토양의 질소 중 대부분은 유기태 질소이며, 아미노산은 유기태 질소의 주된 분획물이다. 부산물 비료는 토양에 유기물을 공급해 주며 부식산은 유기물의 주된 구성성분이다. 아미노산은 분해되어 유효태 질소로 전환되기 때문에 토양비옥도 측면에서 중요한 역할을 한다. 본연구에서는 제조원료가 상이한 11종류의 시관 부산물 비료로부터 부식산을 추출하고, 부식산에 함유되어 있는 아미노산의 함량 및 분포를 조사했다. 공시재료로 사용한 부산물비료의 대부분은 비료공정규격을 충족시켰으나, 일부 비료는 유기물함량이 낮고, C/N비가 너무 높아 부숙되지 않은 채 판매되고 있었다. 수피비료의 경우 부숙이 진행될수록 부식산, 훌부산 함량, ${\Delta}KogK$값이 감소되었고, 부식산/훌부산 비, RF값은 증가되어 이론과 일치했다. 부식산의 형태는 Rp형태에서 B형태로 전환되었다. 부산물비료 부식산 중 총 아미노산 함량은 1.2~5.6%였고, 이중 중성 아미노산이 0.8~4.5%로 가장 높았다. 부엽토, 톱밥, 수피등 식물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>산성>염기성 아미노산의 순서였고, 계분, 돈분등 동물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>염기성>산성 아미노산의 순서였다. 부산물비료를 비교할 때, 총 아미노산 분포는 부엽토>톱밥>돈분>계분>니토 순(順), 산성아미노산은 수피>톱밥>부엽토>니토 순(順)이었다. 염기성 아미노산 분포는 산성 아미노산과 역순이었다. 중성아미노산은 부엽토>톱밥>수피>니토의 순이었다. 수피비료의 경우, 부숙이 진행될수록 산성 아미노산함량은 증가했으나. 염기성 및 중성아미노산 분포는 감소했다. 부산물비료의 원료 및 부숙정도에 따라 아미노산의 함량 및 분포는 다름을 알 수 있었다.
Electrokinetic technique was considered in removing arsenic from the abandoned mining tails. In order to estimate the removal characteristics of arsenic, the sequential extraction analysis and desorption experiment were carried out prior to the application of electrokientic process. The result of sequential extraction analysis indicated that the water soluble and exchangeable fraction, easily leachable to ground water, were very low as much as about 2.5% and the fraction except residual (38.3%), possibly extractable under very acidic or alkalic environment, was about 59%. In the result of desorption test using four different kinds of electrolytes, the mixture of citric acid and sodium dodecyl sulfate (SDS) showed the highest desorption efficiency as much as 77.3%. The removal efficiencies of arsenic from mining tailings by electrokinetic process under the different electrolyte environments were slightly low and resulted in the following order: citric acid + SDS (18.6%) > 0.1 $NHNO_3$ (8.1%) > HAc (7.4%) > Distilled water(6.6%). Also, arsenic in soil matrix was moved favorably in the direction of anodic rather than cathodic region, which is opposite trend with cationic metal ions generally existing in soil, because anionic form of arsenic is dominated in acidic soil caused by the movement of acid front form anode.
Psychrophilic phytases suitable for aquaculture are rare. In this study, a phytase of the histidine acid phosphatase (HAP) family was identified in Morchella importuna, a psychrophilic mushroom. The phytase showed 38% identity with Aspergillus niger PhyB, which was the closest hit. The M. importuna phytase was overexpressed in Pichia pastoris, purified, and characterized. The phytase had an optimum temperature at $25^{\circ}C$, which is the lowest among all the known phytases to our best knowledge. The optimum pH (6.5) is higher than most of the known HAP phytases, which is fit for the weak acidic condition in fish gut. At the optimum pH and temperature, MiPhyA showed the maximum activity level ($2,384.6{\pm}90.4{\mu}mol{\cdot}min^{-1}{\cdot}mg^{-1}$, suggesting that the enzyme possesses a higher activity level over many known phytases at low temperatures. The phytate-degrading efficacy was tested on three common feed materials (soybean meal/rapeseed meal/corn meal) and was compared with the well-known phytases of Escherichia coli and A. niger. When using the same amount of activity units, MiPhyA could yield at least $3{\times}$ more inorganic phosphate than the two reference phytases. When using the same weight of protein, MiPhyA could yield at least $5{\times}$ more inorganic phosphate than the other two. Since it could degrade phytate in feed materials efficiently under low temperature and weak acidic conditions, which are common for aquacultural application, MiPhyA might be a promising candidate as a feed additive enzyme.
