• 제목/요약/키워드: Agricultural groundwater

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건기 및 우기 때의 WHAT system과 유량측정에 의한 기저유출량 비교 (Baseflow Comparison using the WHAT system and Flow Rate Measurements in the Dry and Rainy Seasons)

  • 남경훈;김규범;정교철
    • 지질공학
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    • 제23권2호
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    • pp.117-125
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    • 2013
  • 강우패턴의 변화에 의한 대하천변 지하수홍수발생은 농 경작지에서 큰 문제로 대두되고 있다. 따라서 대하천변의 지하수홍수 발생 메커니즘을 규명하기 위한 하천의 유량을 결정하는 가장 중요한 요소인 직접유출량과 기저유출량의 정량적인 해석이 필요하다. 이 연구에서는 수변구역에서 WHAT system이라는 Web GIS 기반의 수문분석 방법을 이용하여 산출된 기저유출량과 실제 하천에서 산출된 기저유출량을 정량적으로 비교분석 하였다. 연구지역의 기저유출량은 우기인 2012년 07월 17일에는 0.489 $m^3/s$, 2012년 07월 18일에는 0.260 $m^3/s$, 2012년 07월 19일에는 0.279 $m^3/s$이었고 건기였던 2013년 03월 06일에는 0.006 $m^3/s$, 2013년 03월 30일에는 0.009 $m^3/s$의 기저유출량이 산출되었다. 분석결과 수변구역 충적층 지역에서 강우 발생 시 기저유출량의 증가가 발생하였으며 건기 시 오차가 다소 적게 나타났다.

Capillary Characteristics of Water and Cations in Multi-layered Reclaimed Soil with Macroporous Subsurface Layer Utilizing Coal Bottom Ash

  • Ryu, Jin-Hee;Chung, Doug-Young;Ha, Sang-Keon;Lee, Sang-Bok;Kim, Si-Ju;Kim, Min-Tae;Park, Ki-Do;Kang, Hang-Won
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.406-411
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    • 2014
  • Serious problems in reclaimed land agriculture are high soil salinity and poor vertical drainage, so desalinization in these soils is very difficult. Also, although desalinization is accomplished in reclaimed top soils, before long, soils are resalinized according to capillary rise of salts from the subsurface soils. To resolve these problems, multi-layered soil columns with subsurface layer of macroporous medium utilizing coal bottom ash (CBA) were constructed and the effects of blocked resalinization of these soils were investigated. In this experiment soil samples were collected from Munpo series (coarse-loamy, nonacid, mixed, mesic, typic Fluvaquents). The soil texture was silt loam and the EC was $33.9dS\;m^{-1}$. As for groundwater seawater was used and groundwater level of 1 cm from the bottom was maintained. The overall rate of capillary rise was $2.38cm\;hr^{-1}$ in soil 60 cm column, $0.25cm\;hr^{-1}$ in topsoil (30 cm) + CBA (5 cm) + subsurface soil (10 cm) column and $0.08cm\;hr^{-1}$ in topsoil (30 cm) + CBA (10 cm) + subsurface soil (10 cm) column. In multi-layered soil columns with CBA 20, 30 cm layer, wetting front due to capillary rise could not be seen in top soil layer. After 70 days capillary rise experiment water soluble Na+ accumulated in top soil of soil columns with CBA 20, 30 cm was diminished by 92.8, 96.5% respectively in comparison with Na+ accumulated in top soil of soil 60 cm column because CBA layer cut off capillary rise of salts from the subsurface soil. From these results we could conclude that the macroporous layer utilizing CBA placed at subsurface layer cut off capillary rise of solutes from subsurface soil, resulting in lowered level of salinity in top soil and this method can be more effective in newly reclaimed saline soil.

가남지역 대수층의 전기적, 수리적 특성 사이의 관계 (Relations between Electrical and Hydraulic Properties of Aquifer in the Ganam Area)

