본 연구는 한강유역 (35,770 km2)을 대상으로 RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation)과 WATEM/SEDEM (The Water and Tillage Erosion Model and Sediment Delivery Model)의 유사이동식을 활용하여 인간활동과 기후변화로 인한 유사량을 평가하였다. 대상유역에 영향을 주는 16곳의 기상관측소에서 제공하는 분 단위 누적강수량 (2000-2019), 농촌진흥청 토양도, 국토지리정보원 DEM (Digital Elevation Model), 환경공간정보서비스 (EGIS) 2020년 세분류 토지이용도를 활용하여 RUSLE과 WATEM/SEDEM 유사이동식에 필요한 강우침식인자(R), 토양침식인자 (K), 지형인자 (L·S), 식생피복인자 (C), 그리고 보전관리인자 (P)를 구축하였으며, SWAT (Soil and Water Assessment Tool)으로 모의한 표준유역 단위 연도별(2000-2019) 유사량 결과를 기준으로 WATEM/SEDEM 유사량 계수 (KTC)를 검·보정하였다. 토양침식 산정 입력자료 중 강우량으로 산정하는 강우침식인자는 기후변화를 보여주는 인자, 토지피복에 따라 다른 식생피복인자와 보전관리인자는 인간활동을 나타내는 인자로 설정하였다. 강우침식인자는 2010년대 평균값을 활용하여 현재의 유사량을 평가하였으며, 분 단위 자료가 없는 과거의 경우 직접적인 계산에 어려움이 있어, 연평균 강수량과의 관계로 추정한 1980년대 평균값을 활용하여 기후변화로 인한 영향을 평가하였다. 식생피복인자와 보전관리인자는 1980년대 토지이용도를 활용하여 산정한 결과로 인간활동에 의한 유사량 평가에 사용되었다. 대상유역의 유사량은 RUSLE 모형의 토양침식량과 WATEM/SEDEM 유사이동량을 mass balance로 분석하며, 다른 인자들은 고정한 상태로 과거 강우침식인자, 식생피복인자와 보전관리인자를 적용하여 인간활동과 기후변화로 인한 유사량 변화를 분석하고자 한다.
본 연구는 사방댐의 준설이 저서성 대형무척추동물 군집에 미치는 영향을 파악하기 위해 경북북부지역 예천, 영주, 봉화의 산간계류에 위치한 사방댐을 대상으로 준설 전 후로 조사하였다. 조사는 실험수계 3곳과 대조수계 2곳의 사방댐을 기준으로 상류와 하류로 설정하여 2011년 5월부터 8월까지 이루어졌다. 실험수계에서 준설 전 4문 6강 11목 31과 56종이 출현하였으나, 준설 후 4문 5강 10목 27과 51종으로 감소하였다. 이와 같이 사방댐 준설후 발생한 저서성 대형무척추동물의 미소서식처 파괴는 종수 및 개체수의 감소로 이어졌으며, 특히 실험수계의 상류지점에서는 종수가 평균 38% 감소하였다. 전반적으로 준설 후 실험수계에서 종풍부도지수와 종다양도지수가 감소했지만, 우점도지수는 증가하였다. 실험수계의 상류지점에서 미소서식처의 파괴와 정수역이 형성되었으며, 유속이 감소하고 하상구조는 모래나 실트로 단순해졌다. 그에 따라 상류지점의 섭식기능군과 서식기능군의 종조성은 단순해졌으며, 상 하류 군집의 차이가 커졌다. 또한 상류지점에서는 유속이 느리거나 정수역을 선호하는 깔따구류(Chironomidae spp.), 부채장수잠자리류(Gomphidae spp.), 하루살이류(Ephemeridae spp.)의 개체수 비율이 크게 증가하였으며, 군집의 균형성을 나타내는 EPT/C 지수가 감소하였다.
Khosbayar, P.;Peck, John A.;Ariunbileg, S.;Fowell, Sarah J.;Narantsetseg, Ts.
