• 한국산림과학회지
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• 제89권1호
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• pp.55-64
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• 2000

본 연구는 팔공산 상류 수원지역(水源地域)에서 인공산성비 산도(酸度)의 변화에 따라 산림토양내를 통과한 토양수의 pH와 전기전도도(電氣傳導度)(EC)를 분석하여 임지 및 토심별 그 변화 특성을 파악하고, 나아가 산림토양과 수질정화기능과의 관련을 구명하고자 실시하였다. 시험유역의 상수리나무 및 낙엽송임지의 토양에서 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 토심별(0~5cm, 0~10cm, 0~20cm) 평균 토양pH는 상수리나무임지에서 4.8, 4.3, 4.5로, 그리고 낙엽송임지에서는 각각 5.15, 5.19, 5.21로 나타나 상수리나무임지에 비해 낙엽송임지에서 전반적으로 토양pH의 값이 높았다. 낙엽송임지의 토양에서는 토심이 깊을수록 토양pH가 다소 높았다. 2. 상수리나무임지에 비해 낙엽송임지의 토양에서 상대적으로 토양수 pH가 높았다. 이는 자연임지 자체의 토양 pH가 높은 것과 O층 두께의 차이에 의한 것으로 판단되었다. 3. 산림토양의 pH중화능력(中和能力)은 인공산성비 살포후 상당한 시간이 경과하였을 때 크게 발휘되었다. 일정시간이 경과한 후에 각 임지에서 토양수pH의 최대값이 나타났으며, 그 이후는 pH값이 더 높아지지 않았다. 4. 토양수EC의 특성은 pH3.0의 인공산성비 처리에서 시간의 경과에 따라 EC는 두 임지에서 모두 완만(緩慢)한 증가를 보였으며. pH5.0의 경우는 이와 반대로 EC가 시간의 경과에 따라 처음부터 값이 완만하게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 토양 내에서 pH의 처리 범위에 따라 양이온의 용탈량(溶脫量)과 완충작용을 주도(主導)하는 이온이 달라지기 때문으로 추정되었다. 5. 토심별 토양수EC값의 변화 경향에서 판단할 때, 두 임지에서 모두 토심이 깊어질수록 산림토양의 완충능은 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제4권1호
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• pp.49-57
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• 2002

본 연구는 경기도 광주군 퇴촌면 소재 경희대 연습림의 산림토양을 대상으로 인공산성우의 회수별 유입에 따른 산림토양의 완충능에 미치는 영향을 구명하고자 pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0 인공산성우를 하루에 1시간 간격으로 10회 유입하여 얻은 결과는 다음과 같다. 각 임지(활엽수, 리기다소나무, 잣나무, 낙엽송)의 토심별(0~15 cn, 15~30 cm) pH를 측정한 결과 모든 임지에서 토심이 깊을수록 토양 pH가 높았다. 또한 각 임지별 염기포화도를 살펴보면 리기다소나무 임지에서 17.42%로 가장 높게 나타났으며 C.E.C는 활엽수임지의 경우 29.87 me/100 g으로 가장 높았다. 인공산성우 회수별 유입 토양용탈수의 pH 변화를 보면 pH 3.0 처리에서 인공산성우 유입회수가 증가함에 따라 초기에는 일시적으로 높아지다가 다시 낮아지는 변곡성을 보였으며, 나머지 pH 4.0과 pH 5.0에서는 토양 용탈수의 pH가 비례적으로 증가하였다. 인공산성우의 pH 수준과 임지에 따라 초기 용탈량은 차이가 있으나 모든 처리에서 인공산성우의 유입회수가 증가함에 따라 염기성 이온의 용탈량은 감소하였다. 또한 pH 5.0 처리에 비하여 pH 3.0과 pH 4.0의 인공산성우 처리에서 총 염기성 양이온의 초기 용탈량이 더 컸으며 이러한 경향은 토양 산성도가 낮고 토양의 염기성 양이온이 높은 임지일수록 뚜렷한 차이를 보였다. 활성 Al의 초기 용탈은 토양 산성도가 높은 지역일수록, 인공산성우의 유입산도가 클수록 높게 나타났다. 또한 토심별로 확인해 본 결과 A층과 AB층간의 Al 용탈량도 소폭의 차이가 있음이 확인되었다. 인공산성우 pH 3.0 처리에서는 모든 임지에서 Al 활성 변화가 정의 관계를 나타내었는데 이는 pH 4.0과 pH 5.0에서의 용탈수와는 반대되는 경향이었으며, 총 염기성 양이온과도 반대되는 경향이 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.186-190
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• 2004

