• 제목/요약/키워드: dissolved inorganic carbon

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A Mathematical Model Development for Microbial Arsenic Transformation and Transport

  • Lim, Mi-Sun;Yeo, In-Wook;Lee, Kang-Kun
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.318-322
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    • 2004
  • Arsenic is a toxic and carcinogenic metalloid, whose sources in nature include mineral dissolution and volcanic eruption. Abandoned mines and hazardous waste disposal sites are another major source of arsenic contamination of soil and aquatic systems. To predict concentrations of the toxic inorganic arsenic in aqueous phase. the biogeochemical redox processes and transport behavior need to be studied together and be coupled in a reactive transport model. A new reaction module describing the fate and transport of inorganic arsenic species (As(II)), dissolved oxygen, nitrate, ferrous iron, sulfate, and dissolved organic carbon are developed and incorporated into the RT3D code.

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탐진강 열린하구에서 탄소물질의 성상별 이동 특성 연구 (A Study on Transport Characteristics of Organic and Inorganic Carbons in the Open Estuary of the Tamjin River, Korea)

  • 박형근;옥기영
    • 환경생물
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    • 제36권4호
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    • pp.665-671
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    • 2018
  • 본 연구는 탐진강 유역의 열린하구 강진만에서 하천과 해양 간의 성상별 탄소물질의 이동 특성을 파악하였다. 탐진강에서는 대부분의 탄소물질이 DOC 형태로 강하구로 유출되며, 하구로 오면서 조간대에 펼쳐진 갈대군락지에서 POC가 국지적으로 공급되고 있었다. 이에 반해 강진만에서는 DIC의 조성비가 탐진강에 비해 높게 나타났으며, 이러한 무기탄소는 주로 해양에서 공급되고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합해보면, 탐진강 열린하구는 하천과 바다의 영향이 상호 교차하는 지역으로 강에서는 유기탄소의 공급이 바다에서는 무기탄소의 공급이 주로 이루어져서, 탄소물질의 하구순환이 이루어지고 있음을 파악하였다. 이상과 같이 열린하구에서의 탄소조성 변화를 파악함으로써 하천과 하구, 해양 생태계 간의 환경특성에 따른 탄소공급원을 이해할 수 있었으며, 향후 보다 종합적인 연구를 위해 국내의 닫힌 하구와의 비교 자료로 활용될 수 있을 것이다.

수심의 정도와 식생의 유무에 따른 인공습지 토양 내 유기탄소와 질산염의 공간적 분포 (Influences of Water Level and Vegetation Presence on Spatial Distribution of DOC and Nitrate in Wetland Sediments)

  • 서주영;송근예;강호정
    • 한국습지학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.59-65
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    • 2010
  • 습지는 식생과 수위 정도에 따라 다양한 물리 화학적 특성을 보이는 생태계로 작은 공간내에서도 다양한 생지화학적 반응이 일어날 수 있다. 특히, 용존유기탄소와 무기질소는 습지 내 생물학적 반응 정도를 결정하는 주요 인자로 탄소와 질소의 동태를 파악하고, 습지 환경의 변화 즉, 식생과 수위 및 계절변화에 따른 시공간적 패턴을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 실험을 위해 인공적으로 건설, 운용되고 있는 인공습지에서 식생유무와 수심정도, 계절에 따라 토양시료를 채취, 분석하였다. 그 결과, 용존유기탄소와 질산염의 함량이 식생이 있는 지역에서 모두 높게 나타났다. 용존탄소는 식생이 있는 경우, 수심이 깊은 지역에서는 평균 $0.37mg{\cdot}g^{-1}$, 수심이 낮은 지역에서는 $0.31mg{\cdot}g^{-1}$로 나타나 수위 정도에 따라 차이를 보였다. 이는 식생에서 제공되는 뿌리 삼출물의 증가와, 미생물의 유기물 분해작용의 복합적인 영향에 의한 것으로 판단된다. 반면, 질산염 함량은 수심에 따라 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 이는 식생의 유무가 수심보다 질산염의 동태에 주요 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 본 연구결과, 습지의 환경조건, 특히 수심이나 식생의 유무에 따라 탄소와 질소의 양적, 질적인 차이가 나타나며, 이는 습지 내에서 진행되는 생지화학적 반응의 시공간적 패턴에 영향을 미칠 것으로 보인다.

