• 제목/요약/키워드: dissolved inorganic nitrogen

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동해 남부 해역의 수괴 분포와 용존 무기 및 유기 영양염의 분포 특성: 2011년 9월 관측자료를 중심으로 (Distribution of Water Masses and Distribution Characteristics of Dissolved Inorganic and Organic Nutrients in the Southern Part of the East Sea of Korea: Focus on the Observed Data in September, 2011)

  • 권형규;오석진;박미옥;양한섭
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.90-103
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    • 2014
  • 2011년 9월에 동해의 수괴 분포와 용존 무기 및 유기 영양염의 분포 특성을 파악하였다. 수온, 염분, 용존산소의 분포를 통하여 연구해역의 수괴 기원은 WM(water mass)-I, WM-II, WM-III, WM-IV 등 4개의 대표적인 수괴로 구분되었으며, 그 성격은 각각 대마난류표층수, 대마난류중층수, 북한한류수, 동해고유수와 유사하였다. 용존 영양염의 경우, 용존 무기 질소(DIN; dissolved inorganic nitrogen)와 용존 무기 인(DIP; dissolved inorganic phosphorus)은 WM-IV에서 가장 높았으며, WM-III, WM-II, WM-I 순으로 나타났다. 반면에 용존 유기 질소(DON; dissolved organic nitrogen)와 용존 유기 인(DOP; dissolved organic phosphorus)은 무기 영양염과 상반되는 분포를 보였다. 연구해역에서 수괴 전체에 대한 DIN : DIP 비는 약 15.8로 Redfield ratio(16)에 근접한 수치를 보이고 있으나, 혼합층의 경우 5.3으로 무기질소가 식물플랑크톤 성장의 제한 요인으로 작용할 수 있는 것으로 보였다. 하지만 무기 질소가 제한된 혼합층에서 DON은 용존 총 질소(DTN; dissolved total nitrogen) 중 약 70%를 구성하였다. 따라서 풍부한 DON은 동해에서 식물플랑크톤의 성장을 위한 중요한 영양염 공급원으로 판단된다.

늦여름 동해 남서해역에서 용존 유기 질소가 우점 식물플랑크톤의 생장에 미치는 영향 (Effects of Dissolved Organic Nitrogen on the Growth of Dominant Phytoplankton in the Southwestern Part of East Sea in Late Summer)

  • 권형규;전슬기;오석진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.42-51
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    • 2016
  • 2014년 9월 동해 남서해역의 용존 영양염 분포 및 식물플랑크톤 군집구조와 우점종의 질소 화합물에 대한 이용성을 파악하였다. 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)와 용존 무기 인(dissolved inorganic phosphorus; DIP)은 표층에서 낮고, 수심이 깊어짐에 따라 증가하였다. 반면에 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)와 용존 유기 인의 경우 무기태 영양염과 상반되는 분포를 보였다. DIN:DIP 비는 전체 수괴에서 약 20으로 Redfield ratio (16)보다 다소 높게 나타났지만, 혼합층의 경우 2로 식물플랑크톤의 생장에 대해 무기 질소가 제한요인으로 작용할 수 있는 것으로 보였다. 특히, 무기 질소가 제한된 혼합층에서 DON은 용존 총 질소(dissolved total nitrogen; DTN) 중 88 %를 차지하였다. 우점종 Chaetoceros debilis와 Prorocentrum minimum은 DIN 이외에 요소와 아미노산과 같은 다양한 DON을 이용하여 생장하였다. 따라서 식물플랑크톤의 DON 이용능력은 DIN이 제한된 동해에서 중요한 생존전략으로 작용할 것이다.

