• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.519-519
• /
• 2003

We performed a hydrochemical study on a total of 89 bedrock groundwaters collected from preexisting wells (30 to 300 m deep) in the Boeun area. Hydrochemical data showed significant variations in the area, due to varying degrees of anthropogenic pollution. The waters were mostly enriched in Ca and HCO$_3$ but locally contained significant concentrations of anthropogenic constituents in the general order of Cl >NO$_3$>SO$_4$. In particular, about 11% of the examined wells exceeded the drinking water standard with respect to nitrate. We consider that aquifers in the area are locally highly susceptible to the contamination related to agricultural activities. Diagrams showing the relationships between the summation of cations (∑cations) and the concentration of several anions with different origin (natural versus anthropogenic) were used to estimate the relative role of anthropogenic contamination. A good correlation was observed for the relationship between ∑cations and bicarbonate, indicating that water-rock interaction (namely, hydrolysis of silicate minerals) is most important to control the water quality. Thus, we made an assumption that the equivalent of dissolved cations for a water should be equal to the alkalinity, if the chemistry were controlled solely by a set of natural weathering reactions. If we excluded the equivalent quantities of cations and bicarbonate (natural origin) from the acquired data for each sample, the remainder therefore could be considered to reflect the degree of anthropogenic contamination. Finally, we performed a multiple regression approach for hydrochemical data using the ∑cations as a dependent variable and the concentration data of each anion (natural or anthropogenic) as an independent variable. Using this approach, we could estimate the relative roles of anthropogenic and natural processes. Rather than the conventional evaluation scheme based on water quality criteria, this approach will be more useful and reasonable for the evaluation of groundwater quality in a specific region and also can be used for planning appropriate protection and remedial actions.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
• /
• 제19권E3호
• /
• pp.137-148
• /
• 2003

In this study, we examined the influence of long-range transport of dust particles and air pollutants on the photochemistry of NO$_3$on Jeju Island, Korea (33.17 N, 126.10$^{\circ}$E) during the Asian Dust-Storm (ADS) period of April 2001. Three ADS events were observed during the periods of 10∼12, 13∼14, and 25∼26 April. Average concentration level of nighttime NO$_3$on Jeju Island during the ADS period was estimated to be about 2 x 10$^{8}$ molecules cm$^{-3}$ ( - 9 pptv). Decreases in NO$_3$levels during the ADS period was likely to be determined mainly by the enhancement of the $N_2$O$_{5}$ heterogeneous reaction on dust aerosol surfaces. The reaction of N20s on aerosol surfaces was a more important sink for nighttime N03 during the ADS due to the significant loading of dust particles. The reaction of $N_2$O$_{5}$ with NMHCs and the gas-phase reaction of N20s with water vapor were both significant loss mechanisms during the study period, especially during the NADS. However, dry deposition of these oxidized nitrogen species and a heterogeneous reaction of NO$_3$were of no importance. Short-term observations of $O_3$, NO$_2$, DMS, and SO$_2$in the MBL indicated that concentrations of most of these chemical species were different between the ADS and non - Asian - Dust-Storm (NADS) periods, implying that their levels were affected sensitively by the differences in air mass trajectories.

• 한국해양학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.144-154
• /
• 1991

낙동강 하구독 건설 후 하구역의 환경특성 및 식물플랑크톤의 군집구조에 관하여 19894월부터 12월까지 조사하였다. 하구독 건설 후 장림천의 영향을 직접받는 하구둑 바로 아래지역은 둑 건설전에 비하여 용존산소가 낮아지고 암모니아 및 인산염의 농도 가 증가하였으며 이는 독 건설 후 낙동강의 유입이 일시적으로 차단되어 물의 정체현 상이 일어나고 이곳에 장님천을 통하여 많은 생활하수 및 공장폐수가 유입 되었기 때 문으로 사료된다. 질산염과 규산염 농도는 염분과 높은 역상관 관계를 나타내어 이들 의 주요 공급원은 낙동강 유입으로 판단되었다. 식물플랑크톤의 현존량은 춘계에는 하 구둑 상류지역에서 Asterionella sp.가, 하계에는 하구에서 Skeletomema costatum의 bloom이 있었으며 둑 건설 전에 비하여 녹조류 및 남조류가 증가하였다. 특히 하구둑 상부지역의 높은 엽록소 b의 농도는 이곳의 담수 녹조류에 기인한 것으로 사료되며 중 요종의 상당한 부분이 오염지표종이었다. 하구독 건설 후 환경특성 및 식물플랑크톤 군집의 변화가 일어나고 있는 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제32권4호
• /
• pp.501-510
• /
• 1999

