This research was carried out to understand the impacts of thickness of sand capping to control phosphorus release from sediment into overlying water. As capping effectively retards release flux, phosphorus concentration in water body can be maintained if phosphorus release rate was kept under microbial degradation rate. With capping thickness increases, deaeration rate become less, while reaeration coefficient become higher. Phosphorus release rate and capping thickness were linearly correlated. The results of regression analysis indicated that phosphorus release can be controlled effectively by sand capping of least 20${\sim}$40 mm thickness.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.36
no.11
/
pp.781-790
/
2014
Contaminants such as organic matters, nutrients and toxic chemicals in rivers and lakes with a weak flow rate are first removed from the water and accumulated in the sediments. Subsequently, they are released into the water column again, posing direct/indirect adverse effects on the water quality and aquatic ecosystems. In particular, phosphorus is known to accelerate the eutrophication phenomenon when it is released into the water column via physical disturbance and biological/chemical actions as one of important materials that determine the primary production of aquatic ecosystems and an element that is stored mainly in the sediments in the process of material circulation in the body of water. In this study, the effect on reducing phosphorus release in sediments was analyzed by applying different capping materials to lake water, where the effect of aquatic microorganisms is taken into account, and to distilled water, where the effect of microorganisms is excluded. The experimental results showed that capping with chemical materials such as Fe-gypsum and $SiO_2$-gypsum further reduced the phosphorus release by at least 40% compared to the control case. Composite materials like granule gypsum+Sand showed over 50% phosphorus release reduction effect. Therefore, it is determined that capping with chemical materials such as granule-gypsum and eco-friendly materials such as sand is effective in reducing phosphorus release. The changes in phosphorus properties in the sediments before and after capping treatment showed that gypsum input helped to change the phosphorus that is present in lake sediments into apatite-P, a stable form that makes phosphorus release difficult. Based on the above results, it is expected that the application of capping technology will contribute to improving the efficiency of reducing phosphorus release that occurs in river and lake sediments.
Kim, Seog-Ku;Lee, Mi-Kyung;Ahn, Jae-Hwan;Kang, Sung-Won;Kim, Young-Im
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.28
no.5
/
pp.563-572
/
2006
In order to propose optimum in-situ treatment for reducing phosphorous release from sediment of stationary lakes, a series of column tests were performed. The sediment used in experiment was very fine clay with a mean grain site $7.7{\phi}$ and high $C_{org}$ contents(2.4%). Phosphorous releases were evaluated in two ways : in lake water(with microbial effect) and in distilled water(without microbial effect). As in-situ capping material, sand and loess were used while Fe-Gypsum and $SiO_2$-Gypsum were used for in-situ chemical treatment. In case of lake water considering the effect of microorganism, phosphorous concentration rapidly decreased in the early stage of experiment but it was gradually increased after 10 days. Flux of phosphorous release for control was $3.0mg/m^2{\cdot}d$. Whereas, those for sand layer capping(5 cm) and loess layer capping(5 cm) were $2.5mg/m^2{\cdot}d\;and\;1.8mg/m^2{\cdot}d$, respectively because the latter two were not consolidated sufficiently. For Fe-gypsum and $SiO_2$-gypsum the fluxes were $1.4mg/m^2{\cdot}d$ which meant that reduction efficiency of phosphorous release was more than 40% higher than that of control. The case capping with complex layer was $1.0mg/m^2{\cdot}d$, which showed high reduction efficiency over 60%. The addition of gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) into the sediment reduced release of Phosphorus from the sediments. Gypsum acted as a slow-releasing source of sulphate in sediment, which enhanced the activity of SRB(sulfate reducing bacteria) and improved the overall mineralization rate of organic matter.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.15
no.11
/
pp.6943-6951
/
2014
The trophic state assessment of the Hwoiya reservoir was estimated using the Trophic state indices (TSIs) of Carlson and Aizaki using the transparency and concentrations of chlorophyll-a and total phosphorus obtained from two sites of the reservoir. The TSIs assessments showed that eutrophic phenomena occur frequently in the Hwoiya reservoir. In addition, strategies to reduce the phosphorus especially would be prepared because the Hwoiya reservoir exceeded phosphorus-limiting state of 17 < TN/TP (total nitrogen/total phosphorus). Three scenarios for a simulation of the dredging effect of sediments on the water quality using the WASP7 model were made at two sites, which were 10% (scenario 1), 40% (scenario 2) and 60% elution of the pollutants from sediments (scenario 3). In the most elution case (60%), scenario 3, it was considered that 6.4% TN and 9.3% TP at site 1, and 3.9% TN and 5.6% TP at site 2 could be reduced.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.26
no.1B
/
pp.125-130
/
2006
In this research, possibility of sand capping was experimentally evaluated to control phosphorus release from lake sediment into water body. Three acrylic columns without and with 40 and 80 mm of sand capping were prepared. Phosphorus concentrations of overlying water in these columns were measured. Performances of sand capping were evaluated for 0, 40, and 80 mm of capping thickness by measuring DO, ORP, TP, and $PO_4$-P. For the case without capping, the releasing rate of total phosphorus was higher and dissolved oxygen decreased faster, comparing with those of columns with capping. Total phosphorus concentrations in overlying water were inversely proportional to capping thickness, while phosphate concentration showed no significant differences between both cases. The experiment results suggested that sand capping is effective to retard total phosphorus release from sediment.
