• Title/Summary/Keyword: 질소 동위원소비

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The Ground-water Monitoring of the Water Quality on SCB Liquefied Manure Application in Forestry Watershed (SCB 액비 처리에 따른 산림유역의 지하수 수질 모니터링)

  • Yoo, Seung-Hwan;Choi, Jin-Yong;Nam, Won-Ho;Hong, Eun-Mi;Lee, Sang-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.630-634
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    • 2009
  • 최근 산림지 및 조림지역에의 축산 분뇨 액비 처리가 자연순환농업의 일환으로써 하나의 대안으로 대두되고 있는데 액비처리에 의한 환경영향, 특히 수분 및 영양성분 수지의 불균형을 초래하여 수질 오염 및 토양에 과잉 영양분을 축적할 우려가 있어 이에 수질에 미치는 영향에 대한 모니터링과 분석 시행함으로써 적용의 문제점 및 대책 방안 도출이 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 산림 유역에서 SCB액비 처리에 따른 지하수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 지하수의 수질 모니터링을 실시하였다. 질산태 질소 중심으로 SCB액비 처리에 의한 지하수의 수질 영향을 분석하고, 질소 동위원소비를 이용하여 지하수의 질산태 질소 오염원을 판별하였다. 그 결과 바이오순환림이 액비처리에 의해 지하수 하류부에서 질산태 질소가 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 질소 동위원소비 분석 결과, 액비로부터 침출된 것으로 분석되었다. 반면에 유휴지의 경우, 액비 시용으로 인한 지하수 수질 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 추후 SCB액비 시용에 따른 산림유역에 대해서 지속적인 모니터링과 샘플링을 실시하여 다양한 항목에 대한 조사 및 분석을 이루어진다면 조림지와 같은 산림지역에서의 SCB액비 시용에 따른 수질 영향 모델링 및 모형 구축의 기초 자료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Comparison of Morphological Characters and Stable Isotopes of Seeds between Wild Simulated Ginseng and Cultivated Field Ginseng (국내 산양삼과 인삼 종자의 형태적 형질과 안정성 동위원소 비교)

  • Choi, Myoung Sub;Kim, Sunhee;Park, Chan Ryul;Kim, Namyoung;Shin, Jinsub
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.97 no.4
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    • pp.357-362
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    • 2008
  • We compared the morphological characters and stable isotopes of seeds of wild simulated ginseng with those of cultivated field ginseng. Seeds were collected from ten areas for wild simulated ginseng and two areas for cultivated field ginseng. The length, width, thickness and number of seeds per gram were measured and the ratio of stable isotopes of carbon and nitrogen was analysed as well. There was a overlapping variation of morphological characters and the ratio of stable isotope of the wild simulated ginseng among study areas. In Geumsan area, compared with the seed of cultivated field ginseng, the seed of wild simulated ginseng was significantly small and light, and the ${\delta}^{15}N$(‰) of wild simulated ginseng was lower than that of cultivated field ginseng. However, it is somewhat impossible to compare the regional variation of the unique value of ${\delta}^{15}N$(‰) among study areas of wild simulated ginseng. We can suggest the value of ${\delta}^{15}N$(‰) can be used as detection factor for cultivation regime like chemical fertilization and organic farming.

Determination of the Origin of Particulate Organic Matter at the Estuary of Youngsan River using Stable Isotope Ratios (${\delta}^{13}C$, ${\delta}^{15}N$) (탄소 및 질소 안정동위원소 비를 이용한 영산강하구역 유기물 기원 추정 연구)

  • Lee, Yeon-Jung;Jeong, Byung-Kwan;Shin, Yong-Sik;Kim, Sung-Hwan;Shin, Kyung-Hoon
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.46 no.2
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    • pp.175-184
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    • 2013
  • Organic carbon and total nitrogen stable isotope ratios of suspended materials were determined at 3 stations (from Mongtan Bridge to Youngsan river estuary barrage) (n=6, each) from November 2008 to August 2009, in order to understand the origin of particulate organic matter at the Estuary of Youngsan River. Allochthonous organic matter, ammonia-N and silicate were increased after heavy rain (in August). Carbon isotope ratios were significantly different between stations in November and August, and it was possible to determine the origin of organic matter. The heavier nitrogen isotope ratios, as well as higher phosphate concentrations, were found in November than other sampling times. Livestock wastewater and farmland input was likely the main causes of these high values. In addition, YS3 station, the nearest site to estuary barrage, appears to be affected by a substantial amount of livestock wastewater and farmland input, considering that nitrogen isotope ratios were heavier than those at the upper sites. These results suggest that the analysis of stable isotope ratios is a simple but useful tool for the determination of organic matter origin in aquatic environments.

