BACKGROUND: The global mean surface temperature change for the period of 2016~2035 relative to 1986~2005 is similar for the four representative concentration pathway (RCP)'s and will likely be in the range of $0.3^{\circ}C$ to $0.7^{\circ}C$. Climate change inducing higher temperature could affect not only crop growth and yield, but also dynamics of carbon in paddy field. METHODS AND RESULTS: This study was conducted to evaluate the effect of elevated temperature on the carbon dynamics in paddy soil and rice growth. In order to control the elevated temperatures, the experiments were set up as the small scale rectangular open top chambers (OTCs) of $1m(width){\times}1m(depth){\times}1m(height)$ (Type 1), $1 m(W){\times}1m(D){\times}1.2m(H)$ (Type 2), and $1m(W){\times}1m(D){\times}1.4m(H)$ (Type 3). The average temperatures of Type 1, Type 2, and Type 3 from July 15 to October 30 were higher than the ambient temperatures at $0.4^{\circ}C$, $0.5^{\circ}C$, and $0.9^{\circ}C$, respectively. For the experiment, Wagner's pots (1/2,000 area) were placed inside chambers. The pots were filled with loamy soil, and chemical fertilizer and organic compost were applied as recommended after soil test. The pots were flooded with agricultural water and rice (Shindongjin-byeo) was planted. It was observed that TOC (total organic carbon) of the water increased by the elevated temperatures and the trend continued until the late growth stage of the rice. Soil TOC contents were reduced by the elevated temperatures. C/N ratios of the rice plant decreased by the elevated temperature treatments. Thus, it was assumed that the elevated temperatures induced to decompose soil organic matter. Elevated temperatures significantly increased the culm length (P<0.01) and culm weight (P<0.05) of rice, but the number and weight of rice panicle did not showed significant differences. CONCLUSION: Based on the results, it was suggested that the elevated temperatures had an effect on changes of soil and water carbons under the possible future climate change environment.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.30
no.12
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pp.1273-1280
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2008
This study sought to establish the optimum operating condition for the recovery of caustic (NaOH) solution from mercerization in textile process. As main factors, the silt density index (SDI) evaluation of ceramic membrane for the application of nanofiltration/reverse osmosis (NF/RO) membrane, the recovery yield measurement of caustic solution for the application of polymeric membrane, the optimum condition of chemical cleaning for the membrane regeneration, the optimum removal condition of total organic carbon (TOC), turbidity, color, and the permeate flux of ceramic membrane/polymeric membrane combined process were investigated. As results, ceramic ultrafiltration (UF) in the first step and nanofiltration (NF) in the second step were found to be suitable for the removal of total suspended solid (TSS), residual organics, turbidity including color, and the recovery of caustic solution from caustic wastewater stream in mercerization process. When only the ceramic UF membrane was used, the rejection efficiency of both of TSS and turbidity was more than 99.0%, and the color and TOC were rejected about 74.7% and 49.2%, respectively. Meanwhile, the combined membrane precess of UF and NF membranes showed even more efficient removal abilities and thus more than 99.9% of TSS and turbidity, 87.7% of color, and 78.2% of TOC were removed. In particular, 91.3% of NaOH was successfully recovered with 83.7% of total volume in the combined membrane process. With this regard, a clean caustic solution was obtained in a high purity, which can be reused for mercerization process, expecting to offer economical benefits.
Lee Youngjoo;Yun Hyesu;Cheong Taejin;Kwak Younghoon;Oh Jaeho
The Korean Journal of Petroleum Geology
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v.6
no.1_2
s.7
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pp.25-36
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1998
Organic geochemical analyses were carried out in order to characterize organic matter (OM) in the sediments recovered from Korea/japan Joint Development Zone (JDZ V-1, V-3, VII-1 and VII-2) which is located in the northern end of the East China Sea Shelf Basin. Late Miocene sediments from the JDZ V-1 and V-3 wells generally contain less than $0.5\%$ of total organic carbon (TOC). However, early Miocene and Oligocene sediments show TOC values of $0.6-0.8\%$. Middle to late Miocene sediments are rich in TOC up to $20\%$ from JDZ VII-1 and JDZ VII-2 wells. The reason for this rich TOC might be attributed to the presence of coaly shales. Kerogens in the Tertiary sediments from the JDZ series wells are mainly composed of terrestrially derived woody organic matter. Elemental analyses indicate that OM from these wells can be compared to type III. Low hydrocarbon potential and hydrogen index reflect the type of OM. According to the biomarker analyses, the input of the terrestrial OM is prevalent. Oxidizing condition is also indicated by Pristane/Phytane ratio. Samples from the JDZ V-1 and V-3 wells obtain maturities equivalent to the oil generation zone around total depth, and organic matter below 3600 m from JDZ VII-1 and VII-2 wells reached dry gas generation stage. Oligocene sediments below 3500 m in the JDZ VII-1 and JDZ VII-2 wells may have generated limited amount of hydrocarbons, showing a progressive decrease in hydrogen index with depth, due to thermal degradation with increased burial. Gas shows and finely disseminated gilsonite may indicate the generation and migration of the hydrocarbons.
