• 제목/요약/키워드: Experimental wetland

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Effects of controlled environmental changes on the mineralization of soil organic matter

  • Choi, In-Young;Nguyen, Hang Vo-Minh;Choi, Jung Hyun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제22권4호
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    • pp.347-355
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    • 2017
  • This study investigated how the combined changes in environmental conditions and nitrogen (N) deposition influence the mineralization processes and carbon (C) dynamics of wetland soil. For this objective, we conducted a growth chamber experiment to examine the effects of combined changes in environmental conditions and N deposition on the anaerobic decomposition of organic carbon and the emission of greenhouse gases from wetland soil. A chamber with elevated $CO_2$ and temperature showed almost twice the reduction of total decomposition rate compared to the chamber with ambient atmospheric conditions. In addition, $CO_2$ fluxes decreased during the incubation under the conditions of ambient $CO_2$ and temperature. The decrease in anaerobic microbial metabolism resulted from the presence of vegetation, which influences the litter quality of soils. This can be supported by the increase in C/N ratio over the experimental duration. Principle component analysis results demonstrated the opposite locations of loadings for the cases at the initial time and after three months of incubation, which indicates a reduction in the decomposition rate and an increasing C/N ratio during the incubation. From the distribution between the decomposition rate and gas fluxes, we concluded that anaerobic decomposition rates do not have a significantly positive relationship with the fluxes of greenhouse gas emissions from the soil.

트랙터용 습지 보조 차륜의 설계(II) -케이지 휠과 토양의 상호 작용- (Design of a Tire-Attachable Cage Wheel for Wetland Use (II) -Soil-cage wheel interaction-)

  • 오영근;김경욱;박금숙
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • Interactions between cage wheel and soil under the wet paddy field condition were analyzed. The cage wheel as a traction aid to driving tires of tractor was attached to the outside of the tires. The driving torque transmitted only to the cage wheel was measured and its effect on the total driving torque by both the tires and cage wheel was analyzed. Mathematical models were developed to predict the soil thrusts y a single lug and by the cage wheel with many lugs, respectively. Experimental results showed that as the diameter of cage wheel increased, positive effects of the cage wheel on the traction also increased. About 33-40% of the total traction force was obtained by the cage wheel with a diameter 1,182mm and 49-55% with a diameter 1,222mm. The peak thrust of the single lug of cage wheel increased by 31% and 59%, respectively when the diameter of the cage wheel increased from 1,182mm to 1,222mm and 1,262mm. The thrust by the cage wheel was estimated by using the developed mathematical models and the results were proved that the models are reliable for the estimation of the traction by the cage wheels.

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한국하천호수학회를 통해 본 국내 담수 동물플랑크톤 연구의 역사와 현재, 미래의 연구 동향 (Past History of Freshwater Zooplankton Research in South Korea and Korean Society of Limnology and Future Directions)

  • 김현우;정현기;최종윤;김성기;정광석;나긍환;오혜지;장광현
    • 생태와환경
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    • 제51권1호
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    • pp.40-59
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    • 2018
  • This review summarizes the history of freshwater zooplankton research in Korean Society of Limnology and necessary future topics that are remain poorly investigated in South Korea based on main research topics of published articles focusing on lakes, reservoirs, rivers and wetland ecosystems. In Korea, a total 450 freshwater zooplankton species have been reported (85 species of cladocera, ca. 230 species of rotifera since 1939, and 138 species of copepoda), and they cover 10% of total zooplankton species list. In the present paper, we provide recent species list of zooplankton found in Korea and their taxonomic keys. Over periods of 45 years, there are 25 published papers for zooplankton biota in lentic ecosystems in Korean Journal of Ecology and Environment (KJEE). The ecology of zooplankton communities in rivers has focused on the mechanisms involved in regulating their abundance, diversity and spatio-temporal patterns of genus Bosmina and rotifers (genus Brachionus and Keratella) that are most frequently found from Korea. On the other hand, the studies on zooplankton in wetland has focused on Alona, Chydorus and Ceriodaphnia with special emphasis on their relationships with aquatic macrophytes. Even though studies on the freshwater ecosystem in Korea have a long history, a few of studies on zooplankton biota were conducted at rice paddy, Dumbeong and wetlands. During the last two decades, experimental advances in freshwater zooplankton ecology and understanding of structure and function of this biota were made from a series of articles mainly in journal of KJEE. For future studies, quantitative, experimental and interdisciplinary approaches would be key words to understand zooplankton ecology and their roles in aquatic ecosystems under changing environments, and we have suggested necessary zooplankton research fields and future directions.