Park Maeng-Eon;Seong Gyu-Yeol;Lee Pyeong-Gu;Kim Pil-Geun
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2005.04a
/
pp.182-185
/
2005
울산광산 내 지표수와 토양 중의 공극수에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 유비철석을 비롯한 비소함유 광물은 높은 산화-환원 전위 값과 낮은 pH 조건에서 해리되며, 이후 지하수의 진화과정에서 pH가 상승함에 따라 주로 5가의 비소형태로 존재하게 된다. 울산광산지역 지하수의 비소농도는 Eh가 높은 비포화대와 포화대 지하수의 경계부에서 높은 경향을 나타내며, 포화대의 상부에서는 Eh가 비교적 일정하나 비소 농도는 다양한 분포양상을 보인다. 포화대 하부에서 비소의 함량은 매우 낮으며, Eh 감소에 따라 비소 함량이 비례적으로 감소한다. 반응경로 과정에서 비소농도는 Eh<-0.1(V)인 지하수 포화대에서 가장 낮으며, pH가 상대적으로 낮고 산화-환원 전위값이 높은 비포화대에서 증가되는 경향을 보인다. 풍화 반응 정도가 높은 광미와 토양에서 비소농도 높으나, 용출실험에서 비소가 기준치 이하로 용출되는 것은 풍화반응과 토양에 의한 비소의 자연저감이 진행되고 있음을 반영한다. RMB를 이용한 중금속 제거능력 평가 실내실험에서, 산성과 알칼리 조건 모두에서 제거율이 높은 것으로 나타났다. 인회석과 철산화물질로 구성된 RMB는 친환경적이고 2차 오염문제를 극복할 수 있는 물질로서, 비소의 자연저감 능력을 향상시킬 수 있는 정화처리제로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
Kim, Seog-Ku;Lee, Mi-Kyung;Ahn, Jae-Hwan;Yun, Sang-Leen;Kim, So-Jung
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.28
no.4
/
pp.438-446
/
2006
A lab-scale batch test was conducted to develop capping materials to reduce the sediment phosphorus in the stagnant water zone of Gyeongancheon in Paldang Lake. The mean grain size(Mz) of sediment in the investigated area was 7.7 ${\phi}$, which is very fine, and the contents of organic carbon($C_{org}$) was 2.4%, which is very high. For the phosphorous release experiment to select the optimal capping material, sand layer, powder-gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$), granule-gypsum, complex layer(gypsum+sand) and the control were compared and evaluated in the 150 L reactor for 45 days. In case of the capping with the sand, it was found that the phosphorous from the sediment could be reduced by around 50%. However, it was found that this caused the reduction of the dissolved oxygen in the water column(by less than 3 mg/L) due to the resuspension of sediment and the organic matter decomposition that comes from the generation of $CH_4$ gas in the 1 cm of the sand layer. Therefore, it is likely that the sand layer has to be thickener in case of the sand capping. Powder-gypsum and granule-Gypsum reduced phosphorous release by more than 80%. However, the concentration of ${SO_4}^{2-}$ in the water column increased, making it difficult to apply it to the drinking water protection zone. We developed Fe-Gypsum and $SiO_2$-gypsum materials to reduce the solubility of ${SO_4}^{2-}$. Powder-Gypsum creates the interception film that does not have any aperture on the sediment layer when it is combined with the water. However phosphorous release caused by the generation of $CH_4$ gas may happen at a time when the gypsum layer has the crack. Capping through the complex layer(granule-Gypsum+sand(1 cm)) found to be suitable for the drinking water protection zone because it was effective to prevent phosphorus release. Moreover, this leads to the lower solubility from the concentration of ${SO_4}^{2-}$ into the water column than the powder-Gypsum and granule-Gypsum. The addition of gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) into the sediment can reduce the progress of methanogensis because fast early diagenesis and sufficient supply of ${SO_4}^{2-}$ to the sediment, stimulate the SRB(sulfate reducing bacteria) highly.