Geochemical approaches on the two recovered piston cores were performed to understand the characteristics of organic matters and the influence of the sea level variation of the East Sea in the Hupo Basin since the Holocene. The analyzing results on organic components (TOC and TN), and isotopic compositions of organic matters showed the variation to core locations and sampling depths. In core 08HZP-01, their values were gradually changed with depth from 4 mbsf to seafloor. However, rapid variation was observed at the boundary of 4.71 mbsf (meter below seafloor) in core 08HZP-03. Based on TOC/TN, $\delta^{13}C_{org}$ and $\delta^{15}N_{org}$, the origin of organic matters in the Hupo Basin can be divided into three groups; 1) predominant marine algae, 2) $C_3$ land plant, and 3) mixture of $C_3$ land plant and marine/freshwater algae. It is likely that the vertical and spatial variations of organic and isotopic compositions reflect the shifts in sedimentary environment (including sediment transportation) by ocean currents and sea-level changes and others during the Holocene period.
To investigate correlation between the distribution of marine bacteria and environmental characteristics in the surface sediments of Kamak Bay, chemical oxygen demand(COD), acid volatile sulfide(AVS), ignition loss(IL), total organic carbon(TOC), and total organic nitrogen(TON) were measured and analyzed at 7 stations in winter and summer. In winter, COD and AVS ranged from 13.45 mg/g to 30.06 mg/g(average: 23.58 mg/g) and from 0.03 mg/g to 1.04 mg/g(average: 0.63 mg/g), respectively. IL, TOC, and TON ranged from 8.03% to 11.41%(average: 9.41%), from 1.17% to 2.10%(average: 1.62%), and from 0.09% to 0.18%(average 0.15%), respectively. In summer, COD, AVS, IL, TOC, and TON ranged from 14.06 mg/g to 32.19 mg/g(average: 24.71 mg/g), from 0.03 mg/g to 1.11 mg/g(average: 0.66 mg/g), from 9.00% to 12.15%(average: 10.96%), from 1.27% to 2.12%(average 1.77%), and from 0.12% to 0.19%(average: 0.16%), respectively. These values were relatively higher than those in winter. Kamak Bay had high C/N ratio that might be resulted from the input of terrestrial sewage and industrial wastewater. The number of marine viable bacteria was $8.9{\times}10^4\;cfu/g$ in winter and $9.7{\times}10^5\;cfu/g$ in summer. The most abundant species were Pseudomonas spp., Flavobacterium spp., and Vibrio spp, in the surface sediments of Kamak Bay. It was found that the concentration of organic matters and viable bacterial cells in the inner part were relatively higher than those in the outer of Kamak Bay. The distribution of viable bacterial cells was closely influenced by environmental factors.
Laboratory methods commonly used today are biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, and total organic carbon. Establishment of constant relationships among the various measures of organic content depends primarily on the nature of the wastewater and its source. Of all the measures, the most difficult to correlate to the others is the BODs test, because of the problems associated with biological tests. The results were summarized as follwos, 1. For typical municipal wastes, however, the SBOD$_{5}$/SCOD$_{cr}$ ratio varies from 0.14 to 0.34(mean 0.21), SBOD$_{5}$/STOC ratio varies from 0.35 to 1.19(mean 0.69) 2. Correlation analysis between the SBOD$_{5}$ and SCOD$_{cr}$ gave good correlation coefficient r = 0.903 and the equation Y = 3.756X + 16,221 was obtained. 3. The correlation between the SBOD$_{5}$ and STOC was well presented with equation : Y = 1,070X + 7,637, and also correlation coefficient r = 0.821 4. The correlation between the SCOD$_{cr}$ and STOC was well presented with equation : Y = 0.256X +5.513 and also correlation coefficient r = 0.816. 5. Because of the rapidity with which the TOC test can be conducted, it is anticipated that more use will be made of these tests in the future.
