• 한국토양비료학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2003

물관리와 유기물 시용이 다른 논에서 메탄 배출을 측정하였다. 벼 식물체를 통해 배출되는 메탄을 측정하기 위하여 벼를 심은 chamber와 심지 않은 chamber를 반복으로 포장에 설치하였다. 기체시료는 벼 재배기간중 주 1회 채취하였다. 상시담수에서는 벼를 심은 NPK구, NPK(+P),는 $0.174g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 심지 않은 NPK구, NPK(-P),는 $0.046g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. 벼를 심은 볏짚퇴비 시응구, RSC(+P), 는 $0.214g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 심지 않은 볏짚퇴비 시용구, RSC(-P),는 $0.076g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. 볏짚을 2월에 시용하고 벼를 심은 시험구, RS2(+P), 는 $0.328g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 볏짚을 2월에 시용하고 벼를 심지 않은 시험구, RS2(-P),는 $0.1g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을보였다. 볏짚을 5월에 시용하고 벼를 심은 시험구, RS5(+P). 는 $0.414g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 볏짚을 2월에 시용하고 벼를 심지 않은 시험구, RS5(-P),는 $0.187g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. 간단관개에서는 NPK(+P)는 $0.115g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 NPK(-P)는 $0.041g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. RSC(+P)는 $0.137g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 RSC(-P)는 $0.06g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. RS2(+P) 는 $0.204g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 RS2(-P)는 $0.09g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. RS2(+P)는 $0.273g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였으나 RS5(-P)는 $0.13g\;CH_4\;m^{-2}\;d^{-1}$의 배출을 보였다. 상시담수 처리에서 벼 식물체를 통한 메탄 수송은 NPK구, RSC구 (볏짚퇴비를 5월에 시용한 구), RS2구(볏짚을 2월에 시응한 구)와 RS5구 (볏짚을 5월에 시용한 구)에서 각기 73.6 %, 64.5%, 69.5%, 54.8%였었고 평균 65.6%였었다. 간단관개처리에서 벼 식물체를 통한 메탄 수송은 NPK구, RSC구, RS2구와 RS5구에서 각각 64.3, 59.2, 55.9, 52.4였다.

• 환경영향평가
• /
• 제29권3호
• /
• pp.157-181
• /
• 2020

하천, 호소 및 해양항만의 퇴적물은 수계로 배출된 오염물질의 종착점이면서 동시에 지속적으로 오염물질을 수계로 배출하는 오염원(source)으로 작용한다. 지금까지 오염퇴적물은 육상매립 또는 해양투기해왔던 것이 현실이었다. 하지만 육상매립은 고 비용, 해양투기는 런던협약으로 인해 전면 금지되었다. 따라서 본 연구에서는 대상부지인 왕궁축산단지의 오염퇴적토를 대상으로 토양정화방법을 적용하여 연구하였다. 토양정화방법은 해외 적용사례와 국내 처리 가능한 적용기술을 선별하여 전처리, 퇴비화, 토양세척, 동전기, 열탈착을 적용하였다. 오염특성파악을 위한 대상 부지 조사결과 수질은 용존산소(Disolved Oxigen, DO), 부유물질(Suspended Solid, SS), 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN), 총인(Total Phosphorus, TP) 이 방류수 수질기준을 초과하였고 특히 SS, COD, TN, TP는 기준을 수십 배에서 수백 배 초과하였다. 토양은 돼지사료의 성장을 촉진하는 구리, 아연의 농도가 높게 나타났으며, 카드뮴이 토양환경보전법 기준치 1지역을 상회하였다. 전처리기술은 하이드로사이클론을 활용하여 입도분리를 실시하였으며, 미세토양이 80% 이상 분리되어 선별효율이 높게 나타났다. 퇴비화는 유기물 및 석유계 총 탄화수소(Total Petroleum Hydrocarbon, TPH) 오염토양을 대상으로 실시하였으며, TPH는 우려기준 이내로 처리되었고, 유기물의 경우 대장균이 높게 분석되어 70℃에서 퇴비화 최적조건을 적용하여 비료규격을 만족하였으나 비료규격에 비하여는 유기물함량이 낮게 분석되었다. 토양세척은 연속추출시험결과 Cd는 미세토에서 5단계인 잔류성(Residual)물질이 확연하게 존재하였고 Cu 및 Zn은 오염분리가 쉬운 이온교환성(1단계), 탄산염(2단계), 철/망간산화물(3단계)의 함량이 대부분을 차지했다. 산용출과 다단세척을 단계별로 적용결과 염산, 1.0M, 1:3, 200rpm, 60min이 최적 세척인자로 분석되었으며 다단세척실험결과 오염 퇴적토는 대부분 1단에서 토양환경보전법 우려기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 적용성 시험결과 중금속오염이 높은 오염토는 전처리 후 토양세척을 적용하여 처리토를 골재로 활용하고, 유기물 및 유류 오염토는 퇴비화를 적용하여 오염물질과 대장균을 사멸한 후 부숙토로 사용하는 것이 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권8호
• /
• pp.1197-1206
• /
• 2014

