• 한국해양학회지:바다
• /
• 제6권2호
• /
• pp.63-70
• /
• 2001

퇴적물과 해수가 충진된 수조에서 배양실험을 수행하여 해수중 용존산소, pH, 암모니아, 질산염, 철 및 망간 농도의 시간에 따른 변화를 측정하였다. 농도변화 자료를 초기속성작용의 화학 반응식에 적용시켜 퇴적물 내 유기물 분해 초기에 나타나는 유기탄소와 유기질소의 분해정도를 파악하였다. 배양실험은 237 hr 동안 진행되었으며 , 각 화학종의 농도변화 양상에 따라 모두 4개의 시간구간으로 나눌 수 있었다($0{\sim}9\;hr,\;9{\sim}45\;hr,\;45{\sim}141\;hr,\;141{\sim}237\;hr$). 각 시간구간의 농도변화로부터 계산된 유기탄소와 유기질소의 C/N비는 각각 6.63, 1.49, 0.81, 0.02로 시간경과에 따라 감소하였다. C/N비의 감소는 유기물분해 초기에 퇴적물중 유기질소가 유기탄소보다 먼저 선택적으로 분해되어 용출됨을 시사한다. 현장에서 채취한 퇴적물 시료와 배양실험 종료 후 수조에서 수거한 퇴적물중 유기탄소 및 유기질소, 공극수중 암모니아 및 유기탄소 등의 농도변화를 상호 비교한 결과도 유기질소의 선택적 분해를 시사하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권9호
• /
• pp.997-1002
• /
• 2007

본 연구의 목적은 pilot scale ASBF(호기성 침지형 생물막) 반응기를 이용하여 용해성 유기물과 질소화합물의 제거실험을 하였으며, 고정생물막 내에서의 용해성 유기물과 질소화합물 제거를 통한 종속영양미생물 및 독립영양미생물의 동적관계를 이해하고 개선하고자 하였다. 또한, 침지형 생물막 표면에 질산화 박테리아의 성장을 촉진시키기 위해 특별하게 설계한 구조를 라군에 추가하여 폐수처리 효과의 강화 가능성을 조사하였다. 침지형 생물막에 공기 기포가 직접적으로 접촉할 수 있도록 하였으며, 특히 낮은 온도에서 ASBF 실험장치의 용해성 유기물과 암모니아성질소 제거효과를 살펴보기 위해 회분식으로 운전하였다. 본 연구의 ASBF 반응조는 향후 용해성 유기물과 질소화합물의 제거를 위해 기존 폐수처리장 뿐만 아니라 신설 폐수처리장에도 확대 적용될 수 있을 것으로 기대 된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.727-736
• /
• 2006

Granular activated carbon (GAC) has been identified as a best available technology (BAT) by the United States Environmental Protection Agency (USEPA) for removal disinfection by-product (DBP) precursors, such as dissolved organic carbon (DOC) and dissolved organic nitrogen (DON). Rapid small-scale column test (RSSCT) were used to investigate four types of carbon (F400, Norit1240, Norit40S, and Aquasorb1500) for their affinity to absorb natural organic matter (NOM). DOC, $UV_{254}$, and Total dissolved nitrogen (TON) concentrations were measured in the column effluent to track GAC breakthrough. DOC and $UV_{254}$ breakthrough occurred at around 3500 bed volumes (BVs) of operation for all GACs investigated. The $UV_{254}$ breakthrough curves showed 33% to 48% at 8000 BVs, when the DOC was 48% to 65%. All GACs showed greater removal in DOC than $UV_{254}$. The NORIT1240 GAC was determined to have the highest adsorption capacity for DOC and $UV_{254}$. The removal of nitrate (NOTN) had not broken through over BVs. The initial TON breakthrough curves were started around 50%, when the DOC breakthrough was only 10 % at 500 BVs. The curves were gradually increased after 3500 BVs and approximately 69% through 81% of TON breakthrough occurred at 8000 BVs. All of the GACs were able to remove TON, in the case of this investigation the majority of the TON was present as DON. Because nitrate nitrogen was seldom removed and ammonium nitrogen ($NH_3-N$) was not detected in the effluent from RSSCTs even though raw water. The carbon usage rate of DOC was from 2 to 6 times less than that of TON. The NORIT1240 GAC demonstrated the best performance in terms of DOC removal, while the F400 GAC was best in terms of TON removal. Excitation emission matrix(EEM) analysis was used to show that GAC adsorption successfully removed most of Humic-like DOC and Fulvic-like DOCs. However, soluble microbial product(SMP)-like DOC in the absence of raw water were detected in the NORIT40S and Aquasorb1500 GAC. The authors assumed that this results is due probably to the part of GAC in the RSSCT which was converted into biological activated carbon(BAC). To compare with organics removal by GAC according to preloading, the virgin GACs had readily accessible sites that were adsorbed DOC more rapidly than preloaded GACs, but the TDN removal had not showed differences between those GACs.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.430-433
• /
• 2003