중탄산이온 농축해수의 해양방류에 따른 DIC 거동 특성 (Characteristics of DIC(Dissolved Inorganic Carbon) Behavior On Sea Water with Bicarbonate Discharge)

  • 권성민;김강민;이중우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.234-236
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    • 2018
  • 기후변화는 더 이상 피할 수 없는 매우 중요한 문제다. 온실가스 중 큰 비중을 차지하는 이산화탄소 배출을 억제하거나 제거하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 최근에는 CCS 중 하나인 지중저장(underground storage)의 대안으로 해양에 이산화탄소를 저장하는 기술인 AWL(Accelerated Weathering of Limestone)을 이용한 해양저장(ocean storage)에 대한 연구가 진행되고 있다. AWL은 이산화탄소를 중탄산이온 형태의 농축수로 만들어 해양에 방류하여 희석 저장시키는 방법으로, 대기 중 재방출이 거의 발생하지 않고 배출된 농축수는 해양의 알칼리도를 높여 해양산성화를 방지할 수 있는 장점이 있다. 금회 연구는 AWL에 의한 방법 중 중탄산이온 농축수의 해양방류 시 이산화탄소 등을 포함하는 용존 무기탄소(DIC, Dissolved Inorganic Carbon)의 거동특성을 파악하기 위한 목적으로 수행하였다. 연구대상 해역은 충분한 수심과 작업효율성이 확보되는 울릉도 부근으로 설정하였으며, 거동특성을 파악하기 위하여 표층방류(surface discharge)와 수중방류(submerged discharge)에 의한 물질확산을 계산할 수 있는 CORMIX모형을 채택하였다. 실험결과, 방류 시점으로부터의 희석률을 고려했을 때, 표층방류 시나리오가 농축수 방류에 가장 적합한 방식이라고 사료된다.

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1983年 7月 鎭海灣의 海洋化學指數의 水質分布에 관하여 (Vertical Distributions of Chemical Oceanographic Parameters in Jinhae Bay in July, 1983)

  • 양동범;김석현;이광우
    • 한국해양학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.89-93
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    • 1984
  • 진해만에서 83년 7월의 장마직후에 수직적 및 수평적 해양화학적 환경을 조사 하였다. 마산만-가덕수도의 종축면상에는 염분이 낮은 내만쪽의 표층수에서 높은 농도의 용존성 질산염, 암모니아, 클로로필 a, 입자성질소, 입자성탄소가 측정 되었다. 입자성 C/N비는 내만쪽에서 낮고, 외만에서 높은 값을 보였다. 이 해역 에서 무기질소와 인의 양은 적조가 발생하기에 충분한 향으로 나타났다.

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pH가 낮은 탄산수의 CO2 탈기에 따른 용존탄소동위원소 변화 (Changes of carbon-13 Isotope of Dissolved Inorganic Carbon Within Low-pH CO2-rich Water during CO2 Degassing)

  • 채기탁;유순영;김찬영;박진영;방하은;이인혜;고동찬;신영재;오진만
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제24권3호
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    • pp.24-35
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    • 2019
  • It is known that ${\delta}^{13}C_{DIC}$ (carbon-13 isotope of dissolved inorganic carbonate (DIC) ions) of water increases when dissolved $CO_2$ degases. However, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ could decrease when the pH of water is lower than 5.5 at the early stage of degassing. Laboratory experiments were performed to observe the changes of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ as $CO_2$ degassed from three different artificial $CO_2$-rich waters (ACWs) in which the initial pH was 4.9, 5.4, and 6.4, respectively. The pH, alkalinity and ${\delta}^{13}C_{DIC}$ were measured until 240 hours after degassing began and those data were compared with kinetic isotope fractionation calculations. Furthermore, same experiment was conducted with the natural $CO_2$-rich water (pH 4.9) from Daepyeong, Sejong City. As a result of experiments, we could observe the decrease of DIC and increase of pH as the degassing progressed. ACW with an initial pH of 6.4, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ kept increasing but, in cases where the initial pH was lower than 5.5, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ decreased until 6 hours. After 6 hours ${\delta}^{13}C_{DIC}$ increased within all cases because the $CO_2$ degassing caused pH increase and subsequently the ratio of $HCO_3{^-}$ in solution. In the early stage of $CO_2$ degassing, the laboratory measurements were well matched with the calculations, but after about 48 hours, the experiment results were deviated from the calculations, probably due to the equilibrium interaction with the atmosphere and precipitation of carbonates. The result of this study may be not applicable to all natural environments because the pressure and $CO_2$ concentration in headspace of reaction vessels was not maintained constant as well as the temperature. Nevertheless, this study provides fundamental knowledge on the ${\delta}^{13}C_{DIC}$ evolution during $CO_2$ degassing, and therefore it can be utilized in the studies about carbonated water with low pH and the monitoring of geologic carbon sequestration.