Layered double hydroxides(LDHs)가 토양의 이화학성에 미치는 영향 및 결정성의 변화를 규명하기 위하여 LDHs가 처리된 토양침출수를 calcium carbonate 처리와 비교 조사하였다. LDHs와 $CaCO_3$를 처리한 토양의 pH는 유사한 pH 변화를 나타내었으나, LDHs를 처리한 토양의 pH가 무처리구 및 $CaCO_3$ 처리구에 비해 각각 3.0 및 1.0 높게 낮타났다. LDHs를 첨가한 토양침출수의 $Mg^{2+}$ 함량은 52.0~383.0 mg/l으로 무처리구의 1.0~10.0 mg/l, $CaCO_3$ 처리구의 1.0~20.0 mg/l 보다 매우 높았다. $Al^{3+}$ 함량은 LDH와 $CaCO_3$ 처리구에서 0.2 mg 이하의 수준으로 무처리구에 비해 낮은 함량을 나타내었다. 토양침출수의 인산 함량은 LDHs와 $CaCO_3$ 처리에 의해 유의성 있는 상관관계는 나타나지 않았으며, silicate 함량은 LDHs와 $CaCO_3$ 처리에 의해 낮아졌다. LDHs는 토양에서 층상형의 기본구조가 점진적으로 붕괴되어 결정성 및 구조적 형태가 변화되었다. 따라서 LDHs의 토양처리는 산성 토양의 개선 및 식물영양원의 지속적 공급이 가능할 뿐만 아니라 토양환경 및 이화학성에 큰 영향을 미치지 않으므로 다양한 농업소재의 기능성 전달체로서 활용성이 매우 높은 것으로 판단된다.
In this study, a series of electrokinetic(EK) remediation experiments are carried out under the different degree of saturation for contaminated soil with lead. for constant electrical potential, the final current of all the sample represents the similarity to steady-state value of 5∼7mA. Under conditions of all the degree of saturation the anode reservoir becomes acidic(pH as low as 3) while the cathode reservoir is basic(pH as high as 12). But pH changes in the sample is a little and decontamination efficiency is the low.
Laboratory experiments were peformed to understand physical properties of soil-cement column under the influence of acidic flow including metal contaminants and its retaining capacity against metal migration. The contaminant used in this study was nitric acid with Cu and Cd. The Permeability of soil-cement column decreased when pH of the column began to drop below 12. Decreases in pH led to significant reduction of compressive strength of clayey soil-cement specimen, while relatively marginal reduction for sandy soil-cement specimen. The metal contaminants did not leachate from soil-cement column until pH of soil-cement dropped below 7∼8 for Cu and 9∼10 for Cd. Metal contaminants were precipitated and trapped inside the soil-cement column at pHs higher than those mentioned as verified with metal analysis and visual inspection. This indicated that soil-cement column not only performs well as a cut-off wall, but also helps alleviating the level of contamination of the surrounding environment.