유기농법으로 재배한 친자연개발퇴비열무(YR-FNC), 일반퇴비열무(YR-GC)와 일반관행농법인 화학비료로 재배한 일반열무(YR-Control)로 김치를 제조하여 발효기간의 경과에 따른 품질특성, 관능적 특성 및 기능성에 대한 차이를 관찰하였다. 열무의 일반영양성분 중 수분 및 조단백질의 함량은 유기농 열무(YR-FNC, YR-GC)보다 일반열무(YRControl)에서 높았으나 식이섬유소 및 비타민 C의 함량은 유기농 열무에서 높았다. 무기질 중 인과 구리의 함량은 유기농 열무가 높은 반면 질소, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 및 아연의 함량은 일반열무(YR-Control)에서 높게 나타났다. 일반열무김치(YR-Control)는 발효진행의 속도가 빠르게 진행이 되어 적숙기 pH에 빨리 도달하였고, 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)는 발효가 서서히 진행되어 저장성이 길어지는 경향을 확인하였다. 당초 열무김치 담금 초기(0일)부터 열무김치의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 유기농 열무김치(YR-FNC, YR-GC)의 경우 일반열무김치(YR-Control)에 비해 약 1.5~3배가 높은 수준으로 나타났으며 발효기간이 경과되면서 일반열무김치(YR-Control)와 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 유의적으로 증가하였다. 김치 발효 7일째에 김치의 젖산균인 lactic acid bacteria 함량과 총 균수(total microbial)는 일반열무김치(YRControl)에 비해 유기농 열무김치(YR-FNC)에서 높은 수준이었다. 발효기간이 경과하면서 유기농 열무김치는 관능적 품질의 특성이 우수하였고 저장성을 연장시킬 수 있는 가능성을 시사한다. 따라서 일반관행농법으로 재배한 일반열무 김치에 비해 유기농 열무김치를 섭취함으로써 맛의 증진 효과뿐만 아니라 고기능성 생리활성물질을 높게 섭취할 수 있어 기능성식품 소재로서의 개발 가능성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제11권3호
• /
• pp.43-51
• /
• 2006

휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.32-37
• /
• 2000

음식물쓰레기는 높은 수분함량 때문에 퇴비화에 상당한 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 퇴비화를 위하여 제작된 소형 퇴비화 용기에 신문지와 음식 쓰레기를 1:7(질량비)의 비율로 혼합하여 투입하고 퇴비화 진행과정에서의 온도, pH, 수분함량 및 유기물함량, 질소량 및 무기물, 중금속함량의 변화를 4계절에 걸쳐 조사하였다. 퇴비화 기간 중 상승한 최대온도는 봄 $66.0^{\circ}C$, 여름 $69.2^{\circ}C$, 가을 $60.9^{\circ}C$, 겨울 $56.0^{\circ}C$로 나타났다. pH변화는 봄${\cdot}$가을철은 1주 후 8.5 전후로 상승하였다가 증감을 반복하였고, 여름${\cdot}$겨울철은 1주 후 8.5로 증가한 후 $8{\sim}9$ 정도로 유지되었다. 수분함량은 겨울을 제외한 3계절은 감소하는 경향이 뚜렷하였으나, 겨울철은 수분 감소가 아주 적었다. 8주 후의 수분함량은 봄 22.2%, 여름 47.6%, 가을 25.5%, 겨울 72.5%이었다. 퇴비화 원료물질의 질량변화는 4계절 모두 초기 1주는 급격히 감소하였으나, 이후에는 완만하게 감소하는 경향을 보였다. 부피감소는 8주 후 봄 59%, 여름 32%, 가을 27%, 겨울은 34%였다. 유기물 함량은 4계절 모두 감소하는 경향을 보였다. 총질소 함량은 4계절 모두 $0.7{\sim}2.2%$로 나타났다. 무기성분의 함량은 계절에 관계없이 $P_2O_5\;0.94{\sim}2.59%$, $CaO\;1.23{\sim}1.87%$, $MgO\;0.37{\sim}0.46%$, $K_2O\;0.55{\sim}1.98%$였다. 중금속은 퇴비화 기간에 따른 큰 변화 없이 모두 비료공정규격의 퇴비허용기준 이하였다. Hg, Cd, Pb는 4계절 모두 검출되지 않았고, $Cu\;ND{\sim}25.89mg/kg$, $Cr\;2.69{\sim}14.13mg/kg$, $Zn\;ND{\sim}99.59mg/kg$, $As\;ND{\sim}5.87mg/kg$이었다. 온도변화, 질량변화, 수분함량변화 등의 상기 실험결과를 살펴보았을 때 음식물쓰레기에 분쇄한 신문지를 첨가하는 것이 음식물쓰레기만을 퇴비화했을 때$^{4)}$보다 퇴비화가 더 원활히 이루어진 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2018

