• 한국토양비료학회지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.46-52
• /
• 2009

질소동위원소비(${\delta}^{15}N$)가 낮은 대기질소 강하물의 유입에 의해 산림 생태계 내 다양한 시료(나이테, 엽, 토양)의 ${\delta}^{15}N$ 값이 낮아지는 것으로 보고되고 있다. 하지만, 토양 미생물과 식물이 쉽게 이용할 수 있는 토양 무기태 질소의 ${\delta}^{15}N$에 대한 연구는 진행된 바 없다. 본 연구는 대기질소 강하물이 상대적으로 적은 농촌지역과 많은 공업지역에 위치한 적송 산림지역의 유기토양층과 무기토양층(0~20 cm와 20~40 cm) 중 $NH_4{^+}$과 $NO_3{^-}$의 ${\delta}^{15}N$값을 분석하여 두 지역간의 차이를 조사하였으며, 이들 ${\delta}^{15}N$ 값을 근거로 조사 지역의 질소손실 민감성을 평가하였다. 농촌지역과 공업지역에서 $NH_4{^+}$의 ${\delta}^{15}N$ 값은 각각 +8.9 ~ +24.8‰과 +4.4 ~ +13.8‰로 분포하였다.유기토양층과 무기토양층(0~20 cm)에서 두 지역간 $NH_4{^+}$의 ${\delta}^{15}N$값 차이가 나타났는데, 공업지역에서 각각4.4‰과 +13.8‰이었고, 농촌지역에서는 각각 +8.9‰과 +24.3‰로 공업지역에서 더 낮은 ${\delta}^{15}N$ 값이 나타났다.이는 공업지역에서 ${\delta}^{15}N$값이 낮은 대기 유래 $NH_4{^+}$ 유입량이 더 많았음을 의미한다. 한편, $NO_3{^-}$의 ${\delta}^{15}N$ 값은 지역간 차이가 없었는데, 이는 $NO_3{^-}$가 용탈과 탈질 등에 의해 쉽게 손실되는 과정에서 수반되는 질소동위원소 분할 효과에 의해 강하물에서 유래된 $NO_3{^-}$의 ${\delta}^{15}N$ 기여도가 낮아지기 때문으로 판단된다. 본 연구에서 관측된 무기태 질소의 ${\delta}^{15}N$ 값은 다른 지역에서 조사된 $NH_4{^+}$(-10.9 ~ +15.6‰)과 $NO_3{^-}$(14.8 ~ +5.6‰)의 ${\delta}^{15}N$ 값보다 매우 높은데, 이는 본 연구지역에서 토양 질소 손실 가능성이 높음을 보여준다. 이상의 연구 결과에 의하면 산림토양의 무기태 질소 중 $NO_3{^-}$보다 $NH_4{^+}$이 질소공급원(대기 질소 강하)에 대한 ${\delta}^{15}N$ 정보를 보다 잘 반영하는 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1213-1221
• /
• 2006

본 연구에서는 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)반응을 유도하기 위해 양조폐수를 처리하는 메탄 생성 반응조의 입상 슬러지를 혐기성 반응기에 식종하였다. 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)와 아질산성 질소($NO_2^--N$)를 1:1의 비율로 인공폐수를 조제하여 반응조를 운전하였다. 실험기간은 반응기의 유입 질소농도 조건에 따라 3개의 phase로 구분하였다. 각 phase별 유출수의 질소농도, COD, 알칼리도, 발생 가스 조성을 측정하여 처리효율을 평가하였다. Phase 1에서는 유입 $NH_4^+$-N $NO_2^-$-N를 각각 1.91 $gN/m^3{\cdot}d$부터 14.29 $gN/m^3{\cdot}d$까지 점차 높였으며 Phase 2에서 각 질소의 부하를 23.81 $gN/m^3{\cdot}d$, Phase 3에서는 19.05 $gN/m^3{\cdot}d$로 하여 운전하였다. 아질산성 질소($NO_2^-$-N)는 전 기간에 걸쳐 99%까지 제거 되었으며, 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율은 각 phase별로 변동폭이 높았으며 이 중 Phase 2에서 최대 75%까지 제거되었다. 한편 각 phase별 반응조의 미생물 군집 변화는 16s rDNA방법을 이용하여 분석하였다. 입상 슬러지의 접종 초기인 Phase 1의 경우 메탄생성이 일정하게 유지되었으며 메탄균과 탈질균이 공존하였다. Phase 2의 경우 아질산성 질소($NO_2^--N$)와 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율이 각각 99%와 75%까지 증가하였으며 이 때 ANAMMOX균의 존재가 확인되었다. Phase 3의 경우 외부 공기 유입으로 인하여 암모니아성 질소(NH4+-N)의 제거율은 급격히 감소하였으나 미생물 군집 중 여전히 ANAMMOX균이 관측되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권1호
• /
• pp.11-19
• /
• 2019

