전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.
Beauveria bassiana SFB-205 supernatant can effectively control cotton aphid populations, which is closely associated with its chitinase activity. The present work extends to optimizing a culture medium to produce more efficacious supernatant in flask conditions, followed by scale-up in 7 L, 300 L and 1.2 KL fermentors with the parameter of chitinase. In flask conditions, a combination of soluble starch and yeast extract produced the greatest amount of chitinase (5.1 units/ml) and its supernatant had the highest aphicidal activity. An optimal quantitative combination of the two substrates, estimated by a response surface method, enabled the supernatant to have 15.7 units/ml of chitinase activity and 3.7 ml/l of median lethal concentration ($LC_{50}$) of toxicity against cotton aphid adults in laboratory conditions. In the scale-up conditions, overall supernatant had 25-28 units/ml of chitinase activity. Decrease in pH and limitation of dissolved oxygen (DO) during cultures were significantly related to the yield of chitinase. These results suggest that the substrate-dependent chitinase production can be background information for optimizing a culture medium, and pH and DO are critical factors in maximizing the production in scale-up conditions.
In this study small glass columns with 2.5cm inner diameter and 24.5cm length were used as many as the sample numbers to study the effects of initial pH, temperature, dissolved oxygen concentration, and sediment depth on the release of phosphorus from lake sediment. No phosphorus release occurred at $10^{\circ}C$ with all pHs, and release rate at $25^{\circ}C$ was higher than that at $35^{\circ}C$ with pH 4 and reverse trends were observed at pH 7 and 10. Under all conditions, DO concentrations were decreased and equilibrium was obtained after 4-8 days when phosphorus release started and the Do concentrations were less than 1 mg/l. Sediment depth had little effect on phosphorus release rate. It was found that relation between released SRP(Soluble Reactive Phosphorus) concentration and time was zero order reaction and reaction rate coefficients were obtained. The amount of phosphorus release from lake sediment can be predicted by considering these k values.
이 연구에서는 충청남도 공주시에 위치한 공주대학교 학술림 내 산지계류에 서식하는 어류 및 양서류 출현에 영향을 미치는 환경인자를 추출하였으며, 이를 통해 사방댐 시공 전 중/후의 어류 및 양서류 서식 차이를 파악하였다. 그 결과, 어류 및 양서류 출현에 영향을 미치는 환경인자는 각각 수소이온농도, 전기전도도, 용존산소량, 유속, 계단-소 개소수와 월강수량, 수소이온농도, 전기전도도, 용존산소량, 상층피도로 나타났다. 이들 환경인자 중 수소이온농도, 전기전도도, 유속, 월강수량은 사방댐 시공 전 중/후에 통계적으로 유의한 차이를 나타냈으나, 전기전도도를 제외한 나머지 3개의 환경인자는 어류 및 양서류 출현에 영향을 미치지 않을 정도의 작은 변화 폭을 나타낸 것으로 사료된다. 실제로 어류 및 양서류 출현 구간 수를 사방댐 시공 전 중/후 및 상 하류로 비교해 본 결과, 사방댐 시공 중/후 하류에서 서식하는 양서류를 제외하면 출현 구간 수에 차이가 존재하지 않았다. 다만, 사방댐 시공 과정 중 터파기에 의해 발생한 토사가 하류로 유입되면서 계류수의 전기전도도가 높아진 것으로 사료되며, 이것이 사방댐 하류구간에 서식하는 양서류에 영향을 준 것으로 추정된다.
식물조직배양용 바이오리액터 8개의 배양액 P보, DO 농도를 on-line으로 계측하고 pH 농도 및 주입공기 량을 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 시스템 제어용 컴퓨터 프로그램은 나리구근의 성장단계에 맞는 주입공기량을 추종제어방식으로 제어하며, 바이오리액터 내부의 pH 변화를 감지하여 오염을 감시하는 오염경보기능이 포함되어있다. 성장단계에 따라 적절한 주입공기량의 선정을 위하여 시뮬레이션 한 결과 배양초기에는 300 cc/min, 20일 경과 후에는 400 cc/mim, 40일 경과 후에는 500 cc/min, 60일 경과 후에는 600 cc/min, 그리고 80일 경과 후부터는 700 cc/min의 공기를 주입할 경우 바이오리액터내 나리구근의 분포가 고르게 나타났으며, 이 결과를 바이오리액터 배양실험에 이용하였다 배양액의 pH 농도 제어 시스템은 배양 전 기간동안에 제어 목표 값 (5.5$\pm$0.5)로 제어할 수 있었다.
본 연구에서 간편 고효율 습해 저항성 검정법을 개발하기 위한 연구의 일환으로 동계습해와 춘계습해의 주요 유발요인의 조절이 용이한 수경재배 조건을 이용하여 산소, 양분 및 유기산의 농도가 보리 유묘의 생육에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 질소가스 통기처리에 의해 유도되는 혐기조건이 보리 유묘의 생육을 저하시키며 생육감소정도는 근장 그리고 근생체중 순으로 크게 나타났다. 2. 조사시기에 따라 양분 결집 처리에 따른각 조사형질의 반응이 다르나. 지상부 길이와 생체중이 양분결핍처리에 의해 감소하는 경향이었다. 양분결핍조건에 대한 반응은 지상부 형질이 지하부 형질보다 더 민감한 경향이였으나, 그 감소 정도는 크지 않았다. 3. 보리의 생육은 CA 처리에 의해 감소하였으며 CA 농도 가 높을수록, 처리기간이 길수록 감소정도가 컸다. 4. 생육은 혐기 및 양분결핍복합처리 조건에서 감소하였는데, 그 경향은 처리 7일 후에 가장 뚜렷하였으며 처리일수가 경과할수록 복합처리효과는 감소하는 경향이었다. 혐기 및 양분결핍처리에 의한 생육감소정도가 가장 큰 형질은 근장이었다. 5. 혐기와 양분결핍복합처리에서 생육저하효과는 혐기처리 효과가 양분처리효과보다 큰 경향이었다. 혐기와 양분결핍처리의 상호작용효과는 처리 14일 근생체중과 근건물중에서만 인정되었다. 6. 인위적 혐기조건에 대한 각 조사형질의 품종별 평균 감소율의 차이는 l1-19%이었으며, 올쌀보리의 감소율이 가장 낮고, 올보리가 가장 높은 경향이었다. 보리의 생육반응으로 보아 품종간 반응차이가 가장 민감하게 나타나는 것으로 평가된양분부족 +$\textrm{N}_2$ 척리 +CA 3mM 조건에서의 각 품종별 유묘형질의 평균 감소율은 올쌀보리>내한발보리=흰찰발보리>찰발보리>두원찰발보리>올보리 순으로 낮았다.
