토양의 질소 중 대부분은 유기태 질소이며, 아미노산은 유기태 질소의 주된 분획물이다. 부산물 비료는 토양에 유기물을 공급해 주며 부식산은 유기물의 주된 구성성분이다. 아미노산은 분해되어 유효태 질소로 전환되기 때문에 토양비옥도 측면에서 중요한 역할을 한다. 본연구에서는 제조원료가 상이한 11종류의 시관 부산물 비료로부터 부식산을 추출하고, 부식산에 함유되어 있는 아미노산의 함량 및 분포를 조사했다. 공시재료로 사용한 부산물비료의 대부분은 비료공정규격을 충족시켰으나, 일부 비료는 유기물함량이 낮고, C/N비가 너무 높아 부숙되지 않은 채 판매되고 있었다. 수피비료의 경우 부숙이 진행될수록 부식산, 훌부산 함량, ${\Delta}KogK$값이 감소되었고, 부식산/훌부산 비, RF값은 증가되어 이론과 일치했다. 부식산의 형태는 Rp형태에서 B형태로 전환되었다. 부산물비료 부식산 중 총 아미노산 함량은 1.2~5.6%였고, 이중 중성 아미노산이 0.8~4.5%로 가장 높았다. 부엽토, 톱밥, 수피등 식물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>산성>염기성 아미노산의 순서였고, 계분, 돈분등 동물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>염기성>산성 아미노산의 순서였다. 부산물비료를 비교할 때, 총 아미노산 분포는 부엽토>톱밥>돈분>계분>니토 순(順), 산성아미노산은 수피>톱밥>부엽토>니토 순(順)이었다. 염기성 아미노산 분포는 산성 아미노산과 역순이었다. 중성아미노산은 부엽토>톱밥>수피>니토의 순이었다. 수피비료의 경우, 부숙이 진행될수록 산성 아미노산함량은 증가했으나. 염기성 및 중성아미노산 분포는 감소했다. 부산물비료의 원료 및 부숙정도에 따라 아미노산의 함량 및 분포는 다름을 알 수 있었다.
본 연구에서는 깊이별 토양시료에서 추출한 휴믹산과 풀빅산의 산성 작용기 및 구조 적 특성을 비교 분석하였다. 연구의 주요 목적은 토양 깊이별 방사성 핵종 농도 분포 및 이동성에 대한 휴믹물질의 역활 규명에 필요한 기초자료를 제공함에 있다. 휴믹산과 풀빅산 분자의 산성작용기 특성은 pH 적정법을 이용하여 분석하였고, 양성자교환용량 (PEC) 및 평균 $pK_a$ 값을 얻었다. 휴믹산과 풀빅산의 구조적 특성은 원소성분비 분석 및 CPMAS $^{13}C$ NMR 분광법을 이용하여 분석하였다. pH 적정 분석 결과, 휴믹산의 PEC 값은 $3.8{\sim}4.8meq\;g^{-1}$의 범위이었다. 풀빅산은 휴믹산에 비하여 상대적으로 높은 $5.5{\sim}7.0meq\;g^{-1}$의 PEC 값을 보였다. 깊이별 토양 휴믹산은 표층에서 보다 하층 (> 8 cm)에서 더 높은 PEC 값을 나타냈다. 원소성분비 (H/C) 및 $^{13}C$ NMR 스펙트럼 분석 ($C_{arom}/C_{aliph}$) 결과, 휴믹산이 풀빅산에 비하여 구조적으로 방향족성이 높고, 카르복실기 탄소 함량은 낮은 것으로 나타났다. 깊이별 비교의 경우, 휴믹산은 토양 깊이가 증가할수록 방향족성 및 카르복실 탄소 함량이 증가하는 경향을 보였으나, 풀빅산은 전체적으로 유사한 함량 분포를 보였다.