기체 크로마토그래피법을 이용한 수소동위원소 분리기술

  • 김광락;구제휴;나정원;정흥석;성기웅;김용익
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.28 no.1
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    • pp.93-101
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    • 1996
  • 수소동위원소의 실험과 취급 및 삼중수소 제거시설의 운용이나 더 나아가서 핵융합소재의 관리기술을 위해서는 수소동위원소분만 아니라 그들의 이성질체들에 대한 정성 및 정량분석이 필수적이며 이를 위해 기체크로마토그래피 분리법이 중요한 분석수단으로 활용되어오고 있다. 본 연구에서는 고순도 $H_2및$ $D_2의$ 수소동위원소 기체를 대상으로 하고 상용의 기체크로마토그래피 분석기를 사용하여 분리컬럼 분위기를 액체질소온도로 유지하고 헬륨 케리어기체를 특별제작된 진공-시료주입장치를 통해 펄스주입하여 크로마토그래피 분리실험을 수행하였다. 10%함량의 염화망간으로 부분 비활성화 시킨 산화알루미늄을 고정상으로 선정하여 이성질체의 분리를 억제할 수 있었으며 흡착후 분리용리시간이 단축된 비교적 좋은 수소동위원소 분리조건을 실증하므로서, 저농도 수소동위원소의 정량분석과 고순도 수소동위원소의 분리 및 농축기술 개발을 위한 기초를 마련하였다.

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강변여과수 개발지역의 인공함양특성 평가를 위한 동위원소 기술적용에 대한 예비연구

  • 김천수;김건영;고용권;김형수
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2002.09a
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    • pp.343-346
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    • 2002
  • 인공함양 특성평가를 위한 동위원소기술을 적용하기 위한 연구지역으로 영남내륙권의 고령군과 달성군의 경계에 위치한 낙동강변의 강변여과수 개발지역을 선정하였으며, 동위원소기술적용을 위하여 연구지역내에 위치한 강변여과수 개발을 위한 양수정과 주변공들 및 지표수들에 대한 시료채취를 수행하였다. 관측공 중 한 공에 대하여는 다중패커시스템 (Multi-packer system)을 활용하여 심도별 변화를 살펴보았다. 연구지역내 물시료들에 대한 현재까지의 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다. 이처럼 현재까지의 기초분석 결과는 자연수 시료들에 적용된 다양한 동위원소값들이 서로 유사한 값들을 보여서 동위원소 특성을 지하수 유동특성이나 함양특성을 해석하기 위한 추적자로 이용하는데 어려움이 있을 것으로 판단된다. 따라서 특정한 시기의 강우사건에 대해 강수, 낙동강물, 양수정 및 일련의 주변공과 다중패커시스템이 설치된 공의 심도별 구간 등에 대해 현재보다 보다 집중적이고 체계적인 시료채취가 시도되어지거나 방사성동위원소를 이용한 추적자 시험이 병행되어야 할 것으로 사료된다.

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Introduction of Denitrification Method for Nitrogen and Oxygen Stable Isotopes (δ15N-NO3 and δ18O-NO3) in Nitrate and Case Study for Tracing Nitrogen Source (탈질미생물을 이용한 질산성 질소의 산소 및 질소 동위원소 분석법 소개)

  • Lim, Bo-La;Kim, Min-Seob;Yoon, Suk-Hee;Park, Jaeseon;Park, Hyunwoo;Chung, Hyen-Mi;Choi, Jong-Woo
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.50 no.4
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    • pp.459-469
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    • 2017
  • Nitrogen (N) loading from domestic, agricultural and industrial sources can lead to excessive growth of macrophytes or phytoplankton in aquatic environment. Many studies have used stable isotope ratios to identify anthropogenic nitrogen in aquatic systems as a useful method for studying nitrogen cycle. In this study to evaluate the precision and accuracy of denitrification bacteria method (Pseudomonas chlororaphis ssp. Aureofaciens ($ATCC^{(R)}$ 13985)), three reference (IAEA-NO-3 (Potassium nitrate $KNO_3$), USGS34 (Potassium nitrate $KNO_3$), USGS35 (Sodium nitrate $KNO_3$)) were analyzed 5 times repeatedly. Measured the ${\delta}^{15}N-NO_3$ and ${\delta}^{18}O-NO_3$ values of IAEA-NO-3, USGS 34 and USGS35 were ${\delta}^{15}N:4.7{\pm}0.1$${\delta}^{18}O:25.6{\pm}0.5$‰, ${\delta}^{15}N:-1.8{\pm}0.1$${\delta}^{18}O:-27.8{\pm}0.4$‰, and ${\delta}^{15}N:2.7{\pm}0.2$${\delta}^{18}O:57.5{\pm}0.7$‰, respectively, which are within recommended values of analytical uncertainties. Also, we investigated isotope values of potential nitrogen source (soil, synthetic fertilizer and organic-animal manures) and temporal patterns of ${\delta}^{15}N-NO_3$ and ${\delta}^{18}O-NO_3$ values in river samples during from May to December. ${\delta}^{15}N-NO_3$ and ${\delta}^{18}O-NO_3$ values are enriched in December suggesting that organic-animal manures should be one of the main N sources in those areas. The current study clarifies the reliability of denitrification bacteria method and the usefulness of stable isotopic techniques to trace the anthropogenic nitrogen source in freshwater ecosystem.