The electrokinetic bioremediation employing electrolyte circulation method was carried out for the cleanup of phenanthrene-contaminated kaolinite, and microorganism used in the biodegradation of phenanthrene was Sphingomonas sp. 3Y. The electrolyte circulation method supplied ionic nutrientsand the microorganism into soil, and inhibited the significant pH change of soil by increasing the soil buffering capacity by providing phosphate buffer compounds. When the remediation process was conducted without surfactant, the removal efficiency of phenanthrene, at the initial concentration of 200 ppm, was 69% for only 7 days. Higher microbial population and lower phenanthrene concentration were observed in the anode and middle regions of soil specimen than in the cathode region. The higher density of microorganism was because the microbial movement was in the direction of the anode part due to the negative surface charge. When Triton X-100 and APG of 20 g/1 were used to improve the bioavailability of phenanthrene strongly adsorbed onto soil surface, about 90 and 39% of phenanthrene removal were obtained. Consequently, it was confirmed that the microorganism preferred APC to phenanthrene as carbon source and so the removal efficiency with APG decreased less than that without APG.

• 한국산림과학회지
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• 제84권1호
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• pp.103-113
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• 1995

산림생태계(山林生態系)의 산성우(酸性雨)에 대한 완충능(緩衝能)과 민감성(敏感性)을 분석하기 위해서 리기다소나무림(林) 굴참나무림(林)의 수관통과수(樹冠通過水), 수간류(樹幹流) 및 토양층 용탈용액(溶脫溶液)의 성분을 각각 분석하였고, GIS의 IDRISI system을 이용하여 토양도(土壤圖)와 식생도(植生圖)를 영상(映像) 변환(變換)시킨 후 중첩시켜 토양(土壤) 모암(母岩)에 따른 임상(林相)의 분포를 분석하였다. 모암(母岩) 및 토양(土壤)은 산성암(酸性岩), 퇴적암(堆積巖)으로 구분하고 산성(酸性), 중성(中性), 염기성(鹽基性), 변성잔적토(變成殘積土)로 세분하였다. 식생층(植生層)을 통과한 강우의 평균 pH는 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 낮았으며, 두 수종 모두 임외강우(林外降雨)보다 수관통과수(樹冠通過水)에서는 높은 반면에 수간류(樹幹流)에서 낮았다. 식생층(植生層)을 통과한 강우(降雨)내 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ 및 $Cl^-$의 양은 수관통과수(樹冠通過水)보다 수간류(樹幹流)에서 높았고, 토양으로 투입되는 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ 및 $Cl^-$ 양은 임외(林外)보다 리기다소나무림(林)에서 각각 7.2, 4.3 및 2.5배, 굴참나무림(林)에서 각각 4.4, 2 및 2.5배 많았으며 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 많았으나, 치환성(置換性) 양이온의 농도는 리기다소나무림(林)에서 4.1배, 굴참나무림(林)에서 4.6배로 굴참나무림(林)에서 높았다. 토양층(土壤層) 용탈용액(溶脫溶液)의 평균 pH는 수관통과수(樹冠通過水) pH보다는 낮은 반면에, 수간류(樹幹流)보다 높은 경향을 보였으며, 수종별(樹種別)로는 리기다소나무림(林) 지역에서 낮았다. 산성물질(酸性物質)에 의해서 토양층(土壤層)으로부터 용탈되는 양료(養料)와 $Al^{3+}$ 양(量)은 관엽수림(關葉樹林)보다 침엽수림(針葉樹林)이 많았고, 이들 양은 토양(土壤) 용탈용액(溶脫溶液)내 산성물질(酸性物質) 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 산림생태계중(山林生態系中) 리기다소나무림(林)은 식생층 용탈용액에 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ 및 $Cl^-$ 양이 많은 것으로 보아 산성물질(酸性物質)의 침적량(沈積量)과 차단량(遮斷量)이 많은 것으로 인정되는 동시에 토양으로부터 양료손실이 많았고 반면 굴참나무림(林)은 수관층(樹冠層)에서 양(陽)이온치환(置換)과 $H^+$ 소비가 많았고, 토양에서 양료손실(養料損失)이 적어 식생과 토양층의 완층력(緩衝力)이 우수했다. 대전지역의 산림토양은 산성암잔적토가 69%, 퇴적 및 변성암잔적토가 25%, 중성 및 염기성암잔적토는 6%를 차지하고 있는데, 양이온 치환용량(置換容量)이 부족한 산성암(酸性岩)에서 풍화된 토양(土壤)이 가장 많은 면적을 차지하고 있었고, 산성우(酸性雨) 대해서 가장 민감성(敏感性)을 나타내는 산성암이면서 동시에 침엽수림(針葉樹林)으로 구성된 임지는 소나무림(林)과 리기다소나무림(林)林으로 전체 면적중 50%를 차지하고 있었다.

• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.159-170
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• 2003

전주시 하천 퇴적물시료, 호남고속도로 주변의 토양과 퇴적물 시료, 광산주변 광미 및 토양시료를 대상으로 토양오염 공정시험방법상의 용출법, 0.1N 유지용출법, Tessir et al.(1979)의 연속추출방법을 적용하여 중금속을 추출하고 그 결과를 비교하였다. 공정시험방법상의 용출법 사용시 산에 대한 완충능력이 있는 시료는 용출액의 pH 1(0.1N HCl)이 유지되지 못했고 용출액의 pH가 최고 8.0까지 증가하였다. 또한, 토양오염 공정시험방법상의 용출법 사용시 중금속 추출량(HPE)/0.1 N 유지용출법 사용시 중금속 추출량(HPEM) 값의 평균치와 범위는 Cd의 경우 0.479와 0.145~0.929, Zn의 경우 0.534와 0.078~0.928, Mn의 경우 0.432와 0.041~0.992, Cu의 경우 0,359와 0.011~0.874, Cr의 경우 0.150과 0.018~0.530, Pb의 경우 0.219와 0.003~0.853, 그리고 Fe의 경우 0.088과 1.73${\times}$$10^{-5}$~0.303이다. 이는 두 전처리 방법에 의해 추출된 중금속량의 차이가 Fe>Cr>Pb>Cu〉Mn>Cd>Zn 순임을 지시한다. HPE, HPEM과 연속추출법 비교시 Zn, Cd, Mn의 경우 추출량은 대체적으로 연속추출 3단계까지의 합$\geq$0.1N 유지용출법>연속추출 2단계까지의 합$\geq$용출법 순이었으며, Cr과 Fe의 경우 연속추출 3단계까지 합》0.1N 유지용출법>용출법 순이었으며 연속추출 2단계 까지 합은 Cr의 경우 0.1N 유지용출법의 추출량보다 낮았고 용출법의 추출량보다 높았다. Cu의 경우 연속추출 4단계까지의 합$\geq$0.1N 유지용출법>3단계까지의 합 용출법으로 나타났다. 0.1N유지위해 첨가된 염산의 양이 증가할수록, 즉 시료내의 산에 대한 완충능력이 증가할수록 HPE/HPEM 값이 감소하며, 완충능력이 큰 시료의 경우 모든 원소에서 HPE/HPEM이 0.2보다 낮다. 완충능력이 낮은 시료의 경우 Zn, Cd, Mn, Cu는 연속추출 1,2단계의 합과 연속추출 3단계의 중금속 추출함량간의 차이가 적고, 다른 원소에 비해서 상대적인 유동도가 높기 때문에 HPE/HPEM이 대채적으로 0.2보다 높으며 0.6이상의 값을 갖는 시료가 많다. 그러나, Fe, Cr의 경우는 상대적으로 Zn, Cd, Mn, Cu에 비해 유동도가 낮고, 연속추출 3단계의 함량이 1+2단계의 함량과 차이가 커 완충능력이 낮은 시료의 HPE/HPEM값도 전반적으로 0.2보다 낮다. 이러한 연구결과는 국내 토양오염 공정시험방법상의 전처리 방법인 용출법이 장래에 장기적으로 산성비와 같은 환경피해에 노출되어 토양의 완충능력이 감소하거나 상실될 수 있는 지역의 오염평가에 적합치 않을 가능성을 제시한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.134-134
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• 2019