The properties of microalgae as bioresources for biodiesel production can be improved by adding nitrogen sources into the culture medium. Thus, Nannochloropsis oceanica CCAP 849/10 was cultured in f/2 media supplemented with five different forms of nitrogen at $0.88mmol-N\;l^{-1}$ each: ammonium bicarbonate ($NH_4HCO_3$), ammonium sulfate ($(NH_4)_2SO_4$), sodium nitrate ($NaNO_3$), ammonium nitrate ($NH_4NO_3$), and urea. The cell density, lipid content, and fatty acid profile of the microalga were determined after 15 days of cultivation. The growth of N. oceanica based on cell number was lowest in the medium with $NH_4NO_3$, and increased significantly in the medium with $NH_4HCO_3$. Cells treated with $(NH_4)_2SO_4$, and $NH_4NO_3$ produced the highest total lipid contents (i.e., 65% and 62% by dry weight, respectively). The fatty acid profiles of the microalga were significantly different in the various nitrogen sources. The major fatty acids detected in cultures supplemented with $NH_4HCO_3$, $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4NO_3$, or urea were C14:0, C16:0, C16:1, C18:0, C18:1, C18:2, C20:5, and C22:6. However, the C16:1 content in the $NaNO_3$-supplemented culture was very low. This study highlights that the nitrogen source can strongly influence lipid production in N. oceanica and its fatty acid composition.

• 유기물자원화
• /
• 제10권3호
• /
• pp.117-125
• /
• 2002

본 연구에서는 일반적인 생물학적 질소제거공정을 거치지 않고, 수중의 $NH_3-N$을 유기질소형태로 합성시키는 특수미생물을 분리, 이용하여 암모니아성질소로 오염된 폐수의 고도처리 가능성에 대해서 검토해 보았다. $NH_3-N$을 기질로 다량 이용할 수 있는 3종류의 특수미생물을 순수 분리한 후 무(無)염분조건과 염분조건(3%NaCl)에서 배양해 본 결과 M11은 염분조건에서, M12는 무(無)염분조건에서, M71의 경우는 양쪽 조건에서 높은 성장률을 보였다. 탄소원(glucose)의 영향을 검토한 실험에서는 Glucose농도가 $5g/{\ell}$ 일 때, 미생물의 증식과 $NH_3-N$의 제거율이 가장 높았으나, 고농도(약 1000mg/L as $NH_3-N$) 조건하에서 $NH_3-N$의 제거율은 높지 않은 결과를 보였다. $NH_3-N$의 농도는 100mg/L 일 때 제거효율이 가장 우수했고, 이 때 $NO_2-N$과 $NO_3-N$의 증가는 일어나지 않는 것으로 보아 제거된 $NH_3-N$은 유기질소로 변환되었음을 추측할 수 있었다. pH완충과 인의 공급을 위한 $K_2HPO_4$ 농도는 미생물마다 최적 성장 농도는 조금씩 달랐으나, $5g/{\ell}$에서 적절한 성장조건을 보였다. 또한 질소원으로 특수미생물은 $NH_3-N$뿐만 아니라 $NO_2-N$과 $NO_3-N$도 질소원으로 이용할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험 결과 미생물의 증식이 활발할수록 $NH_3-N$의 제거율이 증가하는 뚜렷한 양상을 나타내어 추후 $NH_3-N$으로 오염된 폐수처리에의 높은 적용가능성을 보였다.