한국제4기학회지
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제17권2호
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pp.25-32
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2003
Mongolia, a land-locked country in Central Asia, is located in the region of the highest degree of seasonal contrast on Earth. This paper presents sedimentologic and geomorphic data used to infer Holocene climate change in North-Central Mongolia. Correlation of data show that the climate was cold and dry before 10500 years BP. The post glacial warming occurred from 10500 to 8700 yr BP. The climate was characterized by becoming warmer and dry from 7300 to 6090 radiocarbon years. Between 6100 and 5500 years ago, conditions were hyper arid. Increased effective moisture balance but still arid conditions prevailed between 5500 and 3900 years ago. Since 3900 years ago, generally more humid conditions prevailed and originated varved sediment accumulation. Between about 2300 to 1300 years ago, greater than present day effective moisture balance. Since 1200 years ago climate was cooler and since 600 years ago becoming warmer.
In Yongwon channel, its natural flow of seawater is blocked by the construction of Busan Newport including the container berth. The channel was transformed into a narrow and long one, where it is possible that ships are only allowed to pass through the north-side channel of Gyeonmado located at the point of river mouth to Songjeongcheon. In addition, Yongwon channel is approximately 100 m wide on average and 3,600 m long, which has the highest slenderness ratio (length/width=36). So it is considered that the changes in the terrain characteristics of Yongwon channel is likely to alter the circulation of sea water, thereby changing its water quality. In this study, the seasonal change and the spatial variation of the water quality in Yongwon channel was analyzed for the effect of land pollution using the measurement data. The mass balance calculation method is used to analyze the water pollution resulting from sediment pollutants. This result shows that the improvement of the water quality in Yongwon channel can be obtained from the sewer pipe modification and the environmental dredging.
마산만에 대하여 stella 프로그램을 이용한 Tributyltin모델을 구축하였으며, 민감도 분석 및 물질수지를 산정하여 수질관리의 기초자료로 제공하였다. 민감도 분석결과 수층과 유기 입자내 Tributyltin의 경우는 침강속도와 분배계수에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 식물플랑크톤 체내의 Tributyltin의 경우는 식물플랑크톤의 생물농축계수가 가장 큰 영향을 미치는 인자로 나타났다. 따라서 추후의 Tributyltin에 대한 모델 적용 시에는 이들 계수에 대한 정밀한 고찰이 필요할 것으로 사료된다. 대상해역의 Tributyltin 현존량은 수층의 Tributyltin량이 3.29×10⁴g, 플랑크톤 체내의 Tributyltin량이 1.16×10²g, 입자상 유기물내의 Tributyltin량이 3.17×10³g로 나타났다 상간의 전환경로는 입자상 유기물로 분배되는 경로가 1.64×10³g/day로 가장 크게 나타났으며, 다음이 저질로의 침전으로 1.52×10³/g/4ay이었으며 외해로의 유출이 1.32×10³g/4ay로 나타났다.
The Pleistocene lake level and climate development is described by proxies from sediment, pollen and diatom records in Mongolia and Northwest-China. It could be proved that higher lake levels seem to have existed during the old and mid Pleistocene period interpreted on the base of geomorphological and sedimentological reords. They are dated in a relativ time scale. The lake basins are filled up to 300 m by limnic deposits, which foused on a constant water balance of more than 700.000 years. Late Glacial and Holocene lake level fluctuations and climate changes can be proved by biostratigraphic records pointing to dry and wet phases. Only for the youngest history desiccation of some lakes are related to human impact.
A mathematical model to adequately predict complex mixing characteristics of sorptive polluants in natural streams with pools-and-riffes has been developed. In this model, sorption of pollutants onto the bed sediment as well as mass storage and exchange in the storage zones were incorporated into one-dimensional mass balance equatins. The geometric and hydraulic characteristics of the pool-riffle sequences were properly conceptualized. Simulations with parameters of pool-and-riffle streams better fit the measured data in overall shape and peak concentration than simulations with parameters for uniform channels. The analyses on the characteristics of the storage zone model parameters reveal that a linear relationship between the logrithm of the storage zone volume ratio and a function of the friction factor exists. A linear relatiohship might also be tenatively assumed between the logarithm of the dimensionless mass exchange coefficient and the logarithm of the aspect ratio of the storage zone if some of the high values of the dimensionless mass exchange coefficient collected on the successive bed forms are excluded.