북한강 수계의 농업소유역에 대하여 하천수(2년)와 지하수(1년) 수질을 모니터링하여 분석하였다. 농업소유역의 주요한 비점원 오염물질인 총질소, 질산성 질소, 총인, BOD, TSS 및 대장균 농도를 주기적으로 측정하였다. 계절에 따른 수질의 변화 및 지하수와 하천수 수질과의 관계 비교를 통하여 토지이용이 수질에 미치는 영향을 분석하였다. 연구유역의 지하수 수위와 총질소, 질산성 질소의 농도의 벼농사와 밀접한 관련이 있었고 지하수와 하천수의 질소농도의 변화도 밀접한 관련이 있음이 나타나 벼농사가 하천의 질소농도에 많은영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 토지이용(벼농사)과 지하수 및 하천수의 총인, BOD, 대장균 농도 사이에는 일정한 관계를 발견할 수 없었다. 본 연구결과는 농업소유역의 수질변화를 이해하고 소하천의 수질관리정책을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
• /
• 제10권2호
• /
• pp.57-63
• /
• 2007

Due to the strong influence of nitrogen(N) on plant productivity, a vast amount of N fertilizers is used to maximize crop yield. Over-use of N fertilizers leads to severe pollution of the environment, especially the aquatic ecosystem, as well as reducing farmer's income. Growing of N-efficient cultivars is an important prerequisite for integrated nutrient management strategies in both low- and high-input agriculture. Taking maize as a sample crop, this paper reviews the response of plants to low N stress, the physiological processes which may control N-use efficiency in low-N input conditions, and the genetic and molecular biological aspects of N-use efficiency. Since the harvest index(HI) of modern cultivars is quite high, further improvement of these cultivars to adapt to low N soils should aim to increase their capacity to accumulate N at low N levels. To achieve this goal, establishment and maintenance of a large root system during the growth period may be essential. To reduce the cost of N and carbon for root growth, a strong response of lateral root growth to nitrate-rich patches may be desired. Furthermore, a large proportion of N accumulated in roots at early growth stages should be remobilized for grain growth in the late filling stage to increase N-utilization efficiency. Some QTLs and genes related to maize yield as well as root traits have been identified. However, their significance in improving maize NUE at low N inputs in the field need to be elucidated.

• 상하수도학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.86-96
• /
• 1998

In this study, an intermittently aerated activated sludge process, modified process from conventional activated sludge process, was developed to treat high strength swine wastewater, which has been blamed as major pollutant for stream pollution. Therefore, the optimum cycle for oxic and anoxic period, SRT, and OLR were studied as design parameters. The effects of different time interval for oxic and anoxic period on nitrification and denitrification were examined by operating two reactors with 60/60min and 60/90min as oxic/anoxic period. Although the reactor with 60/60min showed complete denitrification of $NO_x-N$ generated during oxic period, the reactor with 60/90min showed incomplete nitrification due to the inactivity of nitrifier by accumulated $NH_3-N$ toxicity during anoxic period. Therefore, it is recommended to operate same interval for oxic and anoxic period. In order to determine the optimum cycle for oxic/anoxic period, four different reactors with 30/30, 60/60, 90/90 and 120/120min were examined. The reactor operation with 90/90min was optimum to get the most stable results in this study. However, the optimum cycle for oxic and anoxic period should be changed with characteristics of influent wastewater and operating conditions. According to lie operation results of three reactors with SRT of 15, 20 and 30days. The reactor with 2Odays SRT showed best removal efficiency of T-N. The optimum OLR would be $2.5Kg\;COD/m^3/day$ which showed the most stable nitrification and denitrification. Since characteristics of influent wastewater in the real system has a severe fluctuation, so it is very difficult to determine each interval for oxic and anoxic period. Therefore, ORP curves, describing the change of oxidation/reduction potential in reactor, can be used as a control parameter for automatic control of oxic and anoxic period. In other words, bending point (Nitrate Knee) of ORP curve during anoxic period could be used as a starting point of oxic period.