• KSBB Journal
• /
• 제14권1호
• /
• pp.76-81
• /
• 1999

Wmogradsky column을 이용하여 자연계 및 폐수처리장 등 10 개소로부터 순수 분리한 균주에 대하여 암모니아성 질소와 아질산성 질소 산화능 및 특성을 조사하였다. 암모니아성 질소의 경우 가장 성능이 우수한 균주는 K회사 폐수처리장에서 분리된 Nitrosomonas KBI이었고 배양 4일 후 91%의 산화력을 보여주었다. 아질산성 질소의 산화능이 가장 우수한 균주는 K회사 폐수처리장에서 분리된 Nitrobacten KB2이었고, 배양 4일후 91%의 산화력을 보여주었다 Nitrobacten KB1의 최적 성장 온도는 $28^{\circ}C$,pH는 7이었다. 초기 배지의 암모니아성 질소의 농도를 조절해 산화 속도를 비교해 본 결과 100mg/L미만일 경우에는 6.7mg/day까지 상승하다가 100mg/L 이상에서는 $28^{\circ}C$,pH는 7이었다. Nitrobacten KB2의 최적 성장 온도는 $28^{\circ}C$,pH는 7이었다. Nitrobacten KB2 균주를 대상으로 초기 아질산성 질소의 농도를 변화시켜 산화 속도를 비교해 본 결과 아질산성 질소의 농도가 증가할수록 산화속도가 증가하였으며, 20mg/L 이상에서는 약 4.2mg/day로 산화속도를 유지되었다.

• 미생물학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2003

한국 경기도 일대의 하천으로부터 90 균주의 광합성 박테리아를 순수 분리ㆍ동정하였다. 이들중 고효율의 질소($NH_3$-N, $NO_{3{^{-}$-N)제거능을 가진 균주들을 다양한 조건(명처-혐기, 호기: 암처-혐기, 호기)하에서 선별하였다. $NH_3$-N은 위의 4가지 조건하에서 모든 균주가 제거하였고, 평균 제거율은 호기조건(83.8%)에서 혐기조건(75.1%)보다 약간 높게 나타났다. NH$_3$-N의 감소에 따른 $NH_3$-N증가는 일어나지 않았다. $NO_{3{^{-}$-N은 혐기조건에서 소수의 특정 균주에 의해 제거되었다. 명처-혐기조건에서 다양한 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)에 따른 실험 결과는 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)0.2에서 유기물(98.2%)과 $NH_3$-N(89.0%)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 명처-혐기조건에서 다양한 C/N 비율에 따른 실험 결과는, 높은 C/N비 뿐만 아니라 낮은 C/N비(5:1)에서도 $NH_3$-N의 효과적인 제거율(75.8%)을 확인 할 수 있었으며, 또한 $NO_{3{^{-}$-N (96.0%)의 동시적 제거를 확인할 수 있었다.

• 농업과학연구
• /
• 제46권4호
• /
• pp.907-914
• /
• 2019

Ammonia (NH₃) that reacts with nitric or sulfuric acid in the air is the major culprit contributing to the formation of fine particulate matter (PM_2.5). NH₃ volatilization mainly originates from nitrogen fertilizer and livestock manure applied to arable soil. Cation exchange capacity (CEC) of peat moss (PM) and zeolite (ZL) is high enough to adsorb ammonium (NH₄⁺) in soil. Therefore, they might inhibit volatilization of NH₃. The objective of this study was to compare the effect of PM and ZL on NH₃ volatilization from upland soil. For this, a laboratory experiment was carried out, and NH₃ volatilization from the soil was monitored for 12 days. PM and ZL were added at the rate of 0, 1, 2, and 4% (wt wt^-1) with 354 N g m^-2 of urea. Cumulative NH₃-N volatilization decreased with increasing addition rate of both materials. Mean value of cumulative NH₃-N volatilization across application rate with PM was lower than that with ZL. CEC increased with increasing addition rate of both materials. While the soil pH increased with ZL, it decreased with PM. Increase in CEC resulted in NH₄⁺ adsorption on the negative charge of the external surface of both materials. In addition, decrease in soil pH hinders the conversion of NH₄⁺ to NH₃. Based on the above results, the addition of PM or ZL could be an optimum management to reduce NH₃ volatilization from the soil. However, PM was more effective in decreasing NH₃ volatilization than ZL due to the combined effect of CEC and pH.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.306-317
• /
• 2014

