고추 멀칭재배에서 암모늄이온 (${NH_4}^+$)과 칼륨이온 ($K^+$)을 흡착시킨 천연 Zeolite (NK-Z) 처리 효과를 확인하기 위하여, 관행기비, 관행기비와 NK-Z 추비 및 NK-Z 기 추비를 처리하고 고추 유묘를 이식한 후 고추의 생육반응과 토양 중 질소와 칼륨농도의 변화를 경시적으로 조사하였다. 이식 18주 후 NK-Z 기 추비 처리구의 고추는 대조구보다 생육이 크게 향상되었다. 고추과실이 익은 이후 4차례에 걸쳐 수확을 하여 적과의 수량을 비교한 결과, NK-Z 기 추비 처리구의 주당 생체중으로 대조구보다 14.89% 증가하였다. 고추재배 토양 중 ${NH_4}^+$과 $K^+$의 농도의 변화를 분석한 결과 NK-Z 기 추비, NK-Z추비 및 대조구의 순으로 질소와 칼륨농도가 높게 유지되었으며, 이러한 결과는 암모늄이온(${NH_4}^+$)과 칼륨이온($K^+$)이 흡착된 천연 Zeolite가 토양 중 보비력을 증가시킨다. NK-Z 기 추비 처리구의 $NH_4$-N 농도가 대조구보다 63.41% 높았다.
토양 유기물함량이 다른 감귤원 토양 19개 토양통에서 30개의 토양시료를 채취하여 8개 농약에 대한 흡착특성을 분석하였다. 흡착형태 alachlor와 chlorpyrifos는 C형, diuronn과 diniconazole은 L형, metribuzin, metolachlor 및 linuron은 유기탄소 함량이 증가함에 따라 S, C 및 L형이 복합적으로 나타났으며, chlorothalonil은 유기탄소 함량에 따라 C, S, L 및 H형이 모두 나타났다. metribuzin, metolachlor 및 alachlor의 분배계수 값은 $10\;L\;kg^{-1}$ 이하로서 유기탄소 함량이 증가함에 따라 직선적인 형태로 높아졌다. linuron, diuron 및 chlorothalonil의 분배계수 값은 60, 200 및 $400\;L\;kg^{-1}$ 이하에서 지수 형태로 증가했으며, diniconazole과 chlorpyrifos는 로그 형태로 증가하였다. Freundlich식의 Kf 값도 유기탄소 함량이 많아짐에 따라 분배계수 값과 거의 유사한 형태로 증가되었으나 분배계수 값에 비해 직선성이 컸다.
토양 중 pencycuron의 온도, 수분함량 및 토성에 따른 흡착, 잔류 특성을 구명하고자 실내 및 포장실험과 환경의 영향에 대하여 실험을 수행하였다. 2종 토양에서 진탕 시간과 약제의 흡착량사이에 높은 유의성이 있는 power function의 상관관계가 인정되었다. 흡착속도는 진탕 1시간 이내에 사질식양토에서 최대 흡착량의 60%가, 미사질식양토에서 65%가 흡착되었고, 12시간 후에는 의사평형에 도달하였다. Pencycuron의 농도별 흡착은 Freundlich 등온식에 부합되었으며, 흡착분배계수 $K_d$값은 사질식양토에서 2.31, 미사질식양토에서 2.92었다. 토양 중 유기탄소에 대한 분배계수 $K_{oc}$는 사질식양토에서 292.9이었고, 미사질식양토에서 200.5이었다. 흡착강도 및 비선형도를 성명하는 상수값은 사질식양토에서 1.45, 미사질식양토에서 1.68이었다. 실내 실험에 있어서 pencycuron의 잔류는 1차 반응식에 부합되었고, 반감기는 $12^{\circ}C{\sim}28^{\circ}C$에서 95일${\sim}$20일로, 토양 수분함량이 포장용수량의 $30{\sim}70%$인 토양에서 38일에서 21일로 짧아졌다. 토양 종류에 따른 pencycuron의 반감기는 토성이 현저히 달랐음에도 사질식양토에서 25일, 미사질식양토에서 22일로 나타났다. 포장 실험에서도 pencycuron의 반감기는 사질식양토에서 26일, 미사질식양토에서 23일이었다. 포장에서 10%까지 잔류되는 기간은 미사질식양토에서 57일, 사질식양토에서 69일로 나타났다.