• 농업과학연구
• /
• 제49권2호
• /
• pp.379-387
• /
• 2022

A large amount of the mineral nitrogen is necessary for crop growth. With the use of nitrogen fertilizers, agricultural yield has increased during the last few decades. However, at the same time, nitrate from the cultivated land can be a source of environmental pollution, especially in water systems. For nitrogen management, it is necessary to analyze the pattern of nitrogen movement in soil. In this study, nitrogen leaching in upland soils was evaluated using undisturbed lysimeters with different soil textures during sesame cultivation. The soil texture of the lysimeters was clay loam (Songjung series) and sandy loam (Sangju series) soils. Sesame was cultivated from May 25 to August 24 in 2020. The standard amount of NPK fertilizer (N-P₂O₅-K₂O = 2.9-3.1-3.2 kg·10 a^-1) was applied before sowing. The amount of nitrogen leaching was calculated by multiplying the nitrogen (NO₃-N + NH₄-N) concentration and the amount of water drained below 1.5 m soil depth. The water was drained through percolation into macropores in the clay loam lysimeter. In contrast, in the sandy loam lysimeter, water drained more slowly than in the clay loam lysimeter. There was a slight difference in the total amount of leachate during the cultivation period, but the amount of nitrogen leaching was high in sandy loam soil. During the sesame cultivation period, the amount of nitrogen leaching from clay soil was 5.64 kg·10 a^-1, and 10.70 kg·10 a^-1 for sandy soil. We found that there was a difference in leaching depending on the soil physical characteristics. Therefore, it is necessary to consider the characteristics of soil to evaluate the leaching of nitrogen.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.531-538
• /
• 2024

수질 환경의 중요성이 강조되고 있는 가운데 광주광역시 도시 하천의 수질개선을 위한 수질 지표는 수생 생태계에 영향을 미치는 중요한 요소로 정확한 예측이 필요하다. 본 연구에서는 XGBoost와 LightGBM 머신러닝 알고리즘을 활용하여 광주천의 중요한 지점인 하류 평촌교(PyeongchonBr)와 상류 방학교(BangHakBr_Gwangjucheon1) 수계의 수질 검사 항목 중 통계적 검증 결과 유의미한 항목인 질소(TN), 질산염(NO3), 암모니아 양(NH3) 세 가지 수질 지표를 예측하는 연구를 수행하였고, 회귀 모델 평가 지표인 RMSE를 이용하여 예측 모델의 성능을 평가하였다. 수계별 개별적인 모델을 구현하여 교차 검증 후 성능을 비교한 결과, XGBoost 모델이 뛰어난 예측 능력을 보였다