이 연구는 새만금 방조제가 조성된 이후 새만금호에서 영양염($NO_3$-N, $NO_2$-N, $NH_4$-N, TN, $PO_4$-P, TP, DISi)의 거동을 이해하기 위해 수행되었으며, 특히 2008년~2010년까지 새만금호의 표층과 저층에서 매월 관측된 환경인자(수온, 염분, 용존산소, 부유물질, Chl-a)와 상호 비교하여 특징을 논의하였다. 표층에서 $NO_3$-N, TP, $PO_4$-P, DISi는 제거현상을 보였고, $NO_2$-N, $NH_4$-N, Chl-a는 첨가현상을 보였다. 저층에서는 $NO_3$-N을 제외하고 모든 항목들이 첨가현상을 보였다. 따라서 $NO_3$-N을 제외한 나머지 영양염들은 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 의미한다. 혼합모델을 이용하여 저층수에서 영양염의 거동을 분석한 결과, 생지화학적 과정에 의해 $NO_3$-N이 주로 하계에 감소되는 것으로 나타났고, $NH_4$-N과 $PO_4$-P는 하계에 증가되는 것으로 나타났다. 특히 $PO_4$-P와 $NH_4$-N의 증가는 강하구 쪽에서 더욱 뚜렷하게 나타났고, 표층과 저층 사이의 DO의 농도 차이와 강한 양의 상관성을 보였다. DISi도 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 보였으나, $NH_4$-N과 $PO_4$-P와는 다르게 하계뿐만 아니라 춘계에도 공급되는 경향을 보였다. 또한 $NH_4$-N과 $PO_4$-P가 방조제 쪽보다 하구 쪽에서 더 많이 공급되는 것과는 다르게 DISi는 양쪽에서 유사하게 공급됨을 보였다. 이러한 DISi의 특징은 퇴적물로부터 분자확산에 의한 flux를 계산한 결과, 저층수에서 공급되는 영양염은 퇴적물로부터 용출되는 것 이외에 SGD 등 다른 유입기원이 있는 것을 암시한다.

• 대한화학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.856-862
• /
• 1995

본 연구의 텅스텐 옥소-니트로실 착물 $(n-Bu_4N)_2[W_5O_{12}(NO)_2{RC(NH_2)NHO}_2{RC(NH)NO}_2]{R\;=\;(CH_3)CH, CH_3CH_2CH_2,CH_3SCH_2}$은 텅스텐(VI) 다핵 착물 $(n-Bu_4N)_2[W_6O_{19}]$, 텅스텐 디니트로실 단핵 착물 $[W(NO)_2(acac)(CH_3CN)_2](BF_4)$ 및 부틸 아미드옥심 유도체의 반응에서 얻었다. 합성한 착물은 원소분석, 적외선, 전자 흡수 및 핵자기 공명 스펙트럼에 의해 특성을 조사하였다. 전자를 끌어당기는 ${W(NO)_2}^{2+}$ 단위체는 두 개의 이핵체 ${W_2O_5}^{2+}$ 사이의 중심에 삽입되어 오핵종을 이룬다. $(n-Bu_4N)_2[W_5O_{12}(NO)_2{(CH_3)_2CHC(NH_2)NHO}_2/{(CH_3)_2/CHC(NH)NO}_2]$의 $^1{H} NMR$ 스펙트럼에서 네 개의 이중선이 나타남으로 양성자간의 상호작용이 큰 것을 추정할수있다. $^{13}C$ NMR 스펙트럼은 배위된 네 개의 배위자중 두개의 배위자가 나타남으로 두 배위자의 서로 다른 배위모형과 대칭성에 대한 정보를 준다. ${W(NO_2)}^{2+}$ 단위체는 형식상 시스형이며 기하학적으로 $C_{2v}$ 대칭을 가진다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.31-36
• /
• 1993

Sr-90으로 처리(處理)된 토양(土壤)에서 질소(窒素), 인산(燐酸), 석회질(石灰質) 비료(肥料)의 시비조건(施肥條件)에 따른 대두(大豆)의 생육(生育)과 Sr-90 흡수양상(吸收樣相)을 조사하였다. 1. 지상부(地上部) 건물중(乾物重)으로 나타낸 대두수량(大豆收量)은 $NO_3-N$보다 $NH_4-N$에서 다소 높았고, 질소시비량(窒素施肥量)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)되었으며, 인산(燐酸)과 석회(石灰) 시비(施肥)는 수량증가(收量增加) 효과가 있었다. 2. 생육시기(生育時期)에 따른 대두(大豆)의 Sr-90 흡수(吸收)는 질소시비(窒素施肥)에 의해 억제(抑制)되었는데 그 효과는 $NO_3-N$보다 $NH_4-N$에서 더 높았다. 3. 대두(大豆)의 Sr-90 흡수(吸收)에 대한 $NO_3-N$와 $NH_4-N$ 증시효과는 인산(燐酸) 혼용시(混用時)에 더욱 억제효과가 있었다. 4. 인산(燐酸)과 석회시비(石灰施肥)는 대두(大豆)의 Sr-90 흡수억제(吸收抑制)에 상당한 효과가 있었고 시험구(試驗區) 중 인산(燐酸)+석회(石灰)+$NH_4-N$구(區)에서 가장 낮은 흡수(吸收)를 보였다.