• 대한환경공학회지
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• 제35권9호
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• pp.675-680
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• 2013

본 연구는 도시하수에서 퍼클로레이트 분해의 잠재성을 알아보기 위해 수행되었다. 3 L 생하수를 포함하는 플라스크를 이용한 실험이 수행되었다. 하수에 일정농도의 퍼클로레이트와 다양한 첨가물이 혼합되었다. 하수에서 퍼클로레이트의 제거가 일어났으나, 교반 72시간 동안 0에서 72%의 매우 다양한 제거율을 보였다. 퍼클로레이트로 순응된 미생물의 미량(167 mg/L SS) 주입만으로도 퍼클로레이트 분해 지체시간은 현저하게 감소되었으며 하수에서 퍼클로레이트가 완전히 제거되었다. 용존산소농도가 2 mg/L 이상 그리고 염분농도가 비교적 높은(전기전도도 14 mS; TDS 8 g/L) 조건의 하수/brine 혼합수에서 퍼클로레이트 제거는 방해를 받았다. 퍼클로레이트와 질산염이 공존하는 하수/brine 혼합실험에서 퍼클로레이트 환원에 비해 질산염 환원이 우선적으로 진행되었으며, 초기 질산성 질소의 약 66%에 해당되는 많은 양의 아질산염이 축적되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.380-386
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• 2011

시설재배 부추의 잎끝마름증상 발생에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 포항지역 부추 재배지 토양 132 개소의 토양특성을 분석하였고 통계적 방법으로 관련인자를 조사한 결과, pH는 7.0, 유기물함량 $41g\;kg^{-1}$로 적정 범위에 비해 높은 편이었으며 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH, 치환성 양이온, 전기전도도, 질산태 질소함량이 높았고 잎끝마름증 발생비율이 높았으며 pH와 치환성 칼슘함량과 매우 높은 연관성을 나타내었다. pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아 가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 부추의 잎끝마름증은 토양 pH 변화에 따른 무기태질소의 환원에 따른 암모니아 가스생성에 따른 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.151-162
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• 2006

경상남도 창원시 대산면에 위치하는 강변여과수 개발을 위한 충적층 지하수의 수질특성과 변화양상을 조사하였다. 지하수의 총용존고형물(TDS)은 3월에 비해 3월에 상당히 낮은 값을 보이며, 관측정에서 나타난 계절에 따른 용존산소 농도 변화 역시 강우의 함양으로 인한 지하수의 희석현상이 원인으로 판단된다. 충적층 지하수의 철(Fe)과 망간 (Mn)에 의한 오염현상은 지하수의 심도에 따른 용존산소의 감소에 따른 환원환경의 발생에 기인하며, 철은 비정질의 산화침전물이, 망간은 $MnCO_3$와 같은 탄산염 광물들이 주요 반응물질로 나타났다. 질산성질소$(NO_3-N)$에 의한 오염현상은 지하수 채취 심도에서의 산화환원 환경과 탈질반응이 중요한 역할을 한다. 질산성질소의 불규칙한 분포는 질산성질소가 관측지점 주변의 충적층의 농업시설에서 유입된 것을 지시한다. 연구부지의 관측정들 중 DS-2, D-2, DS-3, SJ-1 및 SJ-3은 주 대수층인 모래/자갈층을 관통하지 못해서, 취수정의 수질변화를 감시하는 모니터링 기능이 제한될 수 밖에 없었다. 나아가, 강변여과수 시설부지에서는, 적어도 여과부지로 사용되는 충적층에 대해서는 농업활동의 제한 등 적절한 오염방지대책이 시행되어야 한다.