Ammonium Behavior and Nitrogen Isotope Characteristics of 2:1 Clay Minerals from Submarine Hydrothermal System in the Wakamiko Crater of Kagoshima Bay, Southwestern Japan (일본 서남부 가고시마 와카미코 해저 열수환경에서 형성된 2:1 점토광물 내 암모늄 거동 및 질소동위원소 특성)

  • Jo, Jaeguk;Yamanaka, Toshiro;Shin, Dongbok
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.54 no.1
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    • pp.151-160
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    • 2021
  • 2:1 clay minerals such as smectite incorporating ammonium were extracted to investigate the ammonium behavior and nitrogen isotope characteristics for two different sediment cores which were collected from shimmering sites on seafloor of the Wakamiko crater, southwestern Japan. Inorganic nitrogen contents in clay fraction were estimated by calibration curve based on consistently decreasing carbon and nitrogen ratio during the treatment to decompose organic materials, after removing inorganic carbon. The results show that the proportions of inorganic nitrogen for total nitrogen in clay fraction of SWS site(Core#1094MR: av. 18.2%) are higher than those in SES site(Core#1093MG: av. 11.5%). Relatively good crystallinity of the former suggests that exchangeable ammonium was transformed to non-exchangeable ammonium during more evolving diagenetic process. Nitrogen isotope variance of clay fraction(SES site: Core#1093MG: -4.4 ~ +0.2 ‰, av. -2.4 ‰; SWS site: Core#1094MR: -0.7 ~ +3.0 ‰, av. +1.5 ‰) during sequential decomposition of exchangeable ammonium suggests that heat flow derived from deep magma led to nitrogen isotope fractionation between dissolved ammonium and ammonia in the fluids involved in the formation of 2:1 clay mineral incorporating ammonium with local temperature variation.

Stable Isotope Measurement of Ammonium Using HPLC-RTS (high performance liquid chromatography-retention time shift) (HPLC-RTS (high performance liquid chromatography-retention time shift)를 이용한 암모늄 이온의 안정동위원소 측정방법의 개선)

  • An, Soonmo;Lee, Jiyoung;Gardner, Wayne S.
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.18 no.1
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    • pp.47-52
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    • 2013
  • Despite the usefulness of nitrogen isotope tracer experiments in nitrogen cycling studies, there are not such many measurement data mainly due to the difficulties in analytical methods. Although Gardner et al. (1996) developed a relatively simple and accurate method that can measure ammonium isotope using HPLC and used it widely in various N dynamics studies, the technique was not adopted to other laboratories. An HPLC-RTS system using updated HPLC pumps that can perform the same measurements as that of Gardner et al. (1996) was built. The result of standard sample showed linear increase of RTS with the $^{15}N$ proportions. Centroid retention times calculated with Matlab$^{(R)}$ program enhanced the linearity of the response. In a sea water incubation experiment spiked with $^{15}NH_4{^+}$, the uptake and regeneration of ammonium could be separately estimated using the temporal change of $^{15}N/^{14}N$.

Food-Web Structures in the Lower Trophic Levels of the Korean Seas (East Sea, West Sea, South Sea, and East China Sea) during the Summer Season: Using Carbon and Nitrogen Stable Isotopes (하계 한반도 해역(동해, 서해, 남해 및 동중국해)의 하위영양단계 먹이망 구조 : 탄소 및 질소 안정동위원소 활용)

  • Min, Jun-Oh;Lee, Chang-Hwa;Youn, Seok-Hyun
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.26 no.5
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    • pp.493-505
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    • 2020
  • Food web structures in the lower trophic levels of the seas around the Korean peninsula were investigated in August 2019 using stable isotopes. There were variable ratios of the carbon (-26.18 ~ -20.61 ‰) and nitrogen stable (5.36 ~ 15.20 ‰) isotopes in the particulate organic matter (POM). Most of the organisms ingested micro-POM as a major food source, but this varied spatially. The chaetognaths (3.40 ± 0.61) occupied the highest trophic level. The isotope mixing model showed that the proportions (13 ~ 51 %) of some organisms (i.e., copepods and euphausiids) reflected the relative contributions as major food sources for chaetognaths at each site.