온실기체 (CH4, CO2, N2O)의 하구언갯벌 배출량과 배출특성연구 (Greenhouse Gas (CH4, CO2, N2O) Emissions from Estuarine Tidal and Wetland and Their Characteristics)

  • 김득수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.225-241
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    • 2007
  • A closed flux chamber system was used for measuring major greenhouse gas (GHG) emission from tideland and/or wetland soils in estuarine area at Saemankum, Kunsan in southwestern Korea during from months of February to June 2006. Hourly averaged GHG soil emissions were measured two to three times a day during the ebb tide hours only. Site soils were analyzed for soil parameters (temperature, pH, total organic contents, N and C contents in soil) in the laboratory. Soil GHG fluxes were calculated based on the GHG concentration rate of change measured inside a closed chamber The analysis of GHG was conducted by using a Gas Chromatography (equipped with ECD/FID) at laboratory. Changes of daily, monthly GHGs' fluxes were examined. The relationships between the GHG emissions and soil chemical contents were also scrutinized with respect to gas production and consumption mechanism in the soil. Soil pH was pH $7.47{\pm}0.49$ in average over the experimental period. Organic matter contents in sample soil was $6.64{\pm}4.98\;g/kg$, and it shows relatively lower contents than those in agricultural soils in Kunsan area. Resulting from the soil chemistry data, soil nitrogen contents seem to affect GHG emission from the tidal land surface. The tidal soil was found to be either source or sink for the major GHG during the experimental periods. The annual average of $CH_{4}\;and\;CO_{2}$ fluxes were $0.13{\pm}0.86\;mg\;m^{-2}h^{-1}\;and\;5.83{\pm}138.73\;mg\;m^{-2}h^{-1}$, respectively, which will be as a source of these gases. However, $N_{2}O$ emission showed in negative flux, and the value was $-0.02{\pm}0.66\;mg\;m^{-2}h^{-1}$, and it implies tidal land surface act as a sink of $N_{2}O$. Over the experimental period, the absolute values of gas fluxes increased with soil temperature in general. Averages of the ambient gas concentration were $86.8{\pm}6.\;ppm$ in $CO_{2},\;1.63{\pm}0.34\;ppm\;in\;CH_{4},\;and\;0.59{\pm}0.15\;ppm\;in\;N_{2}O$, respectively. Generally, under the presence of gas emission from agricultural soils, decrease of gas emission will be observed as increase in ambient gas concentration. We, however, could not found significant correlation between the ambient concentrations and their emissions over the experimental period. There was no GHG compensation points existed in tide flat soil.

야외 실험 수조에서 추정한 연못하루살이($Cloeon$ $dipterum$)(Ephemeroptera: Baetidae)의 발육 유효적산온도 (Estimation of Accumulated Degree Days Required for the Development of $Cloeon$ $dipterum$ (Ephemeroptera: Baetidae) in an Experimental Tub Under Field Conditions.)

  • 이차영;김동건;최락중;백민정;윤태중;배연재
    • 생태와환경
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    • 제45권1호
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    • pp.123-128
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    • 2012
  • 연못하루살이의 성장에 필요한 유효적산온도를 구하고자 2011년 8월 7일부터 10월 10일까지 야외에 설치한 실험 수조에서 실험을 수행하였다. 실험 수조 설치일로부터 4일 경과 후 수면에서 죽은 암컷 성충 한 개체가 발견되어 산란이 이루어졌을 것으로 추정하였으며, 산란추정일로부터 39일째부터 성충이 우화하기 시작하여 61일째에 마지막 개체가 우화하였다. 우화한 성충은 총 229개체였고, 성비(암컷 수/전체 수)는 0.45로 수컷이 많았으나 통계적으로 유의하지 않았으며($p$ >0.05), 전체적으로 수컷이 먼저 우화하는 경향을 보였다. 최저 발육임계온도를 $0^{\circ}C$로 하여 유효적산온도를 산출한 값은 $1,221.8{\pm}116.0$ DD였으며, 대조습지의 연간 유효적산온도가 5,650.0 DD임을 고려할 때, 연못하루살이는 본 연구결과를 적용할 경우 야외 서식처에서 최대 1년 4세대의 생활사를 가질 가능성이 있다.