용존태 무기질소 제한 하에서 유독와편모조류 Alexandrium tamarense와 Alexandium catenella의 생존과 우점화 전략 (Dominance and Survival Strategy of Toxic Dinoflagellate Alexandrium tamarense and Alexandium catenella Under Dissolved Inorganic Nitrogen-limited Conditions)

  • 권형규;박지아;양한섭;오석진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.25-35
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    • 2013
  • 실내실험과 현장관측을 통해서 용존태무기질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN) 제한 하에서 유독와편모조류 Alexandrium tamarense와 A. catenella의 생존과 우점화 전략을 살펴보았다. 현장관측결과 마산만에서 Alexandrium 속이 출현하는 기간동안 DIN이 식물플랑크톤의 성장 제한영양염으로 나타났다. 성장동력학 실험으로부터 도출된 질산염의 Ks값은 현장에서 우점하는 규조류보다 A. tamarense와 A. catenella가 높아, 영양염 경쟁에 있어 불리한 위치에 있는 것으로 나타났다. 하지만 A. tamarense와 A. catenella는 DIN 제한하에서 요소나 아미노산과 같은 용존유기질소 (dissolved organic nitrogen; DON) 화합물을 성장에 이용하였다. 따라서 마산만과 같이 Alexandrium 속이 출현하는 봄~여름까지 DIN이 제한영양염으로 작용하는 환경에서 DON의 흡수능력은 이들 종이 성장을 유지하는데 큰 역할을 할 뿐만 아니라 종의 우점과정 및 종간 경쟁에서도 중요한 영향을 줄 것으로 보인다.

Relationship between Vegetation Composition and Dissolved Nitrogen in Wetlands of Higashi-Hiroshima, West Japan

  • Miandoab, Azam Haidary;Nakane, Kaneyuki
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제30권3호
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    • pp.209-223
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    • 2007
  • Twenty-four wetlands located in Higashi-Hiroshima City in West Japan were selected for this study in order to investigate both the relationship between aquatic plant composition and environmental conditions; and the relationship between changing land use patterns in the catchments and the concentration of different forms of nitrogen in the wetlands. The dominant and subdominant species which comprised the principal vegetation were determined based on a vegetation census conducted in each wetland during the growing season from June to August, 2006. The seasonal variations of water quality factors (pH, electrical conductivity, turbidity, dissolved oxygen, total dissolved solid, and temperature) and different forms of nitrogen such as nitrite, nitrate, ammonium, total nitrogen, dissolved organic nitrogen and dissolved inorganic nitrogen concentrations were analyzed as important indicators of water quality for the surface water of the wetlands. The surveyed wetlands were classified into three types (non-disturbed wetlands, moderately-disturbed wetlands and highly-disturbed wetlands), based on the degree of human disturbance to their catchment areas. An analysis of variance indicated that there was a significant difference among the wetland groups in the annual mean values of electrical conductivity, total dissolved solids, total nitrogen, nitrite, dissolved inorganic nitrogen and dissolved organic nitrogen. Classification of the wetlands into three groups has revealed a pattern of changes in the composition of plant species in the wetlands and a pattern of changes in nitrogen concentrations. A majority of the non-disturbed wetlands were characterized by Brasenia schrebi and Trapa bispinosa as dominant; with Potamogeton fryeri and Iris pesudacorus as sub-dominant species. For most of the moderately-disturbed wetlands, Brasenia schrebi were shown to be a dominant species; Elocheriss kuriguwai and Phragmites australis were observed as sub-dominant species. For a majority of the highly-disturbed wetlands, Typha latifolia and T. angustifolia were observed as dominant species, and Nymphea tetragona as the sub-dominant species in the study area. An analysis of land use and water quality factors indicated that forest area played a considerable role in reducing the concentration of nutrients, and can act as a sink for surface/subsurface nutrient inputs flowing into wetland water, anchor the soil, and lower erosion rates into wetlands.

하계 완도 주변 육상 양식장 배출수 중 유기탄소 및 영양염의 분포 특성 (Distribution Characteristics of Organic Carbon and Nutrient in Effluent of Land-based Aquaculture Farms around Wando in Korea)