Flow accelerated corrosion(FAC) of the carbon steel piping in pressurized water reactors(PWRs) has been major issue in nuclear industry. Severe accident at Surry Unit 2 in 1986 initiated the worldwide interest in this area. Major parameters influencing FAC are material composition, microstructure, water chemistry, and hydrodynamics. Qualitative behaviors of FAC have been well understood but quantitative data about FAC have not been published for proprietary reason. In order to minimize the FAC in PWRs, the optimal method is to control water chemistry factors. Chemistry factors influencing FAC such as pH, corrosion potential, and hydrazine contents were reviewed in this paper. FAC rate decreased with pH up to 10 because magnetite solubility decreased with pH. Corrosion potential is generally controlled dissolved oxygen (DO) and hydrazine in secondary water. DO increased corrosion potential. FAC rate decreased with DO by stabilizing magnetite at low DO concentration or by formation of hematite at high DO concentration. Even though hydrazine is generally used to remove DO, hydrazine itself thermally decomposed to ammonia, nitrogen, and hydrogen raising pH. Hydrazine could react with iron and increased FAC rate. Effect of hydrazine on FAC is rather complex and should be careful in FAC analysis. FAC could be managed by adequate combination of pH, corrosion potential, and hydrazine.
본 연구는 하천의 DO 기준을 유지하기 위해 하천유역내의 각 처리장에 요구되는 폐수처리의 최적효율과 최소처리비용의 조합을 결정하는 선형계획법에 있어서 제약조건의 제식(inventory equations)으로 이용되는 Camp-Dobbinstlr과 Streeter-Phelps 식에 의한 최적수질관리의 해를 상호 비교분석하였다. 그 결과 상관관계가 0.997로 강상관관계를 보여 주었고 측정하기 어려운 R, A, K$$의 파라메터를 영으로 가정한 Streeter-Phelpstlr을 선형계획법의 제약조건의 제식으로 사용하여 최적해를 구하여도 만족함을 줄 수 있음을 알았으며 이 결과로 실제 하천유역을 대상으로 하여 하천유역의 최적수질 관리의 해를 구하였다.
The purpose of this study is to propose a method of controlling redtide microbes which grow abundantly and form harmful algal bloom in eutrophic waterbody with yellow loess and hydrogen peroxide. In the laboratory test, hydrogen peroxide was applied to single species of C. polykrikoides and multispecies of redtide microbes. The seawater was evaluated by the pre-test analysis including chlorophyll-a, luminance and transmittance. The test results showed that both single and mixed species of redtide microbes could be controlled with the dose of 30mg $H_2O_2/L$. Residual hydrogen peroxide was completely decomposed with the addition of powdered yellow loess at 2g/L~10g/L. However, the decomposition rate of residual hydrogen peroxide for sintered granular yellow loess was relatively low compared to the use of powdered one. With the addition of dissolved oxygen concentration was increased at a rate of 0.013 mg DO/mg $H_2O_2$, which is a little lower than the one predicted theoretically. No evidence for any detrimental effects on Artemia, a type of brine shrimps, was shown up to the concentration of 100mg $H_2O_2/L$.
The occurrence of 'algal bloom', caused by the mass proliferation of phytoplankton, causes serious problems in streams and lakes in Korea. Therefore, in this study, the phytoplankton filter-feeding trait of Unio douglasiae, a type of freshwater clam, was used to reduce the algal bloom in outdoor water tanks during the summer. This involved the construction of a U. douglasiae cultivation apparatus, wherein 1,000 clams were divided into 8 rectangular baskets arranged in the shape of an empty square. The control tank was manufactured in exactly the same shape within the water tank, but without the addition of clams. The algal bloom-reducing effect of U. douglasiae was confirmed by the measurement of (and comparing between) the water quality at the center and periphery of the test and control cultivation apparatus. Water quality measurements included the measurement of water temperature, pH, turbidity, dissolved oxygen (DO) content, and chlorophyll-${\alpha}$ concentrations; the water quality was measured twice a month between June and November 2014.The results of these analyses did not show a significant difference in water quality (temperature, pH, turbidity, DO) between the center and periphery of the test and control tanks. However, the chlorophyll-${\alpha}$ concentration was observed to be much lower at the center of the test tank compared to that at the center and periphery of the control tank, as well as at the periphery of the test tank. This was believed to be a result of the U. douglasiae surrounding the center of the test tank, which prevented the influx of plankton from the periphery. Accordingly, the results of these analyses suggest the possibility that U. douglasiae cultivation could reduce the proliferation of algal blooms in lakes and streams during the summer. In particular, these results indicate possible improvements in U. douglasiae activity (reduction in algal blooms) by their effective arrangement in the water bodies.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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