• 자원환경지질
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• 제41권4호
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• pp.393-403
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• 2008

이 연구는 우리나라의 농촌지역에서 유기비료로 살포되는 축산 분뇨가 농경지 지하수의 수질과 오염에 미치는 영향을 시공간적 변화를 중심으로 규명하기 위하여 수행되었다. 연구는 경기도의 한 농경지에서 200길 2월, 4월, 6월, 10월에는 관측정을 통한 지하수위 관측과 함께 지하수질 모니터링을 수행하였다. 그 결과 봄-여름-가을로 이어지는 계절과 축분을 뿌리는 시기에 따라서 지하수의 수질과 오염현상의 변화는 축분을 가장 많이 뿌리는 시기인 4월에 질산성 질소 농도가 가장 높게 나타났다. 그리고 지하수 내 Mn, Fe 등의 농도와 용존 유기물함량(DOC) 등을 모니터링 함으로써 천부 지하수의 산화-환원상태와 대수층 내 미생물의 활성도가 연구부지 지하수 내 질산성 질소의 농도변화에 가장 중요한 요인으로 작용하는 것으로 유추할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.943-948
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• 2012

오이 시설재배지에서 질소 시비량 절감에 대한 호밀 환원 효과와 수량과 토양용액 중 질산태질소와의 관계를 평가하였다. 시험 처리구는 토양검정시비구 (NPK), 호밀을 $42.3Mg\;ha^{-1}$ 환원하여 질소비료 199 kg N $ha^{-1}$의 0, 50, 75, 100%의 4 수준으로 시비하여 시설재배지에서 오이 수량과 토양용액의 질산태질소 농도를 조사하였다. NPK의 오이수량은 $68.8Mg\;ha^{-1}$이었고, 호밀의 투입은 토양검정 질소시비량의 25-50%를 절감할 수 있었다. 오이재배 기간 중 NPK 토양용액의 평균 $NO_3$-N 농도는 $32.4mg\;L^{-1}$ 이었고, 호밀처리구의 0, 50, 75, 100%에서는 각각 26.0, 30.1, 41.4, $58.5mg\;L^{-1}$으로 질소시비량이 증가함에 따라 높아졌다. 이때 시설재배 오이수량과 토양용액 중 평균 $NO_3$-N 농도와의 수식 ($Y=49.3+0.63X-0.0034X^2$, $R^2=0.778^{**}$)은 유의성을 나타내었다. 따라서 오이 재배 중 토양용액 분석으로 질소 웃거름 시비량 결정이 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 오이수량과 토양용액 $NO_3$-N 농도와의 관계에 대한 추가적인 실증연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권4호
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• pp.344-352
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• 1984

굴비의 가공 및 저장중 발암성물질로 알려진 nitrosamine의 전구물질인 아질산염질소 및 DMA 질소의 생성을 억제하기 위하여 염장시 몇몇종의 보존료를 첨가하여 이들의 변화를 분석 검토하였고, 동시에 이들의 생성에 관련이 있다고 생각되는 질산염질소, TMAO 및 TMA 질소의 변화를 실험하였다. 굴비의 가공 및 저장중 질산염질소는 계속해서 감소하였고, 반면에 아질산염질소는 증가하는 경향이었다. 그러나 ASC 구, CYS 구 및 BEN 구는 질산염의 환원을 억제시켰고, TET 구는 오히려 촉진시키는 결과였다. TMAO 질소는 염장 및 천일건조중 감소하다가 저장중 약간 증가하였으나 TMA 질소는 가공 및 저장 공정중 계속해서 증가하였다. 보존료의 첨가가 TMA 질소의 생성은 크게 억제시키지 못하였다. DMA 질소는 굴비의 가공 및 저장공정중 계속해서 증가하여 대조구의 경우 저장 7일후에는 생시료에 비해 3.2배, 건조 20일후에는 3.6배, 저장 30일 후에는 11.6배에 달하였다. ASC 구, CYS 구 및 BEN 구에서는 DMA 질소의 생성을 크게 억제하여 대조구에 절반치에 가까웠으나, TET 구에서는 오히려 DMA 질소의 생성을 촉진시키는 결과를 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.43-52
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• 2010

충북 옥천 지역 천부지하수의 지화학적 특성과 질산염의 기원을 규명하기 위하여 지화학 및 질소동위원소 연구가 수행되었다. 지하수의 pH는 6.9~8.4로 중성 내지 약알칼리성으로 나타났다. 지하수의 전기전도도, 산화환원전위 및 용존산소량은 각각 $344.2\;{\mu}s/cm$, 195 mV, 4 mg/L이다. 채취된 45개의 시료에서 검출되어진 질산성 질소의 농도는 12.4 mg/l~34.2 mg/l 범위를 보이며, 모두 먹는물 수질기준의 10 mg/l를 초과하는 것으로 나타났다. 질산성 질소의 동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$는 $2.7^{\circ}/_{\circ\circ}{\sim}18.8^{\circ}/_{\circ\circ}$이다. 이와 같이 지하수내 15N의 부화는 질산성질소의 오염기원이 동물분뇨임을 지시한다. 또한 일부는 탈질화작용이 기여한 것으로 보여진다.