  • 김규리;최유정;김태훈
    • Ocean and Polar Research
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    • 제45권3호
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    • pp.103-111
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    • 2023
  • To evaluate the impact of effluents from land-based fish farms on the coastal ocean of Wando, Korea, we analyzed inorganic nutrients, particulate organic carbon (POC), dissolved organic carbon (DOC), and colored dissolved organic matter (CDOM) in the effluent and influent of land-based fish farms during the summer (July) of 2021. The average concentrations of nutrients (Dissolved inorganic nitrogen, phosphorus, and silicate; DIN, DIP, and DSi, respectively) in the effluents of this study area were 17±3.7 μM, 1.4±0.7 μM, and 14±1.6 μM, respectively. The average concentrations of POC and DOC were 37±22 μM and 81±13 μM, respectively, with POC accounting for about 30% for total organic carbon in effluents. The Reduced Dissolved Inorganic Nitrogen/Total Dissolved Inorganic Nitrogen ratio (0.7), potential short-period index, indicates that the discharge of nutrients excreted by the fish and unconsumed feed into coastal water results in such nutrients being deposited and accumulated in the sediment. Subsequently, this continuous accumulation triggers the release of ammonium ions during organic matter decomposition, and the ammonium-enriched waters that encroach on fish farms as influent seem to be due to the diffusion of high concentrations of ammonium from bottom sediment. Furthermore, we used fluorescence indices to examine the characteristics of organic matter sources, obtaining mean values of 1.54±0.19, 1.06±0.06, and 1.56±0.06 for the humification index, biological index, and fluorescence index, respectively, in the effluent. These results indicate that the organic matters had an autochthonous origin that resulted from microbial decomposition, and such organic matters were rapidly generated and removed by biological activity, likely supplied from the sediment. Our results suggest that the effluent from land-based fish farms could be a potential source of deoxygenation occurrence in coastal areas.

군산 연안 해역에서의 부영양화 제어에 관한 연구 (A study on Eutrophication control in coastal area of Gunsan)

  • 김종구;정태주
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권9호
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    • pp.957-966
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    • 2003
  • Gunsan coastal area is one of region increasing pollution problems. To improve water quality, the reduction of these nutrients loads should be indispensible. In this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and ecosystem model were applied to analyze the processes affecting the eutrophication. In field survey, the average concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved inorganic phosphorus(DIP) at surface waters were found to be 0.43mg/$\ell$ and 0.03mg/$\ell$ respectively, which were exceeding second grade of water quality criteria. In hydrodynamic modelling, the comparison between the simulated and observed tidal ellipses showed fairly good agreement. The ecosystem model was calibrated with the observed data in study area. The simulated results of DIN were fairly good coincided with the observed values within relative error of 32.39%, correlation coefficient(r) of 0.99. In the case of DIP, the simulated results were fairly good coincided with the observed values within relative error of 24.26%, correlation coefficient(r) of 0.82. The simulations of DIN and DIP concentrations using ecosystem model were performed under the conditions of 20∼80% reductions for pollutant loading. At simulation results, concentration of DIN and DIP were reduced to 20∼80% and under 10% in case of the 80% reduction of pollutant loading, respectively.

Difference of Nutrients Budgets in the Bohai Sea between 1982 and 1992 related to the Decrease of the Yellow River Discharge

  • Hayashi, Mitsuru;Yanagi, Tetsuo;Xinyu, Guo
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제39권1호
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    • pp.14-19
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    • 2004
  • Difference of Dissolved Inorganic Phosphorus (DIP), Dissolved Inorganic Nitrogen (DIN) and Dissolved Silicate (DSi) budgets in the Bohai Sea between 1982 and 1992 related the decrease of the Yellow River discharge is discussed on the basis of observed data. The estuarine circulation in the Bohai Sea had been weakened from 1982 to 1992 due to the decrease of the Yellow River discharge and the average residence time of fresh water had become longer. DIN concentration increased but DIP and DSi concentrations decreased from 1982 to 1992 in the Bohai Sea. Primary production was regulated mainly by water temperature and DIN concentration in 1982 but it was regulated mainly by DIP concentration in 1992. Primary production was larger than decomposition plus bottom release and nitrogen fixation was larger than denitrification in 1982. However, decomposition plus bottom release was larger than primary production and denitrification was larger than nitrogen fixation in 1992 in the Bohai Sea.