Two quite different types of plant cells are analysed with regard to transduction of the gravity stimulus: (i) Unicellular rhizoids and protonemata of characean green algae; these are tube-like, tip-growing cells which respond to the direction of gravity. (ii) Columella cells located in the center of the root cap of higher plants; these cells (statocytes) perceive gravity. The two cell types contain heavy particles or organelles (sataoliths) which sediment in the field of gravity, thereby inducing the graviresponse. Both cell types were studied under microgravity conditions ($10^{-4}$/ g) in sounding rockets or spacelabs. From video microscopy of living Chara cells and different experiments with both cell types it was concluded that the position of statoliths depends on the balance of two forces, i.e. the gravitational force and the counteracting force mediated by actin microfilaments. The actomyosin system may be the missing link between the gravity-dependent movement of statoliths and the gravity receptor(s); it may also function as an amplifier.
축산지역 강우유출수 처리를 위한 간헐 포기식 인공습지에서 산소공급 및 소비량을 산출하여 낮과 밤 동안의 산소수지(oxygen balance)를 분석하였다. 조류의 광합성 활동이 활발한 얕은 습지에서 주간에는 내부 생산되는 산소가 지배적이었다. 또한 조류에 의한 내호흡이 가장 큰 소비원인 것으로 분석되었으며 질산화와 탈질에 의한 소비량은 각각 전체의 약 5.35%와 6.43%인 것으로 분석되었다. 조류에 의한 과도한 양의 산소소비는 포기조작에 의한 침전조류의 재부상에 의해 초래된 것으로 후속 공정에도 지속적으로 영향을 미쳤다. 더욱이 주간에 조류의 광합성 활동에 의해 생산된 풍부한 산소량은 습지에서 발생하는 산소요구량을 충족시키기에 충분한 것으로 분석되었다. 따라서 주간에 실시되는 인위적인 포기활동은 불필요한 조작으로 판명되었다. 이와 반면에 광합성 활동이 중단되는 야간에는 조류의 내호흡작용으로 습지내부의 산소농도가 크게 저하하였으며 이는 습지에서 탈질반응을 촉진하는 것으로 추정된다. 따라서 인위적인 포기를 중단해도 유기물질 제거나 질소제거에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되며, 야간에 혐기성 상태의 지속으로 악취와 같은 문제가 발생될 수 있으므로 간헐적인 모드로 운전하는 것이 타당할 것으로 판단된다.
RDX (hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine) is the most important explosive contaminant, both in concentration and in frequency, at military shooting ranges in which green technologies such as phytoremediation or constructed wetlands are the best option for mitigation of explosive compounds discharge to the environment. A study was conducted with two identical lab-scale plug flow constructed wetlands planted with Amur silver grass to treat water artificially contaminated with 40 mg/L of toxic explosive compound, RDX. The reactor was inoculated with or without RDX degrading mixed culture to evaluate plant-microorganism interactions in RDX removal, transformation products distribution, and kinetic constants. RDX and its metabolites in water, plant, and sediment were analyzed by HPLC to determine mass balance and kinetic constants. After 30 days of operation, the reactor reached steady-state at which more than 99% of RDX was removed with or without the mixed culture inoculation. The major transformation product was TNX (Trinitroso-RDX) that comprised approximately 50% in the mass balance of both reactors. It was also the major compound in the plant root and shoot system. Acute toxicity analysis of the water samples showed more than 30% of toxicity reduction in the effluent than that of influent containing 40 mg/L of RDX. In the Amur silver grass mesocosm seeded with the mixed culture, the specific RDX removal rate, that is 1st order removal rate normalized to plant fresh weight, was estimated to be 0.84 kg−1 day−1 which is 16.7% higher than that in the planted only mesocosm. Therefore, the results of this study proved that Amur silver grass is an effective plant for RDX removal in constructed wetlands and the efficiency can be increased even more when applied with RDX degrading microbial consortia.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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