > 질소비종(窒素肥種) > 질소시비량(窒素施肥量)의 순(順)으로 컸다. 2. $N_2O$ gas의 생성량(生成量)은 토양유기물함량(土壤有機物含量) 3.0%인 토양(土壤)에서 항온온도(恒溫溫度) $20^{\circ}C$, pH 6.0일때 $KNO_3$ 20mg/100 토양(土壤) 시용구(施用區)에서 가장 많았다. 3. $N_2O$ gas 1 mole 생성(生成)하는데 소모(消耗)되는 탄소(炭素)는 전체평균(全體平均)이 0.5 mole 이였으며 탄소량(炭素量)이 제일(第一) 많이 요구(要求)되는 경우는 토양유기물함량(土壤有機物含量) 1.0%인 토양(土壤)에서 류안(硫安) 10mg/100g 토양(土壤) 시용시(施用時)(1.06 mole)였으며 제일(第一)적은 탄소요구(炭素要求)의 경우는 유기물함량(有機物含量) 3.0%인 토양(土壤)에서 $KNO_3$ 20mg/100g 토양(土壤) 시용시(施用時)(0.13 mole)였다. 4. Michealis-Menten의 효소반응식(酵素反應式)에서 유도(誘導)된 $N_2O$ gas의 V/2가(價)는 유기물(有機物) 1.0% 토양(土壤)에서 $(NH_2)_2CO$ 시용시(施用時) 550, $KNO_3$ 시용시(施用時)는 $1100N_2O{\mu}g/100g$ 토양(土壤)이였고 3.0%인 토양(土壤)에서 $(NH_4)_2SO_4$ 시용시(施用時)는 $490N_2O{\mu}g/100g$ 토양(土壤)이였으며 $KNO_3$ 시용시(施用時)는 시비량(施肥量)이 증가(增加)할수록 V/2가(價)는 계속 증가(增加)되었다.

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하수슬러지 처리에서 미생물과 메탄올 적용을 통한 암모니아 배출 감소 및 식물 성장 향상 연구 (Reducing Ammonia Emissions and Enhancing Plant Growth through Co-application of Microbes and Methanol in Sewage Sludge Treatment)

  • 김진원;양희건;양희종;류명선;하광수;정수지;이수영;서지원;정도연
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.13-24
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    • 2023
  • Sewage sludge has been widely used as an organic fertilizer in agriculture. However, sewage sludge can cause serious malodor problems resulting from the decomposition of organic compounds in anaerobic conditions. The malodor of sewage sludge mainly occurs due to a low carbon to nitrogen ratio (C/N), high moisture, and low temperature, which are ideal conditions for ammonia emissions. Therefore, in this study, we investigated the reduction of the odor-causing ammonia nitrogen (NH3-N) in sewage sludge by co-application of microbes and methanol (MeOH). The physico-chemical properties of the municipal sewage sludge showed that the odor was mainly caused by a higher NH3-N content (2932.2 mg L-1). Supplementation with MeOH (20%) as a carbon source in the sewage sludge significantly reduced the NH3-N up to 34.2% by increasing C/N ratio. Furthermore, the sewage sludge was treated with the NH3-N reducing and plant growth promoting (PGP) bacteria Stenotrophomonas rhizophila SRCM 116907. The treatment with S. rhizophila SRCM 116907 significantly increased the seedling vigor index of Lolium perenne (10.3%) and Chrysanthemum burbankii (42.4%). The findings demonstrate that supplementing sewage sludge with methanol significantly reduces ammonia emissions, thereby mitigating malodor problems. Overall, the study highlights the potential of using a microbial and methanol approach to improve the quality of sewage sludge as an organic fertilizer and promote sustainable agriculture.