The author obtained three kinds of humic acid from the soil of suburbs in the Wonju city, sediments of Wonju stream and Maeji reservoir in 29 April 1986. The yield of each humic acid was 7.23 g, 3.35 g and 4.61 g per sample 200 g. In the physicochemical characters, the COD varied from 65.9 ppm to 54.9 ppm and BOD showed 6.7~15.9 ppm, but the standard humic acid was COD 58.9 ppm and BOD 6.5 ppm in 0.01 % solution. Doses of the humic acids for 20% methemoglobin formation are as follows; 0.303 mg/m$\ell$ in St. A humic acid, 0.602 mg/m$\ell$ in St. B humic acid, 0.84 mg/m$\ell$ in St. C humic acid and 0.105 mg/m$\ell$ in standard humic acid.
Ginalska, Grazyna;Cho, Nam-Seok;Lobarzewski, Jerzy;Piccolo, Alessandro;Leonowicz, Andrzej
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제29권3호
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pp.104-111
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2001
There are some evidence that active enzymatic proteins, e.g. fungal laccase, exist in the naturally occured soil humus. This study was performed to investigate the covalent binding of fungal laccase to the humic acid-iron complex, and to measure laccase activity of immobilized ones. Seven methods were adopted to form the covalent binding of fungal laccase with soil humic acids complexed with iron. Using these seven methods it was possible to change the dimension of spacer arm between laccase and support, and also to regulate the mode of covalent binding of this enzyme. The spacer arm was regulated from 2C to 11C. There was not observed any straight relationship between the spacer arm longitude and the laccase activity after immobilization, but the binding mode more effective than the former. Three out of the seven methods gave the high activity of immobilized laccase, and which active products of laccase immobilization was stable up to 10 days after the process. It is indicated that natural soil condition might be prevented the laccase activation by the toxic influence of some phenolic humic compounds. It was shown, for the first time, the possibilities to obtain the high activity of fungal laccase by binding to humic acids, and especially in complex with iron.
토양 유기물에서 생물학적 난분해성인 부식물질을 알카리에서 추출하고 산성영역에서 침전되는 성분인 부식산을 정제, 추출하였다. 부식산의 주성분인 카르복실기가 이온교환 능력을 가지고 있는 것을 이용하여 PVA와의 불균질한 이온교환막을 제조하여 생리활성 이온인 $K^+$, $Na^+$의 이동 및 이동속도를 검토하여 보았다. 그 결과 수소이온 농도가 높을수록 이동속도는 빠르게 나타나고, 특히 $10^-1$,$10^0$영역에서 급격한 변화를 보였다. 또한 $K^+$, $Na^+$의 농도가 증가함에 따라 그 선택성이 나타났으며, 특히 수소이온농도 $10^0$ 일때는$K^+$이 2배정도 빠르게 이동되고 있다. 따라서 이러한 생리활성 이온의 선택성 및 이동속도의 향상으로 부식산이 이온교환막의 새로운 재료로서의 그 가능성을 나타내었다.
Humic substances generally comprise 30-50% of the dissolved organic carbon in water. They can affect water quality adversely in several ways and they are important from a water treatment perspective due to their role as precursors for the formation of chlorination by-products such as trihalomethanes. The objectives of this research are to investigate the characteristics of organic matter using raw water of Chuncheon area, to isolate the humic substance fractions from natural water samples, and characterize the extracted humic substances. Humic substances were fractionated according to "isolation of IHSS aquatic humic and fulvic acids" using XAD resin adsorption technique. Characteristics of humic substances were analyzed through DOC, $UV_{254}$, $SUVA_{254}$, FT-IR spectra, fluorescence analysis.