자생종 포식자를 이용한 침입외래종 황소개구리(Rana catesbeiana)의 생태적 제어에 관한 연구 (Ecological Control of Invasive Alien Species, American Bullfrog (Rana catesbeiana) Using Native Predatory Species)

  • 노선호;정진석;유영한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.54-61
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    • 2017
  • 습지생태계에 심각한 영향을 미치는 침입외래종 황소개구리(Rana catesbeiana)의 생태적 제어를 목적으로 효과적인 생물종을 선발하기 위하여 6종의 토종 포식성 어류와 6종의 조류를 이용하여 황소개구리의 올챙이와 아성체를 대상으로 포식률을 측정하였다. 본 실험에 사용한 어류 중 동자개(Pseudobagrus fulvidraco), 메기(Silurus asotus), 가물치(Channa argus) 3종은 황소개구리의 올챙이와 아성체를 모두 포식하였고, 그 중 전자를 더 선호하였다. 그러나 끄리(Opsariichthys uncirostris), 드렁허리(Monopterus albus), 뱀장어(Anguilla japonica) 3종은 황소개구리의 올챙이와 아성체를 전혀 섭식하지 않았다. 그리고 고니(Cygnus columbianus), 큰고니(Cygnus cygnus), 쇠오리(Anas crecca), 원앙(Aix galericulata), 홍머리오리(Anas penelope), 가창오리(Anas formosa) 등 실험에 사용한 6종의 조류 또한 황소개구리의 올챙이와 아성체를 전혀 먹지 않았다. 결과적으로, 국내 습지생태계에서 토종 물고기를 이용한 침입외래종 황소개구리의 제어가능성을 확인할 수 있었다.

A Review of Constructed Wetlands for Water Quality Management in India

  • Farheen, Shaista;Geronimo, Franz Kevin;Guerra, Heidi;Reyes, Nash Jett;Choi, Hyseon;Jeon, Minsu;Kim, Lee-Hyung
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.129-129
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    • 2021
  • Constructed wetlands (CW) are artificially developed wetlands that are used to control water pollution. In central India, the field application of CW started on the late 1990s but are mostly focused on wastewater treatment. In this paper, different existing and experimental studies on constructed wetlands were reviewed to be able to determine the current status of wetlands in India to identify the type of CW that is more suitable in managing a specific target pollutant and type of wastewater. Wetlands were categorized into three types: vertical flow, horizontal flow, and hybrid while the wastewater were classified as domestic and industrial. Based on the review, 80% of constructed wetlands are used for treating domestic wastewater while 20% are treating industrial wastewater. Inflow analysis showed that industrial wastewater in hybrid constructed wetland produced the highest average concentration for parameters like COD (2851 mg/L) and BOD (5715 mg/L) while the lowest concentration was TN (13.97 mg/L) found in municipal wastewater. In terms of removing nonpoint source pollutants, it was revealed that vertical flow constructed wetlands (VFCW) are more effective at removing TSS and BOD as compared to horizontal flow constructed wetlands (HFCW) and hybrid constructed wetlands (HCW). HCW were found to be capable of efficiently removing COD and TN. Meanwhile, HFCW showed the highest TP removal among all the types of wetlands. In addition, VFCW were more effective for domestic wastewater while HCW are more effective for treating industrial wastewater. Lastly, there is currently a need to conduct further research on constructed wetlands for industrial wastewater as well as stormwater treatment to be able to gather more data and improve wetland design, performance, and maintenance.