MBOD법에 의한 만경강 수계의 조류성장잠재력 평가 (Evaluation of Algal Growth Potential in the Mangyeong River by MBOD method)

  • 김종구;김준우
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권9호
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    • pp.807-817
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    • 2004
  • The modified biochemical oxygen demand (MBOD) were conducted to evaluate the water quality and fertility in the Mangyeong river from november 2002 to april 2003. MBOD method was used to evaluate algal growth potentials and their limiting factors. MBOD depends on the amount of available inorganic nutrient and organic substrate during 5-day incubation in the dark condition at $20^{\circ}C.$ The MBOD assay depends on inorganic nutrients such as phosphorus and nitrogen as well as reduced carbon as called MBOD, MBOD-P, and MBOD-N, respectively. The concentration of pollutants were in the range of 3.08~48.36 mg/L for COD. The concentration of nutrients were in the range of 0.37~111.62 mg/L for dissolved inorganic nitrogen (DIN) and 0.00~1.03 mg/L for dissolved inorganic phosphorus (DIP). The results of MBOD bioassay showed that the MBOD, MBOD-P and MBOD-N values were 15~173 mg $O_2/L,$ 13~165 mg $O_2/L$ and 66~175 mg $O_2/L$ ranges, respectively. The MBOD values are found to be the highest in Iksan River and the lowest in Hari River throughout the Mangyeong River. The relationships of MBOD, MBOD-P and MBOD-N in MBOD method were generally found in MBOD$\risingdotseq$ MBOD-P$\risingdotseq$MBOD-N. But the result of Gosan was appeared to MBOD$\risingdotseq$MBOD-N > MBOD-P. The MBOD-N value was higher 3 to 5 times than the MBOD-P value in the Gosan station. The algal growth potentials expressed as the concentration of chlorophyll-a were maximum 20 times more than algal biomass in the water column.

Variation Pattern of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ of the Odaecheon Stream Water

  • Shin, Woo-Jin;Chung, Gong-Soo
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2005년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.115-125
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    • 2005
  • Carbon isotopic composition of a stream (Odaecheon Stream) monitored over 7 months from July 2004 to January 2005 in Gangweon Province ranges from -9.24 to -4.69‰. Strong negative correlation between ${\delta}^{13}C_{DIC}$ and water temperature suggests that temperature is a dominant factor controlling ${\delta}^{13}C_{DIC}$ in the Odaecheon Stream. The variation pattern of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ was thought to be caused by fractionation of C isotope between stream water and atmosphere and more fractionation at reduced temperature. More fractionation of C isotope between stream water and atmosphere at reduced temperature resulted in increase of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ of stream water in winter compared to summer. Photosynthesis and respiration of aqueous biota seem to affect little in ${\delta}^{13}C_{DIC}$ as indicated by little variation of dissolved oxygen and reverse variation pattern of Eh in the stream and scarce aqueous biota in stream water. pH seems to be controlled by $CO_2{2}$ exchange between stream water and atmosphere. During summer more $CO_2{2}$ exchange between stream water and atmosphere resulted in decrease in pH value.

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자유 말단형 침지식 분리막을 이용한 정수장 배출수 처리 연구 - 막오염 발생 원인과 해결 방안 - (A study on the treatment of water discharge from the water treatment plant using end-free submerged membrane - Causes and solution of membrane fouling -)

  • 김준현;장정우;김진호;박광덕
    • 상하수도학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.93-104
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    • 2020
  • As water resources are limited and legal regulations are strengthened, there is a growing need to reuse residuals in WTP(Water Treatment Plant). In this study, membrane filtration system was constructed and its operation method was studied for water quality stabilization and reuse of WTP residuals. The operation parameters were stable for 1 year and 6 months. Membrane fouling was identified as particulate pollution (activated carbon) and inorganic pollution (manganese). The membrane system was operated steadily with raw water of high concentration SS(Suspended solid) containing activated carbon because membrane fouling was reduced by the effect of End-Free type. In the case of inorganic contamination, dissolved manganese eluted by chemicals and acted as a membrane fouling source, and the operating conditions for minimizing membrane fouling. were confirmed by newly developing application methods and types of cleaning chemicals. Based on the results, design parameters for reducing manganese membrane fouling were derived.

Geochemistry and isotope compositions of the Han River, Korea

  • 류종식;이광식;장호완;김용제
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.435-437
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    • 2003
  • In order to investigate processes and factors controlling the chemical and isotopic compositions of the Han River, seasonal studies were carried out. The North Han River was much lower in the concentrations of total dissolved solids (TDS), dissolved inorganic carbon (DIC) and major ions than the South Han River, but higher in $SiO_2$ concentration, $\delta$$^{34}$ $S_{so4}$ value and $^{87}$ Sr/$^{86}$ Sr ratio. This indicates that the chemical and isotopic compositions of the Han River were strongly controlled by the geology of their drainage basins: silicate rocks in the North Han River and carbonate rocks in the South Han River. The $\delta$$^{34}$ $S_{so4}$ values were relatively higher in the North Han River (5.90$\pm$1.46$\textperthousand$)) than in the South Han River (3.48$\pm$0.73$\textperthousand$). This implies that dissolved S $O_{4}$$^{2-}$ in the North Han River might be mostly derived from deposition of atmospheric sulfates, whereas in the South Han River from oxidation of sulfide minerals in the abandoned poly-metallic deposits and the coal-bearing sedimentary rocks distributed over the upstream as well as deposition of atmospheric sulfates. The $^{87}$ S $r^{86}$ Sr ratios in the North Han River were distinctly higher than those in the South Han River, reflecting water-rock interaction with different rock types.pes.

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