  • 이기화;최병수;한원석
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.78-84
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    • 1995
  • 1983년 경기도 여주군 가남면에서 83점의 Wenner 배열 수직전기비저항탐사와 22점의 양수시험 이 농업진흥공사에 의해 수행되었으며, 10개의 시추공도 개발되었다. 이번 연구에서는 위의 결과로 얻어진 자료들을 바탕으로 하여 대수층의 전기적, 수리적 특성에 관하여 고찰하였다. 지하를 1차원 구조로 가정하여 수직탐사 자료를 해석한 결과, 이 지역은 4층의 비저항 구조를 가지며, 대수층으로 생각되는 10 m의 평균 두께와 506 ohm-m의 평균비저항을 갖는 제 3층은 비저항이 높은 기반암 위에 위치하는 것으로 해석되었다. 이러한 경우에는 전류의 대부분의 흐름이 대수층에 평행하여 수평 단위 컨덕턴스(longitudinal unit conductance)가 겉보기비저항 곡선을 결정하는 중요한 변수가 되고 이 지역에서는 이것과 대수층의 투수량 계수가 서로 밀접하게 연관될 수 있기 때문에 이들 두 량 사이의 관계가 얻어졌다. 수직탐사의 해석에 의해 각 층의 비저항과 두께가 구해지므로 투수량계수와 비저항의 관계식, 수리전도도와 비저항 사이의 관계식도 얻어졌다. 이 지역의 투수량계수와 수평 단위 컨덕턴스 사이에는 비례하는 관계, 투수량수와 비저항 사이에는 반비례하는 관계, 수리전도도와 비저항 사이에도 반비례하는 관계가 있음이 밝혀졌다.

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지하수의 질산염 오염 특성 - 옥천지역 사례 연구 - (Characteristics of Nitrate Contamination of Groundwater - Case Study of Ogcheon Area -)

  • 박호림;김명균;홍상표
    • 환경영향평가
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    • 제24권1호
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    • pp.87-98
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    • 2015
  • 본 연구에서는 충청북도 옥천군 일부지역에 분포된 지하수를 대상으로 지구화학적 특성, 수질 특성, $NO_3{^-}$에 의한 오염 특성과 그에 따른 $NO_3{^-}$의 기원을 추정하고자 하였다. 연구지역 지하수는 약산 내지 약알칼리성의 환원환경이며, 변성퇴적암류를 구성하는 석회암과 백운암의 높은 용해도로 인해 변성퇴적암 지하수는 pH와 주요 용존 성분의 함량이 화강암 지하수 보다 높은 분포를 나타낸다. 파이퍼 다이어그램에 도시된 연구지역 지하수의 수질 유형은 대부분 $(Ca+Mg)+HCO_3$형이나, 요인 분석 결과 $NO_3{^-}$$Cl^-$이 요인 1의 구성 성분으로 추출되어 $(Ca+Mg)+(Cl+NO_3)$형도 상당수 분포한다. 이와 같은 결과는 연구지역이 $NO_3{^-}$$Cl^-$로 인한 오염이 우려되는 지역임을 시사하는 것으로 국내외 농촌지역 지하수 오염 특성과 동일한 결과를 나타낸다. 중금속 원소로 인한 오염의 양상은 나타나지 않고 있으며, 탄산염 광물의 지구화학적 풍화작용과 인위적 오염 성분 유입 등의 복합적인 작용이 연구지역 지하수의 지구화학적 특성과 수질 특성을 결정짓는 요인이다. 질소 동위원소 분석 결과에 의한 $NO_3{^-}$ 기원은 주로 농업 활동과 분뇨등이 지배적인 것으로 나타났다.

영가철($Fe^0$)을 이용한 퇴적물내 Atrazine의 탈염소화 (Dechlorination of Atrazine in Sediment Using Zero Valent Iron)

  • 김건하;정우혁;최승희
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권4호
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    • pp.33-40
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    • 2006
  • 농경지에서 부유물질과 결합하여 비점원형태로 발생하는 잔류농약은 하류에 퇴적물로 침전되어 지표수를 오염시킬 수 있다. 이 연구는 트리아진계 제초제인 아트라진이 퇴적물에 포함되어 있는 경우 0가철(Zero-valent Iron, ZVI)을 이용한 탈염소화 반응 속도를 측정하였다. 실험결과 퇴적물의 완충능이 pH를 중성으로 유지시킴으로서 탈염소 반응이 지속됨을 알 수 있었다. 퇴적물에 아트라진을 10, 30, 50 mg Atrazine/L of total sediment로 오염시키고 0가철을 투여하여 아트라진의 농도변화를 측정함으로서 탈염소화 속도를 추정하였다. 탈염소화 속도는 아트라진 초기농도 10 mg/L인 경우 $1.38x10^{-1}/d$, 30 mg/L인 경우 $1.29x10^{-l}/d$, 50 mg/L인 경우 $7.43x10^{-2}/d$이었으며, 초기농도가 50 mg/L이고 영가철을 투입하지 않은 경우 속도상수는 $3.05x10^{-2}/d이었다. 영가철에 의한 아트라진 농도 반감기는 초기 농도 10 mg/L일때 5.03 d, 30 mg/L일때 5.38 d, 50 mg/L일때 9.33 d이었으며, 초기농도가 50 mg/L이고 영가철을 투입하지 않을 경우 22.73 d로 나타났다.