식물성(植物性) 유기물질(有機物質)을 부숙(腐熟)시키면서 경시적(經時的)으로 채취(採取)한 다음 부식산(腐植酸)을 추출정제(抽出精製)한 후 산가수분해(酸加水分解)한 액중(液中)에 함유(含有)하고 있는 amino 산(酸)의 변화(變化)를 알기 위해 산야초(山野草), 활엽수(闊葉樹)잎과 침엽수(針葉樹)잎 등 3가지 식물유체(植物遺體)를 가지고 실험(實驗)한 결과(結果) 모두 17종류(種類)의 amino 산(酸)이 검출(檢出)되었다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 부식산(腐植酸) 가수분해액중(加水分解液中)에 함유(含有)하고 있는 amino 산(酸)의 함량(含量)과 그 분포(分布)는 식물체(植物體)에 따라, 또한 부숙정도(腐熟程度)에 따라 상이(相異)하였다. 2. 전시료(全試料) 공(共)히 중성(中性) amino 산(酸)이 가장 많이 함유(含有)되어 있었고 산성(酸性) amino 산(酸) 염기성(鹽基性) amino 산(酸)의 순서였다. 3. 총(總) amino 산(酸)의 함량(含量)은 다음과 같은 순서로 많았다. 산야초(山野草)>활엽수(闊葉樹)잎>침엽수(針葉樹)잎 4. 부열화(腐熱化)가 진전(進展)됨에 따라 lysine의 함량(含量)은 증가(增加)하였다. 5. 부숙화(腐熟化)가 진전(進展)된 시료(試料)에서는 glycine과 glufamic acid의 amino 산(酸)의 공통적(共通的)으로 다량(多量) 함유(含有)하고 있었고 부숙화(腐熟化)가 되지 않은 식물유체(植物遺體)의 부식산(腐植酸)에는 alanine, glufamic acid, glycine, aspartic acid, leucine 등 5종(種)이 가장 많이 함유(含有)하고 있었다. 6. 부숙화(腐熟化)된 시료(試料)에서는 argnine이 검출(檢出)되지 않았다. 7. penylalanine과 tyrosin은 전기간(全期間)에 걸쳐 검출(檢出)되었으며, 부숙(腐熟)됨에 따라 함량(含量)이 증가(增加)하였다.
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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제10권S_2호
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pp.79-88
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2001
Humic acids react with chlorine to produce Trihalomethanes(THMs), known as carcinogens, during disinfection, the last stage in water purification. Currently, the removal of organic humic acids is considered the best approach to solve the problem of THM formation. Accordingly, the current study examined the adsorption of organic compounds of humic acids onto an inorganic carrier prepared from oyster shell waste. The adsorbent used was activated oyster shell powder(HAP) and silver ion-exchanged oyster shell powder(HAP-Ag), with CaCO$_3$ as the control. The adsorbates were phthalic acid, chelidamic acid, catechol, dodecylpyridinium chloride(DP), and 2-ethyl phenol(2-EP). The adsorption experiments were carried out in a batch shaker at $25^{\circ}C$ for 15 hours. The equilibrium concentration of the adsorbate solution was analyzed using a UV spectrophotometer and the data fitted to the Langmuir isotherm model. Since the solution pH values were found to be greater than the pKa values of the organic compounds used as adsorbates, the compounds apparently existed in ionic form. The adsorptive affinities of the organic acid and phenolic compounds varied depending on the interaction of electrostatic forces, ion exchange, and chelation. More carboxylic acids and catechol, rather than DP and 2-EP, were adsorbed onto HAP and HAP-Ag. HAP and HAP-Ag exhibited a greater adsorptive affinity for the organic compounds than CaCO$_3$, used as the control.
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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제2권2호
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pp.139-148
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1998
The charge densities of humic acid and humic extract have been determined by back titration using spectrophotometry as the method of end point detection and several cationic polymers of different charge density(copolymers of acylamide and dimethylaminoethylacrylate and polydiallyidimethylammonium chloride, PDDA), and a cationic indicator o-toluidine blue(o-Tb). The charge densities of humic acid and humic extract obtained depend on the charge densities of cationic polymers used. When the polymers of lower charge density are used, lower apparent charge density values are obtained, but for polymers of high charge density(above 2.5 meq/g), the measured values are almost identical, but also are nearly the same as that obtained for PDDA which has a high charge density(about 6 meq/g). For polymers of lower charge density, it is considered that the optimum dosage does not correspond to 1 :1 charge neutralization between anionic and cationic groups. Polymers of high charge density should be used in order to achieve a complete charge neutralization. As humic acid and humic extract are dissociable acids, their ionization is heavily pH dependent and so higher charge density values are obtaines with increasing pH.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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