상승온도 처리에 따른 논토양 탄소의 변동과 벼 생육을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 소형 상부개방형 챔버를 이용하여 대기온도 보다 $0.4^{\circ}C$, $0.5^{\circ}C$, $0.9^{\circ}C$ 상승온도 환경을 조성하여 상승온도를 처리할 수 있었다. 사각챔버의 내부온도는 대기보다 평균온도와 최고온도가 높고 최저온도는 낮은 특징을 나타내었다. 상승온도 처리구의 포트 내 표면수의 TOC 농도는 대조구 보다 상승온도 처리구에서 높았고 시간이 경과함에 따라 점차 낮아졌다. 벼 재배후 토양의 TOC 함량은 대조구 보다 상승온도 처리구에서 낮았다. 상승온도 처리로 벼 식물체의 탄소함량은 감소하고 질소함량은 증가하여 C/N 율은 감소하는 경향을 나타내었다. 상승온도 처리로 대조구 보다 벼의 줄기 길이와 줄기무게가 유의하게 증가하였으나 이삭수와 벼 낱알 무게는 유의한 차이를 나타내지 않았다.

• 분석과학
• /
• 제8권1호
• /
• pp.91-99
• /
• 1995

축산폐기물의 처리에 이용되는 혐기성 및 호기성 소화법은 복잡한 처리기술과 유지관리 및 과다한 처리비용 등의 문제점이 있으며, 재활용법인 퇴비화는 긴 부숙기간, 수분조절제 사용 및 완숙도 판정의 어려움 등의 문제점이 있다. 이와 같은 축산폐기물의 기존 처리법의 문제점을 탈피하고 축산폐기물을 이화학적 및 위생학적으로 안정화시켜 축산폐기물 자체의 환경 부적인 측면인 악취, 기생충 및 병원균, 혐오감 등을 해소하며 처리물을 토양개량제 또는 유기질비료로 이용할 수 있는 축산폐기물의 안정화 처리 및 자원 재활용공정을 연구하였다. 본 논문은 대표적 축산폐기물의 하나인 돈분을 대상으로 안정화 반응조건을 확립하고 처리물의 안정성, 안전성, 위생성 및 비효성 등을 평가하는 목적으로 수행하였다. 연구결과 최적 안정화를 위한 첨가제의 투여량은 고형분 대비 약 30%, 반응시간은 약 5분이며, 건조는 자연건조 후 강제건조가 적합한 것으로 나타났다. 최종 안정화 처리물은 약알칼리성으로서 유기물 함량은 약 50% 내외, 비료성분인 총 질소, 인산 및 칼리의 합은 약 5.3%였다. 또한 안정화 처리시 암모니아, 황화수소 등의 악취물질이 거의 제거되었고, 일반세균과 대장균은 98% 이상, 기생충은 완전 사멸되었다. 따라서 돈분의 안정화 처리물은 토양개량제 또는 유기질비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.173-191
• /
• 2019