Nitrogen pollution in urban and rural groundwater is a common problem and poses a major threat to drinking water supplies based on groundwater. In this work, the kinetics of nitrification-denitrification coupled reactions are modeled and new reaction modules for the RT3D code describing the fate and transport of nitrogen species, dissolved oxygen, dissolved organic carbon, and biomass are developed and tested. The proposed nitrogen transformations and transport model showed very good match with the results of other public codes.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권9호
• /
• pp.604-608
• /
• 2014

천연유기물질(NOM)과 모노클로라민이 반응할 때 NOM내 용존유기질소(DON)가 유기성 클로라민의 생성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 실험에 사용된 16가지 NOM의 용존유기탄소(DOC)에 대한 DON의 비(DOC/DON)는 7~47 mg-C/mg-N이었다. NOM 용액의 모노클로라민 반응시 유기성 클로라민 생성 농도는 24시간 후에 최대치(평균값 $0.16mg-Cl_2/mg-N$)로 염소반응에 비하여 유기성 클로라민의 생성량은 적었으나, 분해되어 감소되는 속도는 낮아 반응 120시간 후에 최대치 대비 평균 56% 감소되었다. NOM내 DON의 함유비가 높은 경우(DOC/DON 비가 낮은 경우)에 유기성 클로라민의 생성량이 상대적으로 높게 나타났으나, 소수성, 친수성, 중간성, 콜로이드성 등 NOM의 특성에 따른 유기성 클로라민 생성량의 차이는 크지 않았다. 모노클로라민의 주입량을 증가시킬수록 유기성 클로라민 생성량이 선형적으로 증가하였고($R^2=0.91$), 주입된 모노클로라민 중 6%가 유기성 클로라민으로 전환되어 모노클로라민 소독시 유기성 클로라민 형성에 의한 소독능 저하는 크게 우려할 바는 아닐 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제33권4호
• /
• pp.289-298
• /
• 2010

A number of characteristics of the Lake H$\ddot{o}$vsg$\ddot{o}$l watershed, such as the lake's location at the edge of the Central Asian continuous permafrost zone, provide a unique opportunity to evaluate possible anthropogenic impacts in this remote area in northern Mongolia. In this study, we compared stream solute concentrations in six sub-watersheds in the Lake H$\ddot{o}$vsg$\ddot{o}$l watershed. Water samples were collected during the summer months between 2003 and 2005. Concentrations of $Cl^-$ ranged from 9.8 to $51.3\;{\mu}mol/L$; average nitrate concentrations were very low and ranged from undetectable to $1.1\;{\mu}mol/L$ and average ${SO_4}^{2-}$ concentration at sampling stations with minimal animal grazing ranged from 66 to $294\;{\mu}mol/L$. Average dissolved organic carbon (DOC) concentrations ranged from 642 to $1,180\;{\mu}mol$ C/L. We did not find statistically significant differences in DOC concentrations among the six streams, although DOC concentrations tended to be higher in the two northernmost streams, possibly related to differences in the active layer above the permafrost. Dissolved organic nitrogen (DON) concentrations were correlated with DOC concentration, and followed the same spatial pattern as those for DOC. In streams in this remote watershed, total dissolved nitrogen was made up of mostly organic N, as has been found for other regions distant from anthropogenic N sources. Overall, these results suggest that future research on the dynamics of DOC and DON in this watershed will be especially insightful in helping to understand how changes in climate and land use patterns will affect transformations, retention, and export of dissolved organic matter within these sub-watersheds in the Lake H$\ddot{o}$vsg$\ddot{o}$l region.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.212-219
• /
• 2016

동해 남서해역과 같이 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)가 제한된 환경에서 우점 규조류 Chaetoceros debilis와 Leptocylindrus danicus의 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)의 이용성을 정량적으로 평가하였다. 질소원으로 DIN은 질산염과 암모늄, DON은 동해에서 중요한 비율을 차지하는 글리신(glycine)과 요소(urea)에 관하여 각각 평가하였다. Monod 식으로부터 유도한 C. debilis의 최대생장속도(${\mu}_{max}$)와 반포화상수(Ks)는 질산염에서 $1.50day^{-1}$와 $1.62{\mu}M$, 암모늄에서 $1.13day^{-1}$와 $6.97{\mu}M$, 글리신 $1.46day^{-1}$와 $3.36{\mu}M$, 요소 $0.93day^{-1}$와 $0.55{\mu}M$으로 나타났다. 또한 L. danicus는 질산염에서 $1.55day^{-1}$와 $5.21{\mu}M$, 암모늄에서 $1.57day^{-1}$와 $4.57{\mu}M$, 글리신 $1.47day^{-1}$와 $3.80{\mu}M$, 요소 $1.42day^{-1}$와 $1.94{\mu}M$이었다. 두 종 모두 요소에서 용존 무기 질소보다 상대적으로 높은 친화성이 확인되었으며, 이러한 높은 친화성은 DIN 제한된 상태에서 C. debilis와 L. danicus이 생장을 유지하기 위해 요소를 이용할 것으로 판단되어진다. 따라서 동해 남서해역과 같이 DIN이 제한된 해역의 경우, DON의 효율적인 이용이 식물플랑크톤의 우점화 전략에서 중요한 요인 중 하나로 생각된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권11호
• /
• pp.729-734
• /
• 2012