Pilot-scale soil washing facility was developed and operation condition was determined in order to remediate a soil contaminated with As, Ni and Zn. Soil washing facility is composed of soil particle separation, soil washing and wastewater treatment process. Both oxyanionic As and cationic Ni and Zn were effciently removed using HCl rather 0than H$_2$SO$_4$ and H$_2$PO$_4$. This is why oxyanion and cation metals can be extracted simultaneously from the contaminated soil in acidic solution. Further, the contaminated soils include calcite and then demand much acidity, that is consumption of acid solution. Fine particles are enriched with contaminants, and coarse particles are removed effectively rather than fine particles. As, Ni and Zn are strongly associated with minerals, and then the residence time should be increased for a reaction with washing solution.
Soil samples were collected from three depths (0-10 cm, 10-40 cm and 40-80 cm) of two forest sites including one plantation dominated by teak with some other minor species and another degraded natural forest in Cox's Bazar, Bangladesh to compare their soil properties. Some vegetation parameters were also studied. For this study $10{\times}10\;m$ and $2{\times}2\;m$ quadrats were used for the tree and undergrowth parameters, respectively. Soil samples were also collected from these quadrats. Between the two forest types, the highest levels of organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, exchangeable bases and cation exchange capacity (CEC) were found in soils of the plantation. The soils were acidic in nature and exchangeable Al concentrations were low. Teak dominated forest plantation had higher soil fertility index (SFI) than the degraded natural forest site. Steps for reforestation and appropriate protection are needed to improve the situation.
한국에서 산성 강하물에 의하여 대부분의 토양은 교환성 양이온, 특히 $K^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$가 세탈되어 유럽과 북미의 삼림 쇠퇴 지역의 토양과 버금가는 수준이고, 염기성 양이온/알루미늄이온$(BC/Al^{3+})$의 몰 비가 낮아서 식물의 정상 생장의 임계 부하수준으로 낮아졌다. 광릉 삼림의 수관은 산성 강하물 중에서 $NO_3^-$와 $NH_4^+$을 흡수하여 수용원(sink)으로, $K^+$을 세탈하여 공급원(source)으로 작용하지만 산성 강하 물량이 많은 관악산의 삼림은 그러한 기능이 저하되었다 침엽수림과 활엽수림 분수계 생태계는 총수관 통과수의 $K^+$, $NH_4^+$, $Cl^-$, $NO_3^-$ 및 $SO_4^{2-}$를 임상토양에 보유하고, $Na^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$을 임상토양에서 계류수로 세탈하고 있어 산성 강하물에 대한 삼림의 반작용이 큼을 보이고 있다.
본 연구는 일본 북해도 지방의 임해공업단지에 인접되어 있는 점소목지역 내 활엽수 천연림에서 주요 염기성 양이온에 대한 물질순환 수지를 파악하고자 강우(wet deposition), 임내우(throughfall), 수간류(stemflow) 그리고 토양침투수(soil leachate)에 대한 이온 flux를 정량화하였다. 조사 결과 강우는 평균 pH 4.3의 강한 산성우로 강우에 의한 $H^{+}$ flux는 034kmo1$_{c }$$ha^{-1}$ /이었고, 임내우와 수간류에 의한 염기성 양이온($K{+ }$ , $Na^{+}$ , $Ca^{ 2+ }$, $Mg^{2+}$ )의 flux는 $1.6kmol_{c}$ ha$^{-1}$ 로 강우의 0.49 kmolc $ha^{-1+}$ /보다 3배 많았다. 수관충 용탈(canopy leaching)에 의한 염기성 양이온의 flux는 0.95kmo1c $ha^{H}$ 로 강우에 의한 $H^{+}$ flux보다 2.8배 높았으며, H$^{+}$는 수관층에서 치환성 양이온들에 의해서 거의 소비되었다. 토양층에서 이온배출 flux는 토양특성에 의존되었으며, 토양 중 Ca은 proton소비에 중요한 인자로 작용하였다. 생태계의 물질순환에 대한 수지에서 Na, Ca및 Mg은 생태계 내부에서 외부로 방출되는 양보다 생태계로 유입되고 있는 양이 많아 생태계에 축적되고 있었으나, K의 경우는 부의 flux를 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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