이 연구는 과량의 유분(dodecane)으로 오염된 토양을 효율적으로 정화시키기 위한 화학적 토양세정(soil flushing)에서 알코올 성분에 의한 유동성을 고찰한 것이다. 탄소수가 다른 알코올 (methanol, ethanol, butanol)과 Tween-80 계면활성제를 세정용액으로 사용하여 혼합비, 조용매 종류 및 체류시간에 따른 세정결과를 도시하였다. 조용매 사용시 세척효율은 최대 94%(Butanol/Tween-80(w/w)=0.1) 이었다. 체류시간의 연장은 재흡착되는 admicelle의 증가로 말미암아 세정효율을 감소시키는 것으로 나타났다.
참깨 부산물의 중금속 흡착제로서 가능성을 검토하기 위해 $600^{\circ}C$에서 1시간동안 열분해 한 참깨 부산물 biochar를 이용하여 중금속 오염폐수 중의 중금속 흡착특성을 조사하였다. Biochar의 중금속 제거효율은 Pb>Cu>Cd>Zn 순으로 Pb의 흡착효율이 가장 높게 나타났다. 참깨 부산물 biochar를 이용한 흡착실험 결과를 Freundlich와 Langmuir 등온흡 착식에 적용하여 각각의 중금속 인자를 산출한 결과 Langmuir와 Freundlich 등온흡착식 모두에서 Pb의 흡착능력이 Cu, Cd 및 Zn에 비해서 우수한 것으로 나타났다. Pb의 경우는 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 더 적합하였으나 Cu, Cd 및 Zn의 경우 저농도에서 약간 차이는 있었으나 두 등온흡착식 모두 적합하였다. 전자현미경 (SEM)을 이용하여 중금속 흡착 전 후의 biochar 표면을 관찰한 결과 중금속 흡착 후에 각각의 중금속이 흡착되어 있는 것을 관찰 할 수 있었다. FT-IR 분석결과 중금속은 주로 방향족 C=O ring stretching ($1160cm^{-1}$$1384cm^{-1}$ 및 $1621cm^{-1}$)에서 흡착되는 것으로 관찰되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 참깨 부산물로 제조한 biochar는 중금속 흡착제로서의 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.
본 연구는 경사지 밭 토양에서의 양분유실로 인한 지표수와 지하수 오염의 주요 요인인 인산과 질소에 대하여 평가하였다. 유실된 토양 중에서 흡착된 인산은 용해되어 천천히 조류들의 영양원으로 이용되고, 물에 용해된 질소와 인산은 부영양화의 주요 요인으로 조류들에 의하여 즉시 영양원으로 이용된다. 질소의 유실은 유실된 총량의 약 90%가 유출수와 침투수에 의하여 유실되고, 인산의 유실은 유실된 총량의 약 60% - 67%가 유실된 토양 입자에 흡착되어 유실되었다. 대체적으로 환경적으로 합리적인 토양 및 물 관리에 의한 적절한 토지이용, 시비관리 및 토양 보전농법은 토양 및 양분유실을 감소시킬 수 있고, 지표수와 지하수의 수질을 개선할 수 있다.
방사성핵종중(放射性核種中) 식물(植物) 흡수율(吸收率)이 높은 $Sr^{90}$을 5개 답토양(畓土壤)에 처리(處理)하여 흡착(吸着)시킨 후 $Sr^{90}$ 탈착(脫着)에 대한 답토양(畓土壤)의 이(理)${\cdot}$화학적(化學的) 성질(性質)의 영향(影響)과 토양내(土壤內)에서의 형태별(形態別) 분포상태(分布狀態)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 답토양(畓土壤)에 흡착(吸着)시킬 $Sr^{90}$의 대부분은 치환성(置換性)과 수용성(水溶性)이었고 특히 치환성함량(置換性含量)이 매우 높았고 그 량(量)은 $Sr^{90}$처리량(處理量)과 정비례적(正比例的)으로 증가(增加)하였으나 이에 반하여 Ca처리(處理)에 의해서는 감소(減少)되었다. 2. 답토양(畓土壤)에서의 $Sr^{90}$ 존재형태(存在形態)는 토양통(土壤統)에 따라서 차이가 있으나 평균적으로 치환성(置換性)이 59.3%, 수용성(水溶性)이 28.6%, 비치환성(非置換性)이 12.6%로 나타났다. 3. 비치환성형태(非置換性形態)로 전환되는 $Sr^{90}$량(量)은 Illite함량(含量)이 높고 Vermiculite함량(含量)이 적은 토양(土壤)에서 높았다. 4. 토양(土壤)에 흡착(吸着)된 $Sr^{90}$의 형태중(形態中) 수용성(水溶性)과 치환성(置換性) $Sr^{90}$의 탈착량(脫着量)은 토양(土壤) pH 와 치환성염기(置換性鹽基) 함량(含量)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)하였고 유기물(有機物)과 점토함량(粘土含量)의 증가(增加)에 따라서는 증가(增加)하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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