광역친환경 농업단지에서 전라남도 장흥과 순천 그리고 충청북도 옥천의 벼(Oryza sativa L.) 선도 농가를 선정하여 관행구와 추천구를 각각 지정하여 토양과 벼의 시기별 무기성분을 2017년에 비교하였다. 순천농가는 전년도에 헤어리베치를 파종하였던 추천구를 두었고, 옥천은 관행구에 투입된 비료량의 절반을 시용한 추천구를 포함하였다. 전남 장흥농가에서만 축산농가에서 발생한 우분을 비료로 투입하는 경축순환농업을 수행하였다. 모든 시험구의 토양 pH와 EC는 벼 생육에 적합한 수준으로 관찰되었다. 시기별 토양 pH는 순천농가에서 가장 높았으며 토양 EC는 장흥 관행구에서 가장 높았다. 시기별 토양 T-N 함량은 순천 농가에서 3월부터 6월까지 증가하였고. 시기별 토양 유효 P₂O₅는 장흥농가에서 가장 낮았다. 시기별 토양 치환성 K 함량은 모든 시험구에서 감소하였고 옥천농가에서 가장 낮았다. 시기별 토양 NH₄⁺ 함량은 장흥 관행구에서 6월에 타 시험구보다 90 mg/kg 이상 증가하였다. 시기별 벼의 T-N, P와 치환성 K 함량은 장흥 관행구에서 가장 높았다. 벼의 T-N과 P 함량은 6월부터 9월까지 감소하였고 치환성 K 함량은 2.0~2.5% 수준에서 변동되었다. 시기별 엽록소 함량 지수는 순천 관행구에서 가장 낮았다. 장흥농가의 벼 생산량은 6,303 kg/ha로 옥천 추천구보다 약 두 배 높게 나타났다. 시기별 T-N, P와 K 수지는 옥천 관행구에서 가장 높았고 순천 관행구에서 가장 낮았다. 결과적으로 순천 추천구의 양분수지가 비교적 낮았고 수량이 비교적 높아서 가장 친환경적인 지속가능한 농업을 실천한 농가로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.113-118
• /
• 2017

DOC의 ${\delta}^{13}C$은 수질 오염원 규명에 활용할 수 있는 매우 유용한 지표이다. 본 연구에서는 안정성동위원소비 질량분석기(EA-SIRMS)를 이용하여 DOC의 ${\delta}^{13}C$을 분석할 때 사용하는 두 가지 전처리방법 (과황산칼륨산화-$SrCO_3$침전법과 동결건조법)의 정확도를 비교 평가하였다. 표준물질로는 글루코스(${\delta}^{13}C$; $-12.0{\pm}0.02$‰)와 돈분퇴비 침출액 건조분말(${\delta}^{13}C$; $-23.3{\pm}0.04$‰)을 사용하였다. 과황산칼륨산화-$SrCO_3$ 침전법에서는 용액의 알칼리성에 의해 DIC 제거가 어렵고 공기 중 $CO_2$의 영향에 의해 시료가 오염되어 분석결과의 정확도가 매우 낮았다. 반면, 동결건조법은 산 첨가에 의해 제거가 가능하였고, 측정값과 이론값의 상관관계가 매우 높아 실험조건별로 표준물질을 이용하여 측정값을 이론값에 근접하게 보정할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, EA-SIRMS를 이용하여 DOC의 ${\delta}^{13}C$ 분석시 동결건조법으로 시료를 전처리하면 분석결과의 정확도를 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 2007

유기성폐기물을 농경지에 투여하기 위하여 작물에 미치는 영향, 토양에 축적되는 중금속 농도 분석이 이루어지고 있으나, 토양에 축적된 총 오염물질이 지렁이에게 얼마나 독성을 갖고 있는지가 구명되어 있지 못한 실정이다. 본 연구는 4종류 유기성 슬러지(생활하수슬러지, 공단하수슬러지, 피혁슬러지, 주정슬러지)와 돈분퇴비를 8년 동안 매년 ha당 12,5톤, 25.0톤, 50.0톤으로 처리한 토양에 대한 지렁이의 독성을 측정하였다. 공단하수슬러지를 처리한 토양를 돈분퇴비와 비교해 보면, 축적된 구리는 18.9~26.2배, 크롬은 7.7~34.7배, 니켈은 14.8~18.8배로 나타났고, 피혁슬러지의 크롬은 35.7~268.0배, 니켈은 14.8~18.8배가 축적되었다. 이렇게 오염된 토양에 지렁이를 8주와 16주 동안 각각 노출시켰다. 8주 노출에서 생활하수슬러지와 주정슬러지의 모든 처리토양과 피혁슬러지 25.0톤 처리 토양은 돈분퇴비와 비슷한 낮은 독성을 나타냈으나, 나머지 공단슬러지와 피혁슬러지의 지렁이 치사율은 26.7~96.7%으로 높게 나타났다. 16주 노출에서 주정슬러지 12.5톤, 25.0톤의 토양만 돈분처리 토양과 비슷한 낮은 지렁이 독성을 보였고, 나머지 처리토양들은 모든 53.3~100%의 지렁이 치사율를 나타냈다. 이러한 결과들은 주정슬러지 50.0톤 처리 토양을 제외한 다른 슬러지 처리 토양은 지렁이에게 독성을 가지는 것으로 나타났다.