골프장 농약 검사를 위한 다성분 동시분석방법 확립에 관한 연구 (Establishment of Simultaneous Analysis Method for the Detection of Multi-Pesticide Residue Used in Golf Courses)

  • 윤정기;이민효;노희정;박종겸;김혁;김찬섭
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권4호
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    • pp.18-24
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    • 2006
  • 다성분 동시분석방법의 적용성을 검토하기 위하여 골프장 농약잔류량검사 대상항목 30종 중 다성분 동시분석이 가능할 것으로 판단되는 24종(유기인계 농약 11종, 유기염소계 농약 5종, 합성피레스로이드계 농약 4종 및 기타 농약 4종 및 농약성분에 대한 토양 잔디 물 등 매체별 회수율 실험 결과, 다성분 동시분석방법의 적용이 가능한 농약은 16종이었으며, 모든 매체에서 70% 이상의 회수율을 보였다. 이들 농약을 계통별로 분류하면, 유기인계 농약 8종(chlorpyrifos, chlorpyrifos-methyl, diazinon, EPN, fenitrothion, phenthoate, phosalone, and toclofos-methyl), 유기염소계 농약 4종(daconil, captan, endosulfan, and tetradifon), 합성피레스로이드계 농약 2종(fepropathrin, lambda-cyhalothrin), 기타 농약 2종(bromopropylate, pendimethalin)이었다. 다성분 동시분석방법의 적용 할 수 없는 8종의 농약 중 dicofol의 경우는, 물과 잔디에서는 회수율이 70%를 상회하였으나, 토양에서는 53%로 나타나 토양의 경우 다성분 동시분석방법의 적용은 어려운 것으로 판단되었다. 또한 amitraz는 매체별 회수율이 70% 이하였고, pyraclofos는 매체별 평균 회수율이 다성분 동시분석방법 적용기준($70{\sim}130%$)에 벗어났으며, bensulide, deltamethrin, iprodione, phosphamidon, tralomethlin의 농약은 전혀 검출되지 않아 본 연구에서 사용한 다성분 동시분석방법을 적용할 수 없었다.

국내 토양오염 공정시험방법중 중금속 관련 오염평가의 문제점과 개선책 (The controversial points and a remedy on evaluation of heavy metal contamination in standard method for examination of soil in Korea.)

  • 오창환;유연희;이평구;박성원;이영엽
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권1호
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    • pp.63-83
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    • 2001
  • 하천, 고속도로 주변, 광산지역으로부터 채취된 시료를 대상으로 용출법과 산분해법, 완전용해법의 세가지 전처리 방법을 적용하여 중금속을 추출하고 그 결과를 비교하였다. 전처리방법으로 용출법 사용시 중금속 추출량에 비해 산분해법 사용시의 중금속 추출량이 Cu는 2.0∼221배, Pb는 2.4∼2806배, Cd는 1.3∼121배, Fe는 14.1∼1300885배, Mn은 1.2∼272배, Zn은 1.3∼373배, Cr은 2.2∼1735배 높게 나타났다. 용출법에 의한 중금속 추출량과 산분해법에 의한 중금속 추출량간에 특별한 상관관계가 없다. 이에 반해 산분해법 사용시 중금속 추출량과 완전용해법 사용시 중금속 추출량간에는 다소 상관관계가 있을 가능성이 있다. 국내와 국외의 비농경지 및 공장·산업지역 토양오염 기준치를 비교하여 볼 때 중금속(Cd, Cu, Pb)이 상대적으로 적게 추출되는 용출법을 사용하는 국내의 기준치가 중금속이 상대적으로 많이 추출되는 산분해법을 사용하는 외국의 기준치 보다 낮아야 함에도 불구하고 국내의 기준치가 외국보다 대부분 높게 책정되어있다. 개선책으로 용출법을 계속 적용하되 기준치를 낮추거나 아니면 전처리방법을 산분해법으로 바꾸고 기준치를 재조정하는 것이 필요하다.

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비소로 오염된 달천광산 토양의 자연저감 능력에 대한 pH-Eh영향 (Effects of pH-Eh on Natural Attenuation of Soil Contaminated by Arsenic in the Dalchen Mine Area, Ulsan, Korea)

  • 박맹언;성규열;이민희;이평구;김민철
    • 자원환경지질
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    • 제38권5호
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    • pp.513-523
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    • 2005
  • 울산 달천광산의 지하수 및 토양 중에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 달천광산 지역 비소 오염의 주 근원광물인 유비철석의 광미 내 함량은 최대 $2\%$이며, 비독사석, 니콜라이트, 램멜스버가이트, 거스도르파이트, 코발트석과 황철석 등의 비소함유광물 역시 비소오염의 근원이 되고 있으며, 비소함량은 광물에 따라 다양한 차이를 보인다 광미장 내 유비철석과 황철석의 표면이 부분적으로 철산화물과 철비산염으로 산화된 것을 관찰할 수 있어, 풍화반응이 상당히 진행되었음을 알 수 있다. 지하수 내 비소의 함량과 pH는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않지만, 포화대 및 비포화대의 지하수의 비소 농도는 Eh가 감소함에 따라 농도가 감소하는 정(+)의 상관관계를 보인다. RMB(Red Mud Bauxite)는 비소제거 효율이 우수하여 달천광산 지역의 비소로 오염된 지하수 및 토양을 복원 시 자연저감 촉진제로 이용될 수 있을 것이다.