Utilization of organic waste as a renewable energy source is promising for sustainability and mitigation of climate change. Pyrolysis converts organic waste to gas, oil, and biochar by incomplete biomass combustion. Biochar is widely used as a soil conditioner and adsorbent. Biochar adsorbs/desorbs metals and ions depending on the soil environment and condition to act as a nutrient buffer in soils. Biochar is also regarded as a carbon storage by fixation of organic carbon. Phosphorus (P) and nitrogen (N) are strictly controlled in many wastewater treatment plants because it causes eutrophication in water bodies. P and N is removed by biological and chemical methods in wastewater treatment plants and transferred to sludge for disposal. On the other hand, P is an irreplaceable essential element for all living organisms and its resource (phosphate rock) is estimated about 100 years of economical mining. Therefore, P and N recovery from waste and wastewater is a critical issue for sustainable human society. For the purpose, intensive researches have been carried out to remove and recover P and N from waste and wastewater. Previous studies have shown that biochars can adsorb and desorbed phosphates implying that biochars could be a complementary fertilizer. However, most of the conventional biochar have limited capacity to adsorb phosphates and nitrate. Recent studies have focused on biochar impregnated with metal salts to improve phosphates and nitrate adsorption by synthesizing biochars with novel structures and surface properties. Metal salts and metal oxides have been used for the surface modification of biochars. If P removal is the only concern, P adsorption kinetics and capacity are the only important factors. If both of P and N removal and the application of recovery are concerned, however, P and N desorption characteristics and bioavailability are also critical factors to be considered. Most of the researches on impregnated biochars have focused on P removal efficiency and kinetics. In this study, coffee waste is thermally treated to produce biochar and it was impregnated with Mg/Al to enhance phosphates and nitrate adsorption/desorption and P bioavailability to increase its value as a fertilizer. Kinetics of phosphates and nitrate adsorption/desorption and bioavailability analysis were carried out to estimate its potential as a P and N removal adsorbent in wasewater and a fertilizer in soil.

• Advances in environmental research
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• 제6권2호
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• pp.147-158
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• 2017

This paper represents a set of experimental tests on remediation of nickel-contaminated kaolin by Electrokinetic method. For this purpose, we conducted unenhanced and EDTA-enhanced Electrokinetic tests in one, three, and five days of treatment. In unenhanced tests, we used deionized water as an electrolyte in the anode and the cathode compartments. In the EDTA-enhance tests, we used ethylenediaaminetetra acetic acid 0.1 Molar in the cathode and sodium hydroxide 0.1 Molar in the anode. The average nickel removal for unenhanced tests after three and five days of treatment was 19 and 23 percent, respectively. High buffer capacity of the soil is responsible for low removal efficiency in the unenhanced tests, which maintained pH close to the initial amount that restrained nickel as an adsorbed or precipitated forms. The average nickel removal for EDTA-unenhanced tests after three and five days of treatment was 22 and 12 percent, respectively. Lower ionic mobility of EDTA-Ni complex in comparison with $Ni^{+2}$, which is the main transportation mechanism for this complex, could be responsible for less removal efficiency in EDTA-enhanced test.

