과망간산염들, 즉 과망간산 칼륨, 과망간산 암모늄, 과망간산 바륨에서 망간의 중성자 포획으로 야기되는 화학적 효과를 고찰하였다. $^{55}$Mn(n, r) $^{56}$ Mn 반응에서 생성된 방사성 망간 화학종, 즉 양이온 56/Mn, $^{56}$ MnO$_2$ 그리고 $^{56}$ MnO$_4$$^{-}$의 분포에 미치는 용제의 pH효과를 여러 가지 흡착제들과 이온교환체, 즉 제올이프 A-3, 카올리나이트, 알루미나, 이산화망간 그리고 도엑스 -50을 이용하여 고찰하였다. 카올리나이트와 알루미나에서 방사성 MnO$_4$$^{-}$의 분포가 대표적인 pH값인 4, 7 그리고 9 각각에서 다른흡착제와 이온교환체보다 높게 나타나며 동일한 흡착제일경우에는 pH 4 는 및 pH 9에서가 pH 7에서보다 높게 나타난다. $^{55}$Mn(n, r) $^{56}$ Mn 반응에 의하여 과망간산염에서 생성된 반조망간원자들의 열-어니어링 거동 또한 고찰하였다. 열-어니어링에서 $^{56}$ MnO$_4$$^{-}$의 잔류율은 10$0^{\circ}C$ 및 13$0^{\circ}C$ 처리에서 온도가 높아질수록 증가함을 보였다. 망간염의 반조효과는 hot zone model로 설명하였다.
Seed dormancy behavior of weed seeds is a critical determinant of their survival rates in a given cropping system as it helps the weeds to evade herbicides and other weeding practices. We investigated the effects of red light, alternating temperature, stratification duration and different doses of nitrogen containing compounds alone or in combination with red light on breaking seed dormancy of Chenopodium album L. The application of red light(80 ${\mu}mols^{-1}m^{-2}$) significantly increased seed germination of C. album in all treatments. Germination rates of 12 h incubated seeds were highest under 20 min of red light irradiation than 1 min, 5 min and 10 min treated seeds. Germination rate was significantly higher at alternating temperatures of $25^{\circ}C\;and\;5^{\circ}C$ for 12 h each with an irradiation of red light(80 ${\mu}mols^{-1}m^{-2}$) for 10 min than other treatments. Stratification period of 15 days significantly stimulated germination percentage of seeds incubated in dark, although 5 days of stratification along with red light application for 10 minutes exhibit similar effects on seeds. Seed germination was also enhanced by nitrogen containing compounds like $NaNO_2,\;KNO_3,\;NH_4Cl\;and\;NH_4NO_3$. We observed that seed germination increased significantly with 25 mM $KNO_3$ and 10 mM $NH_4NO_3$ in dark condition, while $NaNO_2$ and $NH_4Cl$ enhanced seed germination under red light irradiation. It was concluded that red light alone or synergized with alternating temperatures, stratification and nitrogen compounds, especially nitrite and ammonium enhanced seed germination of C. album. Thus, the red light can play a vital role in present and future weed management strategies.
Kim, Dong-Jin;Lee, Dong-Ig;Cha, Gi-Cheol;Keller, Jurg
Environmental Engineering Research
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제13권3호
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pp.125-130
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2008
Free ammonia ($NH_3$-N) inhibition of nitrite-oxidizing bacteria (NOB) has been widely studied for partial nitrification (or nitrite accumulation) and denitrification via nitrite ($NO_2^-$-N) as a low-cost treatment of ammonium containing wastewater. The literature on $NH_3$-N inhibition of NOB, however, shows disagreement about the threshold $NH_3$-N concentration and its degree of inhibition. In order to clarify the confusion, a simple and cheap respirometric method was devised to investigate the effect of free ammonia inhibition of NOB. Sludge samples from an autotrophic nitrifying reactor were exposed to various $NH_3$-N concentrations to measure the maximum specific nitrite oxidation rate ($\hat{K}_{NO}$) using a respirometer. NOB biomass was estimated from the yield values in the literature. Free ammonia inhibition of nitrite oxidizing bacteria was reversible and the specific nitrite oxidation rate ($K_{NO}$) decreased from 0.141 to 0.116, 0.100, 0.097 and 0.081 mg $NO_2^-$-N/mg NOB h, respectively, as the $NH_3$-N concentration increased from 0.0 to 1.0, 4.1, 9.7 and 22.9 mg/L. A nonlinear regression based on the noncompetitive inhibition mode gave an estimate of the Inhibition concentration ($K_I$) of free ammonia to be 21.3 mg $NH_3$-N/L. Previous studies gave $\hat{K}_{NO}$ of Nitrobacter and Nitrospira as 0.120 and 0.032 mg/mg VSS h. The free ammonia concentration which inhibits Nitrobacter was $30{\sim}50\;mg$$NH_3$-N/L and Nitrospira was inhibited at $0.04{\sim}0.08\;mg$$NH_3$-N/L. The results support the fact that Nitrobacter is the dominant NOB in the reactor. The variations in the reported values of free ammonia inhibition may be due to the different species of nitrite oxidizers present in the reactors. The respirometric method provides rapid and reliable analysis of the behavior and community of the nitrite oxidizing bacteria.