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
/
2003.05a
/
pp.227-231
/
2003
제주항을 대상으로 오염부하의 정량적인 관리를 위하여 물질순환모델을 이용하여 해수유동특성과 COD, DIN 그리고 DIP의 농도분포를 시뮬레이션 하였고, 이 결과를 통해 해역의 수질개선대책으로 하천오염부하 감소와 저질개선을 통한 용출부하 감소에 따른 COD, DIN 그리고 DIP의 농도를 정량적으로 평가한 결과는 다음과 같다. 외부부하인 하천유입 부하량의 감소에 의한 제주항 내 오염물질 농도의 저감효과는 만 중앙부에서 만 외로 갈수록 그 영향범위가 미비하나 하천 유입부에 한정되어 큰 효과를 나타내고 있어 제주항 내로 오염부하의 유입을 방지함으로서 제주항의 하천 유입부 수질개선에 큰 영향을 줄 수 있다. 내부부하인 저질 영양염 용출부하를 감소했을 경우의 제주항 내 영영염 농도의 저감 효과는 하천유입 부하량의 저감시와 상대적으로 비교하여 제주항의 하천 유입부보다는 만 중앙부나 만 유입부의 수질개선에 효율적인 영향을 보이는 것으로 사료되며 특히, DIP의 경우 그 양상이 잘 나타났다. 하천과 저질의 총 부하량을 100% 감소했을 경우, COD의 농도분포는 하천유입부인 정점 St. 1에서 약 44%정도의 저감효과를 나타내어 하천유입 부하량만을 감소했을 때보다는 저감효과가 증가하였다. DIN의 경우는 하천유입부하와 저질 용출부하를 각각 따로 저감했을 경우에 비해 전체적으로 저감효율이 상승하고 있으며, 만 중앙부에서 만 유입부로 갈수록 그 경향이 잘 나타나고 있으며 총 부하를 저감시켰을 때 제주항내의 DIN 농도는 정점 St. 3 다음 지점부터 해역수질기준 II등급을 유지되는 수질개선 효과를 나타내었다. DIP의 경우는 DIN과 유사한 경향을 보였으며 정점 St. 4 이후로 해역수질기준 II등급 이하로 유지되는 수질개선 효과를 나타내었다. 이상의 결과로 볼 때, 현재 해역수질기준 III등급인 제주항 내에서 수질을 향상시키기 위해서는 하천유입부하량의 저감뿐만 아니라 항내 저질개선 등을 통하면 전체적으로 II등급 이하를 유지할 수 있을 것으로 예상된다.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.28
no.5
/
pp.472-479
/
2006
In this research, speciation of phosphorus in sediment and overlying water dependent upon pH and ORP(Oxidation Reduction Potential) was studied. Three possible conditions were simulated: open system with circulation, closed system with stratification and closed system with sand capping on the sediment. Phosphorus release rate from sediment was increased for both open system and closed system if pH was less than 6.0. Phosphorus concentration for closed system was increased from 0.9 mg/L to 0.51 mg/L, and stabilized at 0.34 mg/L if anaerobic conditions were maintained in the overlying water. When sand capping was implemented, phosphorus concentrations of overlying water were maintained less than those of closed system.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.28
no.11
/
pp.1180-1185
/
2006
Lab-scale batch experiments using several 25-L transparent acrylic reactors were conducted to develop optimum capping materials that can reduce phosphorus released from polluted sediments. The sediment used in the experiment was very fine clay(8.8 $\Phi$ in mean grain size), and organic carbon($C_{org}$) content was as high as 2%. Four kinds of batches with different capping materials Brucite($Mg(OH)_2$), Sea sand($SiO_2$), Granular-gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$), Double layer(brucite+sand), and one control batch were operated for 30 days. Phosphorus fluxes released from bottom sediments in the control batch were estimated to be 14.6 $mg{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, while 9.5 $mg{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, 5.2 $mg{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, 4.2 $mg{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, and 3.1 $mg{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ in the batch capped with Sea sand, Granular-gypsum, Double layer, and Brucite, respectively. The results obtained from lab-scale batch experiments show that there were 70% reduction of phosphorus for some materials such as Brucite, Double layer(brucite+sand), and whereas sea sand only about 35%. The pH range of surface sediment to which Brucite was applied showed about $8.0{\sim}9.5$ in the weak alkaline state. This effect can prevent liberation of $H_2O$. The addition of gypsum into the sediment can reduce the progress of methanogenesis because of fast early diagenesis and sufficient supply of $SO_4^{2-}$ to the sediments, stimulate the SRB highly. Therefore, the application of Brucite and Gypsum can reduce phosphorus release from the sediment as a result of formation of $Mg_5(OH)(PO_4)_3$, pyrite($FeS_x$), and apatite-mineral.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.