• 한국유기농업학회지
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• 제23권2호
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• pp.291-299
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• 2015

본 연구에서는 인산가용화 균주인 Kluyvera sp. CL2 처리시기가 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 실시하였다. 토양의 화학성 변화는 경핵기 처리구에서 인산이 가장 많이 증가하였고, K, Ca, Mg도 증가됨을 알 수 있었으며, pH의 변화는 토양 완충능에 의하여 적었다. 인산가용화균 처리에 따른 수용성 인산의 변화는 처리 시부터 20일 까지 효과적이었으며, 과립연화기 처리구부터 인산가용화율이 좋았다. 또한 과립연화기 처리구에서 과방중과 당도가 증가됨을 알 수 있었다. 인산가용화 균주 처리구에서 안토시아닌, 명도, 적색도, 황색도가 경핵기와 과립연화기 처리구에서 유의성을 보였으며, 특히 적색도가 향상되어 착색증진 효과가 있었다. 결론적으로 과실특성과 과실품질을 모두 비교하였을 때 과립연화기에 인산가용화 균주를 투입하는 것이 수량성과 품질면에서 가장 효과적이라고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권4호
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• pp.288-295
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• 2013

Nitrogen dioxide ($NO_2$) gas damage on vegetable crops commonly occurs in plastic film houses where relatively large amounts of $NO_3{^-}$ are applied in acid soils. In acid soils, $HNO_2$ can be formed from the $NO_2{^-}$ accumulated during denitrification, and $NO_2$ can be evolved from the chemical self-decomposition of $HNO_2$. In this study, $NO_2$ gas production and its detrimental effects on plants were investigated in soils of various conditions to elucidate the mechanisms involved in the gas production. A silty loam soil was amended with $NO_3{^-}$ (500 mg N $kg^{-1}$) and glucose, and pH and moisture of the soil were adjusted respectively to 5.0 and 34.6% water holding capacity (WHC) with 0.01 M phosphate buffer. The soil was placed in a 0.5-L glass jar with strawberry leaf or $NO_2$ gas absorption badge in air space of the jar, and the jar was incubated at $30^{\circ}C$. After 4-5 days of incubation, dark burning was observed along the outside edge of strawberry leaf and $NO_2$ production was confirmed in the air space of jar. However, when the soil was sterilized, $NO_2$ emission was minimal and any visible damage was not found in strawberry leaf. In the soil where water or $NO_3{^-}$ content was reduced to 17.3% WHC or 250 mg N $kg^{-1}$, $NO_2$ production was greatly reduced and toxicity symptom was not found in strawberry leaf. Also in the soil where glucose was not amended, $NO_2$ production was significantly reduced. In soil with pH of 6.5, $NO_2$ was evolved to the level causing damage to strawberry leaf when the soil conditions were favorable for denitrification. However, compared to the soil of pH 5.0, the $NO_2$ production and its damage to plants were much less serious in pH 6.5. Therefore, the production of $NO_2$ damaging plants might be occurred in acid soils when the conditions are favorable for denitrification.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권4호
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• pp.33-40
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• 2006

농경지에서 부유물질과 결합하여 비점원형태로 발생하는 잔류농약은 하류에 퇴적물로 침전되어 지표수를 오염시킬 수 있다. 이 연구는 트리아진계 제초제인 아트라진이 퇴적물에 포함되어 있는 경우 0가철(Zero-valent Iron, ZVI)을 이용한 탈염소화 반응 속도를 측정하였다. 실험결과 퇴적물의 완충능이 pH를 중성으로 유지시킴으로서 탈염소 반응이 지속됨을 알 수 있었다. 퇴적물에 아트라진을 10, 30, 50 mg Atrazine/L of total sediment로 오염시키고 0가철을 투여하여 아트라진의 농도변화를 측정함으로서 탈염소화 속도를 추정하였다. 탈염소화 속도는 아트라진 초기농도 10 mg/L인 경우 $1.38x10^{-1}/d$, 30 mg/L인 경우 $1.29x10^{-l}/d$, 50 mg/L인 경우 $7.43x10^{-2}/d$이었으며, 초기농도가 50 mg/L이고 영가철을 투입하지 않은 경우 속도상수는 $3.05x10^{-2}/d이었다. 영가철에 의한 아트라진 농도 반감기는 초기 농도 10 mg/L일때 5.03 d, 30 mg/L일때 5.38 d, 50 mg/L일때 9.33 d이었으며, 초기농도가 50 mg/L이고 영가철을 투입하지 않을 경우 22.73 d로 나타났다.