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습지 토양에서 소수성 유기화합물질의 흡착 동력학 (Sorption Kinetics of Hydrophobic Organic Compounds in Wetland Soils)

  • 박제철;신원식
    • 생태와환경
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    • 제36권3호통권104호
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    • pp.295-303
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    • 2003
  • 자연습지 토양에서 소수성 유기화합물(염화벤젠 및 페난쓰린)의 흡착동력학을 실험실규모의 회분식 반응기를 이용하여 조사하였다. 단일영역 물질전달모델 (one-site mass transfer model, OSMTM)과 두영역 1차속도모델 (two compartment first-order kinetic model, TCFOKM)을 사용하여 흡착속도를 분석하였다. OSMTM 분석결과 염화벤젠의 경우 10${\sim}$75시간 이내에, 페난쓰린의 경우 약 2시간 이내에 각각 겉보기 흡착평형에 도달하였다. 염화벤젠의 경우, 표면 토양에서의 흡착평형시간이 하부 토양보다 길게 나타났는데, 이는 토양 유기탄소의 물리화학적 특성의 차이에 기인한다. 그러나, 페난쓰린의 경우 각 토양간에 흡착평형시간의 차이는 없었다. 관련 모델매개변수의 수에서 기대되듯이 변수가 3개인 TCFOKM이 변수가 2개인 OSMTM보다 흡착속도를 더 잘 표현할 수 있었다. 실험결과에 대한 TCFOKM의 곡선맞춤으로부터 얻은 매개변수인 빠른 흡착영역의 분율($f_1$)과 빠른 흡착영역과 느린 흡착영역의 1차 흡착속도 상수($k_1$,및 $k_2$)를 얻을 수 있었다. TCFOKM 분석결과 빠른 흡착영역에서의 흡착속도 상수는 느린 흡착영역에서의 흡착속도 상수 보다 큰 것으로 나타났다. 빠른 흡착영역의 분율 ($f_1$)과 흡착속도상수 ($k_1$)는 $k_{ow}$ 값이 증가(페난쓰린>염화벤젠)함에 따라 증가하였다. 빠른 흡착영역과 느린 흡착영역에서의 1차 흡착 속도상수는 각각$10^{-0.1}\;-10^{+1}$$10^{-4}\;-10^{-2}$의 범위에서 변화하였다.

인의 흡착능 평가를 통한 인공습지 하수처리 시스템의 여재 선발 (Screening of the Optimum Filter Media in the Constructed Wetland Systems through Phosphorus Adsorption Capacities)