• 한국토양비료학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.85-94
• /
• 2007

염분 함량이 높은 음식물쓰레기 퇴비의 안전한 농업적 활용을 도모하고자, 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용하고 벼를 재배하면서 관행구 등과 비교하여 벼 생육 반응에 미치는 영향과 토양 환경에 미치는 영향 등을 조사하였다. 시험재료의 성분 함량은 돈분퇴비에서 인산 ($15g\;kg^{-1}$)과 칼리 ($23g\;kg^{-1}$)가 높은 반면 음식물 쓰레기 퇴비에서는 전질소 ($13g\;kg^{-1}$)와 염분 ($18.5g\;kg^{-1}$)이 높은 재료였다. 논 영향평가는 식양질과 사양질 토양에서 화학비료 처리를 대조로 돈분퇴비와 음식물 쓰레기 퇴비를 시용하고 추청벼를 재배하며 실시하였다. 벼 유수형성기까지의 생육은 식양질 논에서는 화학비료 시용구가, 사양질 논에서는 돈분퇴비 시용구가 생육이 양호하였다. 수량은 두 토양 모두 화학비료 시용구에서 가장 높았고 퇴비 시용구는 식양질 논과 사양질 논에서 각각 20~25 %, 17~19 % 감수하였다. 이와 같이 초기보다 후기에 생육이 부진한 것으로 보아 감수 원인은 퇴비의 무기화가 늦어져 작물에 이용되지 못한 데 있는 것으로 보인다. 시험 후 토양의 성분 함량은 화학비료 처리보다 음식물쓰레기 퇴비와 돈분퇴비를 시용했을 때 유기물 함량이 약간 증가하는 경향은 있으나, 다른 성분은 별 차이가 없어 이들 퇴비를 논 토양에 시용했을 때의 토양에 미치는 영향은 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 음식물쓰레기 퇴비를 시용하고 논 표면수와 60 cm 깊이의 침투수 중 암모니아태 및 질산태 질소를 분석한 결과, 이앙 9일 째에 암모니아태 질소는 관개수 농도 수준, 질산태질소는 거의 불검출 수준에 가깝게 낮아져 2차 수질오염에 대한 영향도 크지 않은 것으로 나타났다. 이상을 종합하여 볼 때 음식물쓰레기 퇴비를 논에 시용할 경우, 수질 및 토양 등 환경에 미치는 영향은 적으나 퇴비로만 벼를 재배하면 수량이 감소하였다. 따라서 논에서의 안정적인 음식물 쓰레기 퇴비 시용을 위하여는 퇴비 자재의 선택과 시용량, 시용방법 등에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제56권2호
• /
• pp.139-153
• /
• 2023

이 연구는 경안천 유역의 상류로부터 하류까지 본류와 하위 소유역의 배출 지점에서 관측되는 경안천 내 질소함량의 시공간적 변화를 이해하고, 이러한 질소류의 기원을 확인하고자 수행되었다. 2021년 11월부터 2022년 11월까지, 분기별 현장 조사와 실내 수질분석, 질산염과 붕소의 환경동위원소 분석을 수행하였다. 경안천의 유량지속곡선을 도출하여, 건조 기간(2021년 12월 중순부터 2022년 6월 중순)과 습윤 기간(2022년 6월 중순부터 11월 초까지)을 설정하였다. 연구 지역에서의 총 질소(T-N) 농도는 월단위 시간적 변동을 기준으로 할 때, 건조 기간에 속하는 1~2월에 농도가 가장 높았다가 5~6월까지 지속적으로 낮아진다. 홍수기인 7~9월 이후 T-N의 농도가 낮아지는 소유역 단위 최상류 지점들(Group 1: MS-0, OS-0, GS-0)과, 반대로 높아지는 경안천 본류와 소유역 하류 지점들(Group 2: MS-1~8, OS-1, GS-1)이 분리된다. 공간적으로, 경안천 본류의 T-N 농도는 상류에서 하류로 갈수록 증가하는 경향성을 보이지만, 소유역인 오산천과 곤지암천이 각각 합류되는 지점에서는 이들의 유입에 의해 본류의 T-N 농도 값에 의해 본류의 농도가 높아지거나 낮아지는 영향을 받고 있다. 환경동위원소비를 통해 모든 시료의 질소가 분뇨(manure) 기원으로 규명되었고, 수리화학적 특성의 변화와 T-N 농도의 변화에서 경안천으로 분뇨 기원의 질소가 유입될 수 있는 기작으로, (1) 축산단지의 분뇨, 폐수의 강우에 의한 유입, (2) 환경기초시설 방류수를 통한 유입, (3) 농업 활동 과정에서 축적된 질소류의 지하수 기저유출을 통한 유입 등이 제시되었다. 궁극적으로 경안천 유역의 수질관리는, 공간적 관점에서 지류를 포함하는 소유역 단위의 오염원 관리가 필요하며, 오염총량 관리 측면에서는 하천 유량의 수문성분을 구분하고, 각각 성분의 유량과 수질을 모니터링 할 수 있는 시스템의 구축과 운용이 선결되어야 한다.