용존유기질소(DON)는 염소와 반응하여 인체에 유해한 질소계 소독부산물과 소독능을 저하시키는 유기성 클로라민을 생성할 수 있다. 이러한 물질의 생성을 줄이기 위해서는 소독공정 전에 DON의 제거가 필요하다. 본 연구는 DON을 함유하는 지표수와 재이용수를 이용하여 응집실험을 하고 알루미늄염(alum)과 고분자응집제(polyDADMAC)에 의한 DON의 제거특성을 조사하였다. 또한 DON, 용존유기탄소(DOC), 254 nm 자외선 흡광물질($UVA_{254}$)의 제거율 및 제거 기작을 비교하였다. 지표수와 재이용수 모두 alum 응집제의 주입농도를 증가시킴에 따라 DON, DOC, $UVA_{254}$ 제거율이 점진적으로 증가하였는데, 원수특성과 상관없이 소수성 유기물을 나타내는 척도인 $UVA_{254}$의 제거율이 가장 높았다. 지표수와 재이용수 모두 alum 응집제만 주입한 경우보다 고분자응집제를 같이 주입한 경우 DON의 제거율이 높게 나타났다. 고분자응집제의 전하중화가 작용하는 적정농도범위가 좁아 고분자응집제만 주입하기 보다는 무기응집제와 같이 주입하는 하는 것이 바람직하다. 상대적으로 생성된 후 오랜 시간이 지나지 않은 재이용수의 DON 제거율이 지표수의 DON 제거율보다 높았고, 지표수와 재이용수 모두 10,000 Da 이상 분자량의 DON 제거율이 높게 나타났다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

The depletion of dissolved oxygen (DO) in urban streams has a profound effect on the aquatic ecosystem; however, the change in DO by resuspension of sediments and the cause have not been sufficiently investigated. In this study, the physicochemical properties (particle size, and the content of organic and heavy metals) of the sediments of an urban stream (Anyang Stream) and the characteristics of water quality changes (DO, dissolved organic carbon (DOC), dissolved nitrogen (DN), sediment oxygen demand (SOD), and adenosine triphosphate (ATP)) by sediment resuspension were investigated. The sediment content of fine particles (< 0.2 mm) increased from 36.7% to 52.7% from the upstream to the downstream, and the contents of heavy metals and organic matter of the sediment were also higher towards the downstream. The depletion of DO by resuspension was observed in the sediment at the downstream sites (P8, P9), where the fine particle content was high, and biological SOD (BSOD) was more than 88% compared to the total SOD. The increase in BSOD coincided with the increase in ATP. It was also confirmed that the depletion of DO could increase the amount of heavy metals (such as Fe, Mn, and Pb) released from the sediment. Based on the above results, it can be concluded that resuspension of sediments induces rapid water quality changes and may cause accidents, such as fish mortality, during rainfall, and such a water quality effect can be more pronounced in sediments with a high content of fine particles and organic matter and high biological activity.

• 생태와환경
• /
• 제43권4호
• /
• pp.453-458
• /
• 2010

DOC (Dissolved Organic Carbon) is an operational terminology for organic carbon molecules dissolved in natural waters. DOC has been studied by ecologists extensively, because it plays a key role in various ecological functions such as substrates for secondary production and the carbon cycle. DOC also represents a substrate for microbial growth within potable water distribution systems, and can react with disinfectants (e.g., chloride) to form harmful disinfection by-products. In addition, residual DOC may carry with it organically bound toxic heavy metals. DOC in aquatic ecosystems may ultimately be transported to the oceans, or released back to the atmosphere by heterotrophic respiration, which can accelerate global climate change. There is evidence that DOC concentrations in aquatic ecosystems are increasing in many regions of the world including Europe, North America, and even in Korea. Land use changes, elevated temperature, elevated $CO_2$, recovery from acidification, and nitrogen deposition have been proposed as mechanisms for the trend. However, the key driving mechanism is yet to be conclusively determined. We propose that more extensive and longer-term observations, research of chemical properties of DOC, impacts of elevated DOC on environmental issues and interdisciplinary approaches are warranted as future studies to fill the gaps in our knowledge about DOC dynamics.