Investigation of the fate of inorganic nitrogens in the near field of bank filtration site

강둑여과지 주변의 밭에 살포된 무기질소의 거동 연구

Inorganic nitrogens resulting from fertilizers are possible contaminants of bank-filtered ground water, which is an alternative source of safe drinking water. We conducted a laboratory study to determine the fate of inorganic nitrogens in the near field of bank filtration sites and we consequently illustrated the effects of these possible contaminants on the water quailty of bank filtration. Soil properties were found to be well equivalent to those of other cultivated field soils in Korea. Surface soil pH was about 4.3 which is slightly lower than average level. Overall, diverse concentrations of $NO_3$-N and $NH_3$-N were measured, and $NO_2$-N was nearly undetected. $NH_3$-N level in the field decreased, while $NO_3$-N increased along with increasing depth of unsaturated zone. Numbers of viable and nitrifying bacteria ranged from 6.73$\times$$10^{6}$to 10.7$\times$$10^{6}$ and 0.44$\times$$10^{4}$ to 5.21$\times$$10^{4}$ respectively, and both of them were highly correlated ($R^{2}$=0.992). Nitrifying potential assayed by batch test showed relatively lower than other reported results. The oxygen uptake potential of surface and subsurface soil was measured in the presence of ${(NH_4)_2}$$SO_4$. The results demonstrated that surface soil required shorter lag period and uptaked more oxygen than subsurface's.

안전한 먹는 물 생산을 위해 강둑여과수를 원수로 취수할 경우 여과수 수질오염의 원인이 되는 무기질소성분의 거동에 대해 연구하였다. 강둑여과지 주변 토양의 특성은 우리나라 평균 농경지 특성과 유사하였으나 표층의 평균 pH는 약 4.3으로 약산성을 나타내었다. 질소 농도는 토양 깊이별, 지역별로 다양한 함량의 $NH_3$-N과 $NO_3$-N가 관찰되었으나 $NO_2$-N은 거의 검출되지 않았다. 또한 토양 깊이에 따라 대체적으로 $NH_3$-N의 농도는 감소하고 $NO_3$-N의 농도는 증가하였다. 토양의 생균수와 질화균수는 각각 6.73~10.7$\times$$10^{6}$과 0.44~5.21$\times$$10^{4}$으로 조사되었고 상관관계는 $R^2$=0.992였다. 회분식으로 조사된 토양의 질산화 능력은 대체로 낮게 나타났으며 질산화균과 질산화능력의 상관관계는 높게 조사되었다. 표층과 심층토에 암모니아성 질소를 첨가한 후 호흡량 측정기로 소모되는 산소량을 측정한 결과 표층이 심층에 비해 짧은 지체기 후 많은 양의 산소소모가 관찰되었다.