Assembly of Six-Membered Vanadium Borophosphate Cluster Anions: Synthesis and Structures of (NH4)2(C2H10N2)6[BaH2O)5]2[V2P2BO12]6.8H2O and (NH4)8(C3H12N2)4[Ba(H2O)7][V2P2BO12]6.17H2O

  • Yun, Ho-Seop;Do, Jung-Hwan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권1호
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    • pp.146-150
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    • 2005
  • Two new barium vanadium borophosphate compounds, $(NH_4)_2(C_2H_{10}N_2)_6[Ba(H_2O)_5]_2[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}8H_2O$, Ba- VBPO1 and $(NH_4)_8(C_3H_{12}N_2)_4[Ba(H_2O)_7][V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}17H_2O$, Ba-VBPO2 have been synthesized by interdiffusion methods in the presence of diprotonated ethylenediamine and 1,3-diaminopropane. Compound Ba-VBPO1 has an infinite chain anion (${[BaH_2O)_5]_2[V_2P_2BO_{12}]_6}$$^{14-}$, whereas Ba-VBPO2 has a discrete cluster anion {[$Ba(H_2O)_7][V_2P_2BO_{12}]_6$}$^{16-}$. Crystal Data: $(NH_4)_2(C_2H_{10}N_2)_6[Ba(H_2O)_5]_2[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}8H_2O$, triclinic, space group P$\overline{1}$ (no. 2), a = 13.7252(7) $\AA$, b = 15.7548(8) $\AA$, c = 15.8609(8) $\AA$, α = 63.278(1)$^{\circ}$, $\beta$ = 75.707(1)$^{\circ}$, $\gamma$ = 65.881(1)$^{\circ}$, Z = 1; $(NH_4)_8(C_3H_{12}N_2)_4[Ba(H_2O)_7][V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}17H_2O$, monoclinic, space group C2/c (no. 15), a = 31.347(2) $\AA$, b = 17.1221(9) $\AA$, c = 22.3058(1) $\AA$, $\beta$ = 99.303(1)$^{\circ}$, Z = 4.

페레니얼 라이그라스에서 질소공급형태 및 수준에 따른 질소동화와 탄수화물 대사산물의 변화 (Nitrogen Assimilation and Carbohydrate Concentration as Affected by the N Supply Form and Their Level in Shoot of Perennial ryegrass (Lolium perenne L.))

  • Lee, Bok-Rye;Jung, Woo-Jin;Kim, Dae-Hyun;Kim, Kil-Yong;Kim, Tae-Hwan
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.137-144
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    • 2002
  • 페레니얼 라이그라스에서 질소의 공급형태 ( $NO_3\;^-$ or $NH_4\;^+$) 및 수준 (0.2, 1.0 and 6.0mM)에 따른 질소동화와 탄수화물 대사산물에 미치는 영향을 알아보기 위해 nitrate, nitrate reductase, sugar 농도와 Fructan 농도를 조사하였다. $NH_4\;^+$공급구에서 잎의 생체량은 약간 증가하다가 같은 수준으로 유지되는 반면 $NO_3\;^-$ 공급구에서는 농도가 증가함에 따라 처음수준에 비해 약 25%에서 30% 증가하였다. $NO_3\;^-$ 공급구에서 Nitrate 농도는 Nitrate 농도가 더 높을 때 현저히 증가하는 반면에 $NH_4\;^+$ 공급구에서는 유의적인 변화가 없었다. Nitrate reductase activity(NRA)는 초기수준에 비해 0.2, 1.0 and 6.0mM $NO_3\;^-$ 공급구에서 13.7, 40.3 and 84.0% 각각 증가하였다.$NH_4\;^+$공급구는 실험기간 동안 유의적인 차이가 없었다. Sugar의 축적은 $NH_4\;^+$공급구에서 뚜렷이 나타났으며 특히 공급수준이 가장 낮은 0.2mM에서 107.2 mg $NO_3\;^-$ DW로 다른 공급수준에 비해 가장 높게 나타났다. $NO_3\;^-$ 공급구에서 sugar의 농도는 초기수준에 비해 같은 수준으로 유지되거나 약간 감소하는 경향을 보였다. 처리 후 72시간에서 fructan 농도를 비교할 때 $NH_4\;^+$공급구의 경우 3 공급수준에서 공히 유의적으로 감소하였으나, $NO_3\;^-$ 공급구에서는 약간 증가하거나 초기 수준과 비슷하게 유지되었다.