자로사이트 내의 SO4는 다른 산화음이온으로 치환될 수 있는데 자로사이트가 침철석으로 전이되는 과정은 공침된 산화음이온의 거동에 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 다양한 산화음이온과 함께 공침된 자로사이트가 환원성 용해에 의하여 상변화를 거칠 때 산화음이온 종에 따른 상변화의 양상과 이와 수반된 산화음이온의 거동을 광물학적 및 지구화학적으로 연구하였다. 다섯 가지의 산화음이온이 SO4를 5 몰% 치환한 자로사이트가 본 연구에 사용되었다. 본 연구에서는 암모늄 옥살레이트를 이용한 환원성 용해 시 일어나는 자로사이트의 광물상의 변화를 측정하였으며 자로사이트의 침철석으로의 전이 속도는 MoO4-자로사이트 ≥ SeO4-자로사이트 ≥ CrO4-자로사이트 > 순수한 자로사이트 > SeO3-자로사이트 > AsO4-자로사이트의 순서를 보여 치환된 산화음이온에 따라서 자로사이트의 상전이 속도가 다름을 보여주었다. 이에 따른 Fe의 용출은 시간과 산화음이온의 종류에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 광물의 변화에 따라 용출되어져서 나온 각 산화음이온의 농도는 전체적으로 Mo > Se(SeO3) > As > Se(SeO4) > Cr의 농도 순위를 보였으며 시간에 따라 약간의 증가를 보였다. 이러한 경향은 광물상의 변화보다는 산화음이온 종류의 특성에 의한 것으로 파악된다. 본 연구 결과는 산화음이온의 종류에 따라 자로사이트의 침철석으로의 변화는 영향이 있었으나 이러한 경향이 용출되는 산화음이온의 농도에 영향을 미치지 않음을 보여주었다.
본 연구는 CMS에 함유된 $NH_4{^+}$의 토양 중 행동을 연구하기 위해 $NH_4{^+}$을 중질소 ($^{15}N$)로 표지한 후 수분 불포화 조건과 수분 포화 조건에서 0, 2, 4, 7, 14 및 21일 동안 항온배양 실험을 수행하였다. 불포화 조건의 토양 pH는 6.1에서 5.4로 지속적으로 감소하였고, 포화조건에서는 처리 2일 후 6.5로 증가한 후 일정하게 유지하였다. 암모늄태 질소의 농도는 불포화 조건에서 포화 조건보다 3배 빠르게 감소하였다. 질산태 질소의 농도는 불포화 조건에서는 21일까지 $17.4mg\;kg^{-1}$에서 $155.4mg\;kg^{-1}$으로 지속적으로 증가했지만 포화 조건에서는 낮은 수준(약 $8.0mg\;kg^{-1}$)으로 유지되었다. 항온배양 후 21일에는 불포화 조건에서 처리된 $^{15}NH_4{^+}$는 질산화과정을 거쳐 질산태 질소 형태로 52.4% 존재하였고 포화 조건에서는 1%이하로 존재하였다. 21 후 $NO_3{^-}$의 $^{15}N$ atom % excess는 불포화 조건에서 1.63%, 포화 조건에서는 0.32%였다. 처리된 $^{15}NH_4{^+}$중에서 항온배양 기간동안 부동화된 양은 불포화 조건에서 19.6%, 포화 조건에서는 17.0%였으며, 대부분 처리 후 4일 이내에 부동화되었다. 처리된 $^{15}NH_4{^+}-N$ 중 탈질 등으로 손실되어 최종적으로 회수되지 못한 비율은 불포화 조건에서는 28.4%, 포화 조건에서는 67.6%였다.
각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.
오이의 부위별 생체분석을 통하여 영양진단 가능성을 검토코자, 무기영양액의 양분농도가 결핍된 조건(1/10 Ross 용액) 하에서 오이의 생육, 무기성분의 흡수 및 탄수화물 합성에 관하여 조사하였다. 양분결핍에 의한 오이 생육저해는 처리 후 20일에 나타났다. 양분결핍조건에서 질산태 질소의 흡수는 정상조건에 비해 크게 감소하였으며, 질산태 질소함량은 잎보다 엽병과 줄기에서 높았다. 반면, 암모늄태 질소함량은 생장엽병 및 생장엽에서 뿌리보다 높았다. 양분결핍에 의한 칼리 부족은 생장엽에서 나타났다. 칼슘은 처리간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 주로 엽병에 분포하였다. 마그네슘은 줄기나 뿌리보다는 잎에 다량 존재하였으며, 나트륨은 칼리와 유사한 경향을 보였으나 함량은 매우 낮았다. 이산화탄소 동화율은 정상 양분조건의 완전생장엽에서 가장 높았으며, 양분결핍조건과 비교할 때 약 1.7배 컸다. 수분이용효율은 처리간에 유의적인 차이는 보이지 않았으나, 정상 양분조건에서 약간 높았다. 수용성 당 함량은 잎에서 가장 높았고, 엽병, 줄기 및 뿌리의 순으로 나타났으며, 오래된 조직보다는 어린 조직에서 높았다. 정상 양분조건의 생장엽에서 측정된 수용성 당 함량은 약 7,200 mg $kg^{-1}$ 이었다. 무기성분과 수용성 당과의 상관관계를 알아본 결과, 마그네슘과 암모늄태 질소가 수용성 당과 고도의 정의 상관관계를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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