This study presents the effect of hydraulic retention time (HRT) on the characteristics of emission of three major greenhouse gases (GHGs) including $CH_4$, $CO_2$ and $N_2O$ during operation of a sequencing batch reactor for aerobic oxidation of methane with denitrification (AeOM-D SBR). Dissolved $N_2O$ concentration increased, leveled-off and slightly decreased as the HRT increased from 0.25 to 1d. Concentration of the dissolved $N_2O$ was higher at the shorter HRT, which was highly associated with the lowered C/N ratio. A longer HRT resulted in a higher C/N ratio with a sufficient carbon source produced by methanotrophs via methane oxidation, which provided a favorable condition for reducing $N_2O$ formation. With a less formation of the dissolved $N_2O$, $N_2O$ emission rate was lower at a longer HRT condition due to the lower C/N ratio. Opposite to the $N_2O$ emission, emission rates of $CH_4$ and $CO_2$ were higher at a longer HRT. Longer HRT resulted in the greater total GHGs emission as $CO_2$ equivalent which was doubled when the HRT increased from 0.5d to 1.0 d. Contribution of $CH_4$ onto the total GHGs emission was most dominant accounting for 98 - 99% compared to that of $N_2O$ (< 2%).
논토양에서 질소비종 및 재배양식에 따른 메탄배출양상과 질소비종이 담수토양의 pH와 Eh에 미치는 영향을 조사한 결과는 아래와 같다. 1. 중묘이앙재배에서 질소비종에 따른 메탄배출총량은 요소 32.9g $m^{-2}$ > 유안 30.3 > 완효성비료 26.4g $m^{-2}$의 순이었으며, 건답직파재배에서는 요소 24.7g $m^{-2}$ > 유안 16.7g $m^{-2}$ > 완효성비료 22.8g $m^{-2}$의 순이었다. 2. 질소비종에 따른 메탄배출량은 요소시비구보다 유안은 18.4%, 안효성비료는 15.9% 저감되었다. 3. 재배양식별로는 건답직파재배는 중묘이앙재배보다 29.7%의 메탄발생량이 저감되었다. 4. 질소비종에 따른 담수토양의 pH는 요소>완효성비료${\fallingdotseq}$무비>유안의 순으로 높았는데 이는 질소비종별 메탄배출량의 순서와 일치하였다. 토양 Eh는 유안>완효성비료>무비>요 소의 순으로 높아 pH 및 메탄배출량과 반대경향이었으며, 토양용액내 $SO_{4}$ 농도는 유안>완효성비료>요소>무비의 순으로 높았다.
수도권에 위치한 S매립장 내 3개의 매립장을 대상으로 매립가스 배출 및 주요 경로별 표면발산과 관련된 분석을 하였다. 전체 매립가스 발생비율 10.9%인 LS1이 총 표면발산 비중은 49.4%를 차지하고 있었다. 3개 매립장에서의 메탄의 총 표면발산은 13.6 Nm3/min로서, LS1 8.4 Nm3/min (61.7%), LS2 4.0 Nm3/min(29.4%), LS3 1.2 Nm3/min(8.9%)이고, 발산경로별로는 상부 7.3 Nm3/min (53.2%), 사면 6.4 Nm3/min(46.7%), 다이크 0.02 Nm3/min(0.1%)이었다. 3개 매립장의 주요 배출경로별 산화율은 다이크가 87.5%로 가장 크고, 상부 72.3%, 사면 71.8% 순이었다. 메탄을 기준으로 표면발산 기여율은 매립장 별로 LS1이 전체의 61.7%로 가장 컸다. 주요 배출경로별로는 LS1의 사면이 전체의 41.7%, LS2의 상부 24.4%, LS1의 상부 20.0%로서 S매립장의 전체 메탄 표면발산량의 86.1%를 차지함에 따라 향후 집중적인 관리가 필요할 것으로 판단되었다.
The change in the NO emission indices (EINO) in a two-dimensional plane has been investigated, which is due to the interaction between a vortex and methane-air flames established at different equivalence ratios, by solving the field equation. After solving the field equation, the spatial distribution of G-values is obtained. The NO emission index is calculated after applying the appropriate relation between the G-values and the NO production rate or the mass fraction of methane obtained from the library of freely propagating flames created from detailed simulations. When a vortex exists in a reacting flow field, in general EINO slightly increases, whereas ElNO is lowered in the vicinity of the vortex regardless of flow direction. A change in vortex size has negligible impact on EINO$\_$T/ but increasing the vortex strength slightly increases EINO$\_$T/ in the domain of this study.
BACKGROUND: The closed chamber method is the most commonly used for measuring greenhouse gas emissions from rice fields. This method has the advantages of being simple, easily available and economical. However, a measurement result using the chamber method is an estimated value and is complete when the uncertainty is estimated. The methane emissions from a rice paddy account for the largest portion of the greenhouse gas emissions in the agriculture sectors. Although assessment of uncertainty components affecting methane emission from a rice paddy is necessary to take account of dispersion characteristics, research on these uncertainty components is very rare to date. The goal of this study was to elucidate influencing factors on measurement uncertainty of methane concentrations measured by a closed automated chamber system from a rice paddy. METHODS AND RESULTS: The methane sampling system is located in the rice paddy in Gyeonggi-do Agricultural Research and Extension Services (37°13'15"N, 127°02'22"E). The primary measurement uncertainty components influencing methane concentrations (influencing factors) investigated in this research were repeatability, reproducibility and calibration in the aspects of methane sampling and analytical instrumentation. The magnitudes of the relative standard uncertainty of each influencing factor were quantified and compared. CONCLUSION: Results of this study showed what influencing factors were more important in determination of methane concentrations measured using the chamber system and analytical instrumentation located in the monitoring site. Quantifying the measurement uncertainty of the methane concentrations in this study would contribute to improving measurement quality of methane fluxes.