벼 재배 시 활성 바이오차 팰렛 비료 시용에 따른 논 표면수와 토양의 주요 양분 함량 및 벼 생육에 미치는 영향 (Influences of Major Nutrients in Surface Water, Soil and Growth Responses to Application of Supplemental Activated Biochar Pellet Fertilizers in Rice (Oryza sativa L.) Cultivation)

  • 이상범;박도균;정창윤;남주희;김민정;남홍식;심창기;홍승길;신중두
    • 유기물자원화
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    • 제30권2호
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    • pp.17-28
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    • 2022
  • 본 실험은 벼 재배 기간 동안 활성바이오차팰렛 비료(ABPFs) 시용에 따른 벼 생육 반응, 논 표면수 및 토양의 화학적 특성 변화를 평가하였다. 시험구 처리는 대조구, 활성왕겨바이오차 팰렛 비료(ARHBP-40%), 활성 야자수 바이오차 팰렛 비료(APBP-40%)로 구성되어 있다. ARHBP-40% 처리구에서 논 표면수의 NH4+-N 및 PO4--P의 농도가 가장 낮게 관측되었으며, 대조구에서 토양 중의 NH4+-N농도가 이양 후 30일 까지 급격하게 감소되었다. 또한, 바이오차 혼합처리구에서 NH4+-N 농도는 이양 후 1일에 9.18 mg L-1로서 가장 낮았으며, 이양 후 56일에 ABPFs 처리구에서 NH4+-N 농도가 1 mg L-1 이하로 관측되었다. 이앙 후 30일 까지 ARHBP-40% 처리구에서 PO4--P농도는 0.06 mg L-1에서 0.08 mg L-1 범주로 처리구 사이로 가장 낮았다. 대조구에 있어 논 토양 중의 NH4+-N 농도는 이양 후 14일에 177.7 mg kg-1 에서 49.4 mg kg-1로 급격히 감소한 반면, NO3--N 농도는 13.2 mg kg-1로 가장 높았다. 토양 중의 P2O5 농도는 처리에 관계없이 이양 후부터 수확기 까지 증가하는 경향 이었다. APBP-40% 처리구에서 K2O 농도는 이앙 후 84일에 252.8 mg kg-1로 가장 높았다. 대조구에서 초장은 다른 처리구에 비해 높았으며, 수량은 대조구와 ARHBP-40% 처리구 사이에 차이가 인정되지 않았다. 따라서 농업 생태계에서 ARHBP-40% 처리를 함에 따라 질소와 인산 시용량을 줄일 수 있다.

Effect of Ammonium Concentration on the Emission of $N_2O$ Under Oxygen-Limited Autotrophic Wastewater Nitrification

  • Kim, Dong-Jin;Kim, Yu-Ri
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권9호
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    • pp.988-994
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    • 2011
  • A significant amount of nitrous oxide ($N_2O$), which is one of the serious greenhouse gases, is emitted from nitrification and denitrification of wastewater. Batch wastewater nitrifications with enriched nitrifiers were carried out under oxygen-limited condition with synthetic (without organic carbon) and real wastewater (with organic carbon) in order to find out the effect of ammonium concentration on $N_2O$ emission. Cumulated $N_2O$-N emission reached 3.0, 5.7, 6.2, and 13.5 mg from 0.4 l of the synthetic wastewater with 50, 100, 200, and 500 mg/l ${NH_4}^+$-N, respectively, and 1.0 mg from the real wastewater with 125 mg/l ${NH_4}^+$-N. The results indicate that $N_2O$ emission increased with ammonium concentration and the load. The ammonium removal rate and nitrite concentration also increased $N_2O$ emission. Comparative analysis of $N_2O$ emission from synthetic and real wastewaters revealed that wastewater nitrification under oxygen-limited condition emitted more $N_2O$ than that of heterotrophic denitrification. Summarizing the results, it can be concluded that denitrification by autotrophic nitrifiers contributes significantly to the $N_2O$ emission from wastewater nitrification.