The purpose of this study is to find the operational characteristics of nitrifier-dominated membrane bioreactor (MBR), which has been extensively studied for organic removal, especially in terms of nitrite ($NO_2$-N) build-up and membrane fouling. Membrane fouling is one of the important factor which determines the economics of MBR system. The characteristics of membrane fouling was monitored in terms of the fouling indices such as sludge volume index (SVI), the concentration of total organic carbon (TOC) and extracellular polymeric substances (EPS) in a membrane permeate or sludge extract, the absorbance of supernatant at 260 nm. Most of index values except for protein concentration in EPS had a close relation with the increase of suction pressure and SVI value. Nitrifying MBR was superior to the conventional organic-oxidizing MBR in terms of membrane fouling since the fouling index value of nitrifying MBR was lower than that of BOD-oxidizing MBR.
Choi, Jae Won;Yoon, Ji Young;Park, Jin Do;Lee, Hak Sung
Applied Chemistry for Engineering
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v.23
no.3
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pp.302-307
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2012
Advanced oxidation processes (AOP) such as O3/activated carbon process and O3/catalysts process were used to compare the decomposition of phenol. Catalysts such as Pd/activated carbon (Pd/AC), Mn/activated carbon (Mn/AC), Co/activated carbon (Co/AC) and Fe/activated carbon (Fe/AC) were prepared by impregnation of Pd, Mn, Co and Fe into the activated carbon of pellet form, respectively. Based on an hour of reactions, the following descending order for the decomposition ratios of dissolved O3 to the 1.48 mg/L of saturated dissolved O3 was observed: Mn/AC (45%) > Pd/AC (42%) > Co/AC (33%) > AC (31%) > Fe/AC (27%). The removal efficiencies of phenol were also arranged in the descending order of AOP as follows: Mn/AC (89%) > Pd/AC (85%) > Co/AC (77%) > AC (76%) > Fe/AC (71%). The remaining ratios (C/Co) of TOC (total organic carbon) after an hour of experiments were arranged in the ascending order of AOP as follows : Pd/AC (0.29) < Mn/AC (0.36) < AC (0.40) < Co/AC (0.49) < Fe/AC (0.51). However, the catalytic effects in the Co/AC and the Fe/AC processes were little in comparison with O3/AC process. The maximum concentrations of intermediates such as hydroquinone and catechol formed from the decomposition of phenol were arranged in the ascending order of AOP as follows: Pd/AC < Fe/AC < Co/AC < AC < Mn/AC. In the case of Pd/AC process, these intermediates were almost disappeared after an one hour of reaction.
The course of biodegradation of anionic surfactants, Linear Alkylbenzene Sulfonates(LAS), Sodium Lauryl Ethoxylate Sulfonate(SLES), and Sodium Lauryl Sulfonates(SLS), which are mainly used to make detergents and shampoo, was investigated. The degree of biodegradation was studied as a function of concentration, volumetric flow rate, and temperature in Naktong River. MethyleneBlue Active Substances(MBAS), Total Dissolved Organic Carbon(TOC), and Chemical Oxygen Demand(COD) were measured to evaluate the degree of biodegradation. The degree of biodegradation of LAS was highly dependent upon the concentration and was increased as the concentration was decreased and that of SLES and SLS was almost constant at the concentration of less than 200 ppm, but was much increased as the volumetric flow rate was increased or the temperature was increased.
To see the effect of magnesium on adhesion to natural zeolites, a series of batch tests were performed in this research. Mixed bacteria were sampled from the digestion tank at a local sewage treatment plant in Seoul. Magnesium-zeolites were synthesized by mixing natural zeolites with 0.096 M, 0.24 M, and 0.48 M of MgCl2 solution. For comparison, manganese and trivalent ferric zeolites were also prepared. Two grams of 0.2 mm $\sim$ 0.3 mm sized zeolites(non-treated, Mg, Mn and Fe(III) treated zeolites) and 20 mL of water were mixed in a Corex 25 mL tube. Five milliliters of culture solution including bacteria was added to the tube. The tubes were equilibrated in a shaking incubator at mesophilic temperature $(30{\pm}2^{\circ}C)$. The bacterial concentrations were measured with a Microluminometer (New Horizons 3550i) and total organic carbon (TOC) spectrophotometer (Multi NC-3100).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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