• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.192-192
• /
• 2018

토양수분량은 가뭄, 홍수 및 갈수 예보, 유출 해석, 작물의 소비수량 산정과 같이 국가 물 관리 및 수자원 계획 및 개발 등의 목적으로 활용되고 있다. 또한, 생태수문학의 중요한 인자로써 식생의 성장 및 변동의 원인과 결과를 동시에 제공한다. 이는 대기의 상호작용 및 총체적인 물 수지와 관련되며 지표면의 침투, 증발산, 오염물의 이송 및 생태계에도 중요한 인자로 활용된다. 토양수분량은 수자원 부존량에 차지하는 비중은 매우 적지만 대상유역의 유출기구 특성을 지배하는 주요인자로 작용하여 홍수량의 규모에 크게 영향을 미친다. 미국 등 여러 선진 외국에서는 오래 전부터 토양수분에 대한 이론적인 개념을 정립하여 토양수분량을 정기적으로 관측해 오고 있다. 우리나라 또한 토양수분량 관측을 하고 있으며, 주로 농업목적으로 토양수분량 관측소가 운영되고 있다. 그 중 기상청에서는 주로 농업기상관측 항목에 포함하여 농업기상관측소를 운영하고 있으며, 농촌진흥청에서는 농작물의 생육 목적으로 토양수분량 자료를 관측하고 있다. 하지만, 유역 단위의 가뭄과 물 순환을 규명하기 위한 연구가 부족하여 최근 국토교통부에서는 유역 단위의 토양수분량 자료생산 연구를 계획하고 있다. 유역 단위의 토양수분관측의 어려움은 주로 산지에서 발생하는 토양수분의 변동이다. 이는 사면의 유출과 식생의 영향 및 기반암의 영향을 받기 때문이다. 본 연구에서는 청미천(수레의산)과 설마천(감악산) 산지 사면에 설치된 유전율식(TDR, Time Domain Reflectometer)장비로 관측된 최근 3년간(2015~2017)의 데이터를 이용하여 경년변화특성을 분석하였다. 분석 결과는 유역의 물 순환을 규명하는데 가장 중요한 연구로써 활용될 것으로 기대된다.

• Microbiology and Biotechnology Letters
• /
• v.34 no.2
• /
• pp.83-93
• /
• 2006

In heavily industrialized areas, soil sites are contaminated with high concentrations of heavy metals. These pollutants are highly accumulated to the human body through the food web and cause serious diseases. To remove heavy metals from the soil, a potential strategy is the environmental friendly and cost effective phytoremediation. For the enhancement of remediation efficiency, the symbiotic interaction between the plant and plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) has been attended. In this review, the interaction of the plant and PGPR in the heavy metal-contaminated soil has been reviewed. The physicochemical and biological characteristics of the rhlzosphere can influence directly or indirectly on the biomass, activity and population structure of the rhizobacteria. The root exudates are offered to the soil microbes as useful carbon sources and growth factors, so the growth and metabolism of rhizobacteria can be promoted. PGPR have many roles to lower the level of growth-inhibiting stress ethylene within the plant, and also to provide iron and phosphorus from the soil to plant, and to produce phytohormone such as indole acetic acid. The plant with PGPR can grow better in the heavy metal contaminated soil. Therefore higher efficiency of the phytoremediation will be expected by the application of the PGPR.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.4 no.4
• /
• pp.365-372
• /
• 2006

A dynamic compartment model is presented to predict the contamination level of agricultural plant by $^{137}C_s$ as a result of a soil deposition. The model considered the processes of a percolation, soil mixing by a plowing before transplanting, plant uptake, leaching to a deep soil, and fixation to a clay mineral. The effects of the soil properties (pH, clay mineral, organic matter content, and exchangeable K), which are spatially varied, on a plant uptake and the leaching rates of $^{137}C_s$ in a root zone soil were modeled by the Absalom model. To test the validity of the model, the $^{137}C_s$ aggregated transfer factors(TFa) for rice plants were compared with those observed from some simulated $^{137}C_s$ soil deposition experiments, which were carried out with respect to rice plants cultivated in seventeen paddy soils of different properties for two consecutive years. Observed $^{137}C_s$ TFa values of the rice plants did not show an evident trend for the pH and clay content of the soil properties, while they increased with an increasing organic matter content or a decreasing exchangeable K concentration. Predicted $^{137}C_s$ TFa values of the rice plants were found to be comparable with those observed.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.148-156
• /
• 2006