전남 고금도 지역 지하수의 수리지구화학 (Hydrogeochemistry of Groundwaters at the Gogum island area in Jeonnam, Korea)

  • 박천영;안건상;정연중;신인현
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.474-485
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 전라남도 완도군 고금도 지역 지하수의 수리지구화학과 수소-산소동위원소를 파악하여 해수침투경로와 오염여부를 규명하는데 있다. 연구지역 지하수의 물리적인 특성은 중성과 전이환경에 속하며, 해수와 지표수의 영향을 받은 것으로 나타났다. 화학적인 특성에서도 해수의 침투, 육상의 오 ${\cdot}$ 폐수 및 농약이나 폐기물에 의해 오염이 진행되고 있다. 특히 지하수 중 여섯 지역에서 Cl은 먹는 샘물 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 파이퍼도에서 GG-4와 14지역은 해수의 침투로 오염되었으며, 수질유형을 구분하여 보면 GG-3, 7 및 13지역은 Na와 HCO$_{3}$가 지배적이고, GG-14지역은 해수와 같이 Na와 Cl이 지배적으로 나타났다. 수리지구화학적인 모델링 분석결과 해수의 방해석과 백운석 포화지수는 과포화상태이며, GG-3, 14 및 18지역에서 포화영역에 접근하고 있다. 수소-산소동위원소비에서 본 역 지하수의 기원은 순환수이며, GG-1, 5 및 14지역의 높은 산소동위원소는 지표수의 유입과 해수 침투에 의한 것이다. 본 연구결과 GG-14지역의 지하수는 해수의 침투에 의해 오염되어 있으며, GG-3, 7 및 13지역을 제외한 지하수들은 해수의 침투 및 인위적인 오염원에 의해 오염이 진행되고 있다.

Achieving a Nitrogen Balance for Japanese Domestic Livestock Waste: Testing the Scenario of Planting Feed Grain in Land Left Fallow

  • Kaku, K.;Ikeguchi, A.;Ogino, A.;Osada, T.;Hojito, M.;Shimada, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권7호
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    • pp.1026-1032
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    • 2004
  • In this study, we assess the recent changes in the amount of excretion by the livestock industry, and discuss the effects of increasing the ratio of cultivated land on the reduction of surplus nitrogen from a cost-performance perspective. Nitrogen has contributed to acidification of ecosystems and nitrate concentrations in groundwater, especially in Europe. Therefore, we assessed the level of nitrogen waste from the domestic Japanese livestock industry, including cattle, swine and poultry during the period 1987-2001. This assessment assumed that 40% of the nitrogen from the domestic livestock industry was emitted as gas into the air and that 60% of the nitrogen was contained in manure used on domestic cultivated land. Nitrogen excreted from livestock, excluding gas emission, decreased by 11% from 0.504 million tons to 0.447 million tons during 1993-2001. Thus, the peak period of nitrogen excretion from livestock is already past in Japan. However, the area of cultivated land under management also decreased during 1990-2000. In addition, the area of paddy and upland fields left unplanted for a year increased during 1990-2000. Therefore, if all manure from the domestic livestock industry had been utilized on the fields as organic fertilizer, but not on arable land left uncultivated for the past year, the nitrogen per net area of cultivated land would have increased by 5%, from 125 to 131 N kg/ha, during 1990-2000. To reduce the nitrogen ratio on cultivated land through the planting of feed grain to utilize the nitrogen, a comparison of the cost performance of feed grains indicated that barley would be more suitable than wheat, rice or soybean. Had barley been planted in 100% of the land left fallow for the past year in 2000, 4% (20,000 tons) of the nitrogen from livestock waste would have been used in the harvest, and the nitrogen per land unit would have not increased but decreased from 125 to 121 N kg/ha during the same decade. Furthermore, when converted into Total Digestible Nutrients, 7% of imported feed corn could have been replaced with the harvested barley in 2000. Planting barley on this fallow land had three benefits; reducing the risk of manure overload on the land, slowing down the decrease in cultivated land, and raising the feed self-sufficiency ratio. Thus, it would be beneficial to plant feed grain such as barley in land left fallow for the past year through utilization of manure.