섬진강 하구를 통한 용존무기영양염 유출량 변동 (Variations of Dissolved Inorganic Nutrient Flux through the Seomjin River Estuary)

  • 박미옥;이재성;김성수;김성길;이석모;이용우
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.1049-1060
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    • 2014
  • We investigated the spatiotemporal variations of dissolved inorganic nutrients along a saline gradient to estimate nutrient fluxes in the Seomjin River estuary during dry (March 2005, March 2006, March 2007, and March 2008) and rainy seasons (August 2005, July 2006, July 2007, and July 2008). Dissolved inorganic nitrogen concentrations were similar in the endmembers of freshwater for the rainy and dry seasons. In contrast, the concentrations of dissolved inorganic phosphate and silicate in the rainy season were approximately 2-3 times higher than those in the dry season. River discharge was approximately 10 times higher in the rainy season ($212m^3sec^{-1}$) than in the dry season ($21m^3sec^{-1}$). The fluxes of dissolved inorganic nitrogen, phosphate, and silicate were 2.91, 0.004, and 2.51 tons $day^{-1}$ in the dry season and 7.45, 0.421, and 30.5 tons $day^{-1}$ in the rainy season, respectively. Although the range of nutrient concentrations were similar to previous results from investigations in the Seomjin River estuary, the nutrient fluxes were differed according to river discharge for different survey periods.

춘계 남해 전선역에서 알칼리 인산분해 효소를 통한 제한 영양염의 평가 (Limiting Nutrient Based on Alkaline Phosphatase Activity in the Frontal Area of the Southern Sea, Korea)

  • 오석진;장민익;남기택;김석윤
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.885-892
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    • 2017
  • 2017년 추계에 남해 전선역을 파악하고, 알칼리 인산분해 효소(Alkaline Phosphatase; APase) 활성을 이용하여 제한 영양염과 제한 영양염의 시간적인 변화를 평가하였다. 전선역이 형성된 인근해역의 경우, 용존무기인(dissolved inorganic phosphorus; DIP)의 농도와 용존무기질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN): DIP 비가 각각 $0.2{\mu}M$ 이하와 최대 23.2로, DIP가 제한된 환경임에도 불구하고 Chlorophyll a(Chl.-a)가 $0.2{\mu}g/L$로 높은 생물생산력을 보였다. APase와 DIP는 중요한 역의 상관관계(r = -0.81; P<0.001)를 보여, DIP가 제한되어진 해역임을 알 수 있었으며, APase와 Chl-a 관계는 APase의 60 %가 식물플랑크톤, 40 %가 박테리아 기원인 것으로 평가되었다. 용존태 APase와 입자태 APase의 분포로부터 전선역은 장기간 DIP가 제한된 해역이며, 그 외의 해역은 최근에 DIP 제한이 해소된 것으로 판단되었다. 따라서 전선역에서 APase와 같이 가수분해효소의 측정은 제한 영양염의 시공간적인 변화 특성을 평가할 수 있으며, 전선역에서 생지화학 순환의 이해를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

2013년 하계 자란만 서부 연안의 Cochlodinium 적조 미발생 원인 : 영양염 자료를 중심으로 (Non-Outbreak Cause of Cochlodinium Bloom in the Western Coast of Jaran Bay in Summer, 2013 : On the Basis of Nutrient Data)

  • 권형규;김현정;양한섭;오석진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.372-381
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    • 2014
  • 2013년 하계 자란만 서부 연안에서 Cochlodinium polykrikoides 적조의 미발생 원인을 화학적 현장관측결과와 기존에 발표된 C. polykrikoides의 생리학적 자료를 이용하여 해석하였다. 조사기간 동안 식물플랑크톤 군집은 규조류가 우점하고 있었으며, Cerataulina pelagica, Chaetoceros spp., Navicula spp. 그리고 Nitzschia spp.가 주요 우점종으로 출현하였다. 자란만 서부 연안의 영양염 농도는 이전의 C. polykrikoides 적조 발생 시기에 비해서 DIP 농도는 유사하였지만, DIN 농도는 낮았다. 특히, C. polykrikoides는 자란만 서부 연안에서 우점종으로 출현하는 규조류들에 비해서 무기 영양염에 대한 반포화상수(Ks)가 낮아 이들과의 종 경쟁에서 불리한 위치에 있는 것으로 보였다. 또한 상대적으로 낮은 DIN 농도를 보인 자란만 서부 연안은 질소에 대한 의존성이 높은 C. polykrikoides가 증식하기 위해서 불리한 환경이었다. 따라서 자란만 서부 연안의 낮은 영양염 환경하에서 무기 영양염 경쟁에 대해 불리한 위치에 있는 C. polykrikoides는 규조류의 번무에 따라 출현이 억제된 것으로 생각된다.