Potential hydrocarbon degrading bacteria were screened from the site artificially polluted with 20,000 ppm of diesel. Among the isolates, two strains, SJD2 and SJD4, showed higher activities to degrade diesel on the Bushnell-Hass broth medium containing 2% of diesel. 16S rDNA sequence analysis revealed that SJD2 and SJD4 were Bacillus fusifomis and B. cereus, respectively. Both strains were found to grow in a wide range of temperature between $20^{\circ}C-55^{\circ}C$, with the best at $30^{\circ}C-37^{\circ}C$. This is the first report, as far as we know, that B. fusifomis is capable of degrading diesel. We hope that a new isolate, B. fusifomis, will efficiently conduct bioremediation at the contaminated sites with petroleum hydrocarbons.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.389-393
• /
• 2013

The purpose of this study is to investigate the biodegradation characteristics of the xylene by BTEX-degrading bacteria, Pseudomonas putida BJ10, isolated from oil-contaminated soil and bio-degradation pathway of the xylene. The removal efficiencies of o, m, p-xylene in mineral salts medium (MSM) by P. putida BJ10 were 94, 90 and 98%, respectively for 24 hours. It shows clear difference compared with the control groups which were below 3%. The removal efficiencies of BTEX by P. putida BJ10 in gasoline-contaminated soil were 66% for 9 days. They were clearly distinguished from the control groups (control and sterilized soil) which were 32 and 8%. 3-methylcatechol and o-toluic acid were detected after 6 and 24 hours during the o-xylene biodegradation pathway. Therefore, we confirmed o-toluic acid as the final metabolite. And intermediate-products were somewhat different with previously published studies of the transformation pathway from o-xylene to 3-methylcatechol.

• Clean Technology
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.200-208
• /
• 2012

This study was performed to prevent the health damage of environmental contaminants in Industrial Complex Area. And, this study aimed to identify the concentration levels and distribution characteristics of environmental contaminants and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) at soil in Industrial Complex Area and control area. The concentration of the soil pollution standard such as the heavy metals in the soil, VOCs, PAHs, and PCB were measured and analyzed using the soil specimens in the Industrial Complex Area and control area. Soil specimens from the Industrial Complex Area (the direct exposure area) and the control area were surveyed. Songdo-dong, Haedo-dong and Jechul-dong, which are in the direct exposure area and near the emission source, showed relatively high concentrations of contaminant materials when compared with Jangki-myeon, which is far off and in the control area. The concentration of zinc was 20.8-58.9% of the level of concern (300 mg/kg) in the 1st region, which is a relatively high concentration. The concentration of fluoride was under the standard in every region, but it was about 74% of the level of concern (400 mg/kg) in the 1st region. It is recommended that controlling fluoride emissions is necessary. Levels of organic phosphate, phenol, and VOCs like benzene, toluene, ethylbenzene and xylene were under the detection limit of the analysis instruments. The concentration of TPH was high in Songdo-dong. The concentration of contaminants in Jechul-dong was high. In addition, it was observed that the level of soil contamination changed depending on the distance from the emission source. The concentration of PAH compounds in the soil was 18.71-1744.59 ng/g, and the concentration of six potential cancer-causing PAH materials was 6.54-695.94 ng/g. The highest concentration was in Songdo-dong. The PAH concentration in the direct exposure area near the complex was relatively high compared to the indirect exposure area.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.2009-2013
• /
• 2009