• 상하수도학회지
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• 제32권3호
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• pp.243-251
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• 2018

In this study, we compared the MZVI (Microscale Zero-Valent Iron) and NZVI (Nanoscale Zero-Valent Iron) for reactivity and mobility in a column to reduce nitrate, which is a major pollutant in Korea, and investigated the effect of operational parameters on the NZVI filled column. For the comparison of MZVI and NZVI, samples were collected for 990 minutes using fractionator in the similar operation conditions (MZVI 10g, NZVI 2g). The nitrate reduction efficiency of NZVI was about 5 times higher than that of MZVI, which was about 7.45% and 38.75% when using MZVI and NZVI, respectively. In the mobility experiment, the MZVI descended due to gravity while NZVI moved up with water flow due to its small size. Furthermore, the optimum condition of NZVI filled column was determined by changing the flow rate and pH. The amount of Fe ions was increased as the pH of the nitrate solution was lowered, and the nitrate removal rate was similar due to the higher yield of hydroxyl groups. The removal rate of nitrate nitrogen was stable while flow rate was increased from 0.5 mL/min to 2.0 mL/min (empty bed contact time: 2.26 min to 0.57 min). NZVI has a high reduction rate of nitrate, but it also has a high mobility, so both of reactivity and mobility need to be considered when NZVI is applied for drinking water treatment.

• 상하수도학회지
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• 제21권6호
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• pp.679-687
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• 2007

Nanoscale zero valent ion (nZVI) technology is emerging as an innovative method to treat contaminated groundwater. The activity of nZVI is very high due to their high specific surface area, and supporting this material can help to preserve its chemical nature by inhibiting oxidation. In this study, nZVI particles were attached to granular ion-exchange resin through borohydride reduction of ferrous ions, and chemical reduction of nitrate by this material was investigated as a potential technology to remove nitrate from groundwater. The pore structure and physical characteristics were measured and the change by the adsorption of nZVI was discussed. Batch tests were conducted to characterize the activity of the supported nZVI and the results indicated that the degradation of nitrate appeared to be a pseudo first-order reaction with the observed reaction rate constant of $0.425h^{-1}$ without pH control. The reduction process continued but at a much lower rate with a rate constant of $0.044h^{-1}$, which is likely limited by mass transfer. To assess the effects of other ions commonly found in groundwater, the same experiments were conducted in simulated groundwater with the same level of nitrate. In simulated groundwater, the rate constant was $0.078h^{-1}$ and it also reduced to $0.0021h^{-1}$ in later phase. The major limitation in application of ZVI for nitrate reduction is ammonium production. By using a support material with ion exchange capacity, the problem of ammonium release can be solved. The ammonium was not detected in the batch test, even when other competitive ions such as calcium and potassium existed.

• 상하수도학회지
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• 제21권1호
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• pp.139-147
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• 2007

For environmental remediation of a contaminated groundwater plume, the use of zero-valent metal represents one of the latest innovative technologies. In this study, the effects of denitrification by zero-valent iron adsorbed in mesoporous silicas have been studied for groundwater contaminant degradation. The mesoporous silica was functionalized with 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTS) ligands and the zero-valent iron precipitated in the mesopore of granular silica was made by $FeCl_2$ and $NaBH_4$. Hydrogen was exchanged with $Fe^{2+}$ ions in the granular silicas. And then the ions were reduced by sodium borohydride in the mesoporous silicas. The surface area of the silica determined via the BET method ranged from 858 to $1275m^2/g$. The reductive reaction of nitrate-nitrogen indicated that the degradation of nitrate-nitrogen appeared to be pseudo first-order with the observed reaction rate constant kobs ($0.1619h^{-1}$) and to be directly proportional to the specific surface area. Therefore, the mesoporous silica with nano zero-valent iron proposed as a novel treatment strategy for contaminated groundwater was successfully implemented herein for the removal of nitrate-nitrogen.