The major greenhouse gases (GHGs) in agricultural sector are methane ($CH_4$), nitrous oxide ($N_2O$), carbon dioxide ($CO_2$). GHGs emissions are estimated by pertinent source category in a guideline book from Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) such as methane from rice paddy, nitrous oxide from agricultural soil and crop residue burning. The methods for estimation GHGs emissions in agricultural sector are based on 1996 and 2006 IPCC guideline, 2000 and 2003 Good Practice Guidance. In general, GHG emissions were calculated by multiplying the activity data by emission factor. The total GHGs emission is $10,863Gg\;CO_2-eq$. from crop cultivation in agricultural sector in 2013. The emission is divided by the ratio of greenhouse gases that methane and nitrous oxide are 64% and 34%, respectively. Each gas emission according to the source categories is $7,000Gg\;CO_2-eq$. from rice paddy field, $3,897Gg\;CO_2-eq$. from agricultural soil, and $21Gg\;CO_2-eq$. from field burning, respectively. The GHGs emission in agricultural sector had been gradually decreased from 1990 to 2013 because of the reduction of cultivation. In order to compare with indirect emissions from agricultural soil, each emission was calculated using IPCC default factors (D) and country specific emission factors (CS). Nitrous oxide emission by CS applied in indirect emission, as nitrogen leaching and run off, was lower about 50% than that by D.
Kim, Eun T.;Guan, Le Luo;Lee, Shin J.;Lee, Sang M.;Lee, Sang S.;Lee, Il D.;Lee, Su K.;Lee, Sung S.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제28권4호
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pp.530-537
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2015
The objective of this study was to evaluate the in vitro effects of flavonoid-rich plant extracts (PE) on ruminal fermentation characteristics and methane emission by studying their effectiveness for methanogenesis in the rumen. A fistulated Holstein cow was used as a donor of rumen fluid. The PE (Punica granatum, Betula schmidtii, Ginkgo biloba, Camellia japonica, and Cudrania tricuspidata) known to have high concentrations of flavonoid were added to an in vitro fermentation incubated with rumen fluid. Total gas production and microbial growth with all PE was higher than that of the control at 24 h incubation, while the methane emission was significantly lower (p<0.05) than that of the control. The decrease in methane accumulation relative to the control was 47.6%, 39.6%, 46.7%, 47.9%, and 48.8% for Punica, Betula, Ginkgo, Camellia, and Cudrania treatments, respectively. Ciliate populations were reduced by more than 60% in flavonoid-rich PE treatments. The Fibrobacter succinogenes diversity in all added flavonoid-rich PE was shown to increase, while the Ruminoccocus albus and R. flavefaciens populations in all PE decreased as compared with the control. In particular, the F. succinogenes community with the addition of Birch extract increased to a greater extent than that of others. In conclusion, the results of this study showed that flavonoid-rich PE decreased ruminal methane emission without adversely affecting ruminal fermentation characteristics in vitro in 24 h incubation time, suggesting that the flavonoid-rich PE have potential possibility as bio-active regulator for ruminants.
Methane is a potent greenhouse gas and methane emissions from landfill sites have been linked to global warming. In this study, LandGEM (Landfill Gas Emission Model) was applied to predict landfill gas quantity over time, and then this result was compared with the data surveyed on the site, Cheongju Megalo Landfill. LandGEM allows the input of site-specific values for methane generation rate (k) and potential methane generation capacity $L_o$, but in this study, k value of 0.04/yr and $L_o$ value of $100\;m^3$/ton were considered to be most appropriate for reflecting non-arid temperate region conventional landfilling like Cheongju Megalo Landfill. Relatively high discrepancies between the surveyed data and the predicted data about landfill gas seems to be derived from insufficient compaction of daily soil-cover, inefficient recovery of landfill gas and banning of direct landfilling of food waste in 2005. This study can be used for dissemination of information and increasing awareness about the benefits of recovering and utilizing LFG (landfill gas) and mitigating greenhouse gas emissions.
Microbial communities in mangrove forests have recently been intensively investigated to explain the ecosystem function of mangroves. In this study, the soil microbial communities under young (<11 years-old) and old (>17 years-old) mangroves have been studied during dry and wet seasons. In addition, biogeochemical properties of sediments and methane emission from the two different mangrove ages were measured. The results showed that young and old mangrove soil microbial communities were significantly different on both seasons. Seasons seem to affect microbial communities more than the mangrove age does. Proteobacteria and Chloroflexi were two top abundant phyla showing >15%. Physio-chemical properties of sediment samples showed no significant difference between mangrove ages, seasons, nor depth levels, except for TOC showing significant difference between the two seasons. The methane emission rates from the mangroves varied depending on seasons and ages of the mangrove. However, this did not show significant correlation with the microbial community shifts, suggesting that abundance of methanogens was not the driving factor for mangrove soil microbial communities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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