일반적으로 비닐하우스내의 농작물 경작은 자연환경과 차단된 조건에서 작물을 집약적으로 재배하므로 비료의 사용량이 많아 오염원으로 작용하고, 휴작기에 비닐을 제거 방치하므로 비닐 표면에 집적된 오염물은 강우 시 유출되어 이들로 인한 주변 하천수 및 지하수 오염을 가중시킨다. 따라서 팔당호 유역내 하천 부지에서 비닐하우스 등이 집단화 되어 있어 이로 인해 팔당호 유역내 수질에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한 팔당호 유역내 하천부지에서 대단위 비닐농가가 집단적으로 조성되어 있는 것으로 조사되었으며, 팔당호 유역내 산발적으로 비닐하우스 농가가 형성되어 있는 것으로 조사되었다. 이들 비닐하우스로부터 비강우시에는 유출 오염수는 없는 것으로 파악되었으나, 강우 시 강우유출수가 표면 유출되는 과정에서 오염수가 팔당호로 직접 유입되어 팔당호 수질에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 팔당호 유역의 비닐하우스 경작에 의한 수질특성 조사 결과, SS 농도는 북한강 $372{\sim}446$ $mg/{\ell}$, 남한강 $488{\sim}547$ $mg/{\ell}$, 경안천 $345{\sim}415$ $mg/{\ell}$로 조사되었으며, BOD 농도는 북한강 $12.2{\sim}15.3$ $mg/{\ell}$, 남한강 $13.3{\sim}16.8$ $mg/{\ell}$, 경안천 $15.6{\sim}18.8$ $mg/{\ell}$으로 조사되었고, COD 농도는 북한강 $23.9{\sim}26.8$ $mg/{\ell}$, 남한강 $25.2{\sim}26.0$ $mg/{\ell}$, 경안천 $26.4{\sim}32.9$ $mg/{\ell}$로 조사되었다. 또한 T-N 농도는 북한강 $17.39{\sim}23.64$ $mg/{\ell}$, 남한강 $17.87{\sim}22.09$ $mg/{\ell}$, 경안천 $18.34{\sim}19.55$ $mg/{\ell}$으로 조사되었으며, T-P 농도는 북한강 $1.425{\sim}1.795$ $mg/{\ell}$, 남한강 $1.519{\sim}1.767$ $mg/{\ell}$, 경안천 $1.727{\sim}1.827$ $mg/{\ell}$로 조사되었다. 또한, 오염부하량으로부터 산정된 비닐하우스의 하천에 미치는 오염부하기여율은 SS의 경우 17.3%, BOD 4.5%, COD 5.2%, T-N 11.0%, T-P 7.4%로 조사되었다. 이는 비닐하우스 농가에서 유출되는 SS 및 T-N, T-P 오염부하량이 하천에 미치는 영향이 상대적으로 높다는 것을 의미하며, 이는 비닐하우스 주변이 주로 나대지로 되어 있고 비료 또는 영양물질이 많기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 탄소성 유기물질을 나타내는 BOD 및 COD의 오염부하기여율은 주변 토양과 큰 차이를 보이지 않았다. 결국 비닐하우스의 재배는 토양 표면피복의 효과적인 관리 및 영양물질에 대한 관리가 이루어지지 않을 경우 팔당호에 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.475-475
• /
• 2011

우리나라 토지계 비점오염부하에서 농촌계 발생오염부하 비중은 질소와 인이 가각 74%와 55%로 보고되고 있다. 이러한 농촌계 오염부하에서 저수지 관개논에서의 오염부하 비중은 질소와 인이 각각 29%와 44%이며, 전체 논 대비 저수지 관개논 비중은 45%에 달하고 있다. 따라서 하천 및 호소의 수질향상을 위해서는 저수지 관개논의 비점오염배출에 대한 효과적/체계적인 관리가 필요하다. 본 연구의 목적은 저수지 관개논에서의 비점오염부하를 정량화하기 위하여, 저수지 관개논 비점오염부하 모니터링 기법 정립 및 계측시스템을 구축하고, 비점오염부하의 종합적인 모니터링을 통하여 비점오염원 주요 관리인자의 상호관련성을 정량적으로 분석/평가하는 데 있다. 대상지구는 이동저수지 하류에 위치한 관개논을 선정하고, 수문수질 계측망을 구성하였다. 강수량, 증발산량, 담수심, 침투수량, 관개수량, 배수량 등의 수문/수질인자와 토양 인자 및 작물생육특성 등에 대한 모니터링을 통하여 관개논에서의 비점오염부하를 정량적으로 산정하였다. 이를 바탕으로 각각의 비점오염부하에 영향을 미치는 주요 인자 상호 관련성을 정량적으로 평가하였다. 본 연구는 현재 초기 연구에 해당되며 향후 지속적인 모니터링 및 정량적 평가가 이루어져야 하며, 농업비점오염에 의한 수체에 미치는 영향을 분석함으로서 지속가능한 농업, 수계의 수질보전대책 수립, 그리고 물환경 정책 도출 및 수립에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 1998.05a
• /
• pp.395-403
• /
• 1998