  • 이홍재;서동철;조주식;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.148-152
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    • 2003
  • 인공습지 하수처리장에 축적되어 하수처리장 수명의 제한인자로 작용하는 인의 포화치를 조사하기 위해 여재 입경별 최대 인 흡착능을 조사하여 최적의 여재를 선정하였고, 또한 유기물과 굴패각의 인 흡착제로서 사용가능 여부를 조사하기 위해 최대 인 흡착능을 조사하였다. 그리고 인공습지 하수처리장에서 하수처리장의 수명을 연장하기 위한 방안을 검토하기 위해 여재별로 흡착제인 유기물 양을 달리하여 최대 인 흡착능을 조사하였고, 최적으로 선정된 여재에 Ca, Mg, Al, Fe 및 굴패각 첨가에 따른 최대 인 흡착능을 조사하였다. 여재 입경별 최대 인 흡착능을 조사한 결과 여재 입경이 작아질수록 최대 인 흡착능이 증가하는 경향으로 여재 대($4{\sim}10\;mm$), 중 ($2{\sim}4\;mm$) 및 소($0.1{\sim}2\;mm$)의 최대 인 흡착능은 각각 8, 10 및 22 mg/kg로서 여재 입경이 $0.1{\sim}2\;mm$인 여재소(C)가 최적의 여재이었고, 유기물과 굴패각의 최대 인 흡착능을 조사한 결과 유기물이 1,00 mg/kg 및 굴패각이 833mg/kg이었다. 입경별 여재에 유기물을 첨가하였을 경우 모든 여재에서 유기물 첨가량이 증가할수록 최대 인 흡착능이 점점 증가하였다. 따라서 인공습지 하수처리장에서 수초에 의해 쌓여 부식된 유기물은 인의 흡착능을 증가시켜 인 처리능력을 향상시킬 수 있을 것이라 사료되었다. 최적 여재인 여재 소(C)에 Ca, Mg, Al 및 Fe를 첨가하였을 경우 모든 조건에서 첨가량이 증가할수록 최대 인 흡착능도 점점 증가하였으며, 특히 Ca 0.1% 첨가시 인 흡착능이 885 mg/kg으로 급격히 증가하였다. 굴패각을 여재에 첨가하여 흡착능을 조사한 결과 굴패각을 2% 첨가시 인 흡착능이 약 22 mg/kg에서 약 36 mg/kg으로 약 14 mg/kg이 증가하였다.기의 텍스트 레이아웃 디자인에 충분히 활용 가능할 것으로 기대된다.강조하고 있으나 친환경성이 입증되지 않은 제품에 대해서도 친환경 소재임을 내세워 소비자의 판단을 흐리는 경우가 많으므로 이에 대한 시정이 필요하다.칼리를 시용한 구보다 유의하게 높았는데(p<0.05), 이러한 경향은 이른 봄에 액상구비를 시용한 구에서 더욱 뚜렷하였다. 불과하였고 설명 후 이의 필요성에 대하여 묻는 질문에는 135명(71.4%)이 필요하다고 하였으며 동의서의 길이가 길어진다면 스스로 읽겠다(30명, 15.9%)기보다는 84.1%가 구두설명의 필요성을 요구하고 있었다. 임상시험시 발생하는 부작용 또는 문제점의 발생시 의사나 회사에 책임을 묻겠다는 대답이 76명(40.2%)으로 이 중 17명(9.0%)은 시비를 가리지 않고 무조건 책임을 묻겠다고 하였다. 결 론 : 본 설문조사는 임상시험과 피험자 동의서에 대한 가장 기초적인 설문 조사로 대상인 암환자와 가족들이 비교적 정확하고 긍정적인 견해를 가지고 있었으나 임상시험과 피험자 동의서에 대한 보다 적극적인 홍보와 교육이 필요하며 피험자동의서의 간편성과 이해력의 향상에 대한 연구가 요구됨을 보여주었다. 논평하였음을 퇴계는 '완세불공(玩迷不恭)'이라고 판단했을 것이다. 장육당은 청(淸)과 탁(濁)이 있음을 알지 못하고. 그것의 분별도 하지 못하는 세상 사람들을 완농(玩弄)하였다. 그러므로 그는 진환(塵 )에서 초연(超然)했던 것이다. 천석고황(泉石膏 )으로 태평성대(太平聖代)에 사시가흥(四時佳興)을 한가지로 하는 퇴계와는 그래서 다르다. 퇴계는 순풍(淳風)과 어진 인성(人性)을 긍정하였기에 만족하고. '고인(古人)의 녀던 길'을 끊임없이 행(行)하고자 하였다. 여기에서 '완세불공(玩世不恭)'과 '온유돈후(溫柔敦厚)'가 판별되어진다. 장육당이 '완세불공(玩世不恭)'했다면, 그것은 자취(自取)한 것이요. 퇴계의 '온유돈후(溫柔敦厚)'함도 스스로 취한 태도이다. 이 자취(自取)

인공습지 실험시설의 5년간 결과 및 고찰(지역환경 \circled3) (Review of 5-year Experimental Data from Treatment Wetland)

  • 김민희;윤춘경
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2000년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.649-654
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    • 2000
  • Field experiment was performed from August 1996 to June 2000. The pilot plant was installed in Konkuk University and the effluent from septic tank of school building was used as an influent to the treatment basin. The treatment basin was composed of sand and reed. Average removal rate of BOD, SS was about 75.9%, 73.4%, respectively. T-P removal rate was about 47.3%, and T-N removal rate was 19.6%. The reason for poor T-N removal might be due to high influent concentration and short retention times. As operation period increased, BOD removal rates were increased, and SS and T-P removal rates did not change significantly, but T-N removal rates were decreased.

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