오염원의 이송확산에 관한 많은 연구들이 수행되어 왔으나 특히 비포화 영역에서 오염원 이송확산을 측정하는 것은 매우 어려운 것으로 알려지고 있다. 비포화 토양에서의 오염원 이송확산은 매질의 함수량 변화에 영향을 받기 때문에 오염원 거동특성을 이해하려면 비포화 흐름 분석을 선행한 후 오염원의 이송확산 특성을 분석하여야 한다. 본 연구에서는 비포화 영역에서의 오염원 이송특성을 분석하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용하여 비포화 흐름 및 오염원 이송을 측정하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 TDR을 이용하여 오염원 이송을 측정하는 방법을 개발하였으며, 이 방법을 이용하여 1차원의 토양기둥시료에서 비포화 흐름 및 오염원 이송확산에 관한 실험을 수행하고 수치모형을 적용함으로써 비포화 영역에서 오염원의 이송확산에 관한 거동특성을 규명하였다. 본 연구에서는 두 종류의 국내 토양시료(SUS, KUS)를 사용하였는데, 토양의 물리적 특성을 예비실험을 통하여 규명한 후 토양기둥시료를 이용한 본실험을 수행하였다. 비포화 천이흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 급격한 습윤전선의 전진에 따른 종형의 함수량변화를 관측할 수 있었고, 이때 오염원의 농도는 함수량의 천이구간의 중심점으로부터 전방영역의 농도분포가 습윤전선에서의 함수량 분포와 유사한 종형을 이루고 있음을 관측할 수 있었다. 비포화 정상흐름하의 오염원 이송확산 실험에서는 오염원이 이송하며 농도 천이구간이 확장되어지는 전형적인 형태를 보였다. 또한 예비실험에서 측정한 매개변수를 입력자료로하여 수행한 수치결과와 실험결과를 비교하였는데 비포화 흐름특성은 실험결과와 수치결과가 정량적으로 일치하는 경향을 보였으나, 오염원 이송확산 특성은 정량적으로 수치결과가 실험결과보다 더 많이 확산되는 경향을 보였다. 따라서 수치모형을 현장에 적용할 경우 확산지수 결정에 주의하여야 할 것으로 판단된다. 즉, 수치모형에 적용할 확산지수는 BTC 실험을 통하여 측정한 확산지수, 수치확산, 흡착계수, 적용영역의 크기 등을 고려하여 결정하여야 한다. 특히 본 논문에서는 TDR을 이용하여 최초로 천이상태의 함수량과 오염원 농도를 측정하였는데 이를 위하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하는 식을 제안하였으며, 전기전도도와 토양수 농도, 전기전도도와 함수량의 관계를 이용한 천이상태의 오염원 농도 측정방법을 개발하였다. 특히 제안식에서는 한계함수량의 개념을 도입하여 전기전도도와 함수량관계를 추정하므로 추정식의 실험값 반영 정도를 증가시켰다. 본 연구에서 제안된 식을 이용하여 추정된 전기전도도와 함수량관계는 다른 제안식에 비하여 개선된 결과를 보여 주었고, 본 연구에서 개발한 오염원 농도 측정법을 이용하여 측정한 결과 함수량이 0.15이하에서는 측정오차가 크지만 함수량이 0.15이상일 경우 매우 좋은 결과를 보였는데 질량평형을 검토한 결과 약 5-10%의 오차율을 보였다. 따라서 본 논문에서 개발된 천이상태의 오염원 농도측정법은 용존 오염물질의 이송에 관한 정확한 실험을 제공할 것으로 판단된다.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.53 no.4
• /
• pp.441-477
• /
• 2020

There have been raised other environmental issues related to remediated soils piled up in numerous carry-out processing facilities because a considerable quantity of them have been produced every year, but most of them have not been relevantly reused or recycled. Thus, this article reports the trend of researches on the development of techniques to restore the quality of remediated soils to activate their reuse and recycling. Firstly, the tendency of change in soil properties through remediation processes was looked over, and then the degradation of soil quality was characterized according to the type of remediation processes. Besides, the direction of policy to promote the reuse and recycling of remediated soils was introduced, and finally, the future works needed were suggested. This article was prepared based on the results of the survey of domestic and foreign literature. A number of literature were reviewed to scrutinize the change of soil properties due to remediation processes and diverse techniques for the amendment and restoration of remediated soils. Furthermore, the policies related to the reuse and recycling of remediated soils were arranged with the reference of the first and second versions of the Soil Conservation Master Plan of Korea. The literature survey focused on three kinds of remediation technologies, such as land farming, soil washing, and thermal desorption, which were most frequently used so far in Korea. The results indicate that the tendency of change in soil properties was significantly different depending on the type of remediation processes applied, and the degradation characteristics of soil quality were also totally different between them. The soil amendment and restoration can be categorized as three techniques depending on the type of substances used, such as inorganic, organic, and biological ones. Diverse individual materials have been used, and the soil properties improved or enhanced were dependent on the type of specific materials utilized. However, few studies on the restoration of soil qualities degraded during the remediation processes have not been carried out so far. The second Soil Conservation Master Plan states the quality certification and target management system of remediated soils, and it is expected that their reuse and recycling will be facilitated hereafter. With the consideration of the type of remediation processes implemented and public utility, the restoration technologies of remediated soils should be developed for the vitalization of their reuse and recycling. Besides, practical and specific measures should be taken to support the policy specified in the second Soil Conservation Master Plan and to promote reuse/recycling of remediated soils.