• 제목/요약/키워드: Nutrient discharge

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제주도 연안에서 해저 지하수 및 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화 (Temporal Variations of Submarine Groundwater Discharge (SGD) and SGD-driven Nutrient Inputs in the Coastal Ocean of Jeju Island)

  • 황동운;고병설
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권4호
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    • pp.252-261
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    • 2012
  • 해저지하수와 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화특성을 알아보기 위해 2009년 9월부터 2010년 9월까지 2-3개월 간격으로 제주도의 방두만에서 지하수의 유출속도와 영양염류 농도를 측정하였다. 해저지하수의 유출속도는 0~330 cm/day(평균 약 170 cm/day)였으며 조석주기 동안 육상 지하수면과 해수면사이의 수리학적 압력경사의 변화로 인해 고조에서 저조로 갈수록 빨라지는 경향을 보였다. 또한, 해저지하수의 유입량은 겨울철에 비해 여름철에 상대적으로 높았다. 지하수 기원 영양염류 유입량은 방두만내 전체 영양염류 유입양의 용존무기질소는 90~100%, 용존무기인은 70~95%, 용존무기규소는 65~100% 이었으며, 이는 0.9~33 g $carbon/m^2/day$의 유기탄소 생성에 기여를 하는 것으로 나타났다. 따라서, 해저지하수를 통한 영양염류의 유입은 제주도 연안의 부영양화 및 생물생산에 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다.

천수만 해역에서 장마기 담수 방류가 플랑크톤에 미치는 영향 (Effects of Freshwater Discharge on Plankton in Cheonsu Bay, Korea During the Rainy Season)

  • 이상우;박철;이두별;이재광
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권1호
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    • pp.41-52
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    • 2014
  • 반폐쇄적인 천수만에서 장마기 동안 짧은 기간에 대량의 담수가 집중적으로 유입될 때 발생할 수 있는 플랑크톤 생태계의 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위해 장마기 전 후, 2012년 6월 27일부터 9월 1일까지 약 열흘 간격으로 수온, 염분, chlorophyll a 농도, 영양염 농도와 동물플랑크톤의 분포를 조사하여, 이들 각 변수간의 관계를 파악해 보았다. 담수 방류 후 영양염 농도는 약 2배 이상 증가하였고, 그 결과로 나타나는 chlorophyll a 농도 증가는 수 일이 소요되는 것으로 추정되었다. 동물플랑크톤의 경우는 먹이생물인 식물플랑크톤의 증가에 따른 개체수 증가라는 긍정적인 면과 염분 충격으로 인한 사망이라는 부정적인 면이 동시에 나타나는 것으로 여겨졌다. 급격한 염분 하강으로 인한 동물플랑크톤의 사망률은 최고 40%까지 나타났으나, 사체의 빠른 침강으로 신뢰할 만한 사망률 추정에는 한계가 있었다.

25시간 연속관측을 통한 섬진강 하구에서 시공간적 해양환경 변화 조절 요인 (Factors Controlling Temporal-Spatial Variations of Marine Environment in the Seomjin River Estuary Through 25-hour Continuous Monitoring)

  • 박미옥;김성수;김성길;권지남;이석모;이용우
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.314-322
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    • 2012
  • 섬진강 하구에서 수온, 염분, pH, 용존산소, 부유입자물질, 영양염류, 엽록소 a의 시간에 따른 변화 양상을 파악하기 위해서 2006년 3월(건기)과 7월(우기)에 각각 25시간 연속관측을 실시하였다. 또한 공간적인 분포특성을 파악하기 위해서 염분경사에 따라 해양환경 조사를 실시하였다. 섬진강 하구에서 염분의 변화는 건기에는 조석주기, 우기에는 강물 유출량에 영향을 받는 것으로 나타났다. 용존무기영양염류(질산염, 아질산염, 규산염) 농도의 시공간적 분포는 건기에는 염분의 변화와 좋은 상관관계를 보였다. 반면 우기에는 시간에 따라 농도 변화가 작았다. 우기시 영양염류의 평균 농도는 건기에 비해 용존무기질산염의 경우 약 6배, 용존무기인의 경우 약 4배, 용존무기규산염의 경우 약 43배 높게 나타났다. 엽록소 a 농도는 용존무기영양염류의 농도가 높은 우기에 비해 건기에 높게 나타났다. 이 연구결과, 우기와 건기에 해양환경인자의 시공간적 분포는 조석과 강물유출량의 영향에 의해 결정되며, 엽록소 a의 분포는 용존무기영양염류의 분포보다는 담수의 유출량 변화와 연관성이 있는 것으로 판단된다.

다구역 재배용 양액 자동 조제.공급 시스템 개발 (Development of an Automatic Nutrient-Solution Mixing and Supplying System)

  • 김기영;전성필;류관희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-19
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    • 2000
  • 본 연구는 다구역 양액재배에 적용할 수 있는 연속식 양액 자동조제공급 시스템 개발을 위한 목적으로 수행되었다. 기존의 정량펌프에 비해 정밀성 및 반복 구동회수에 대한 내구성이 우수하고 구동시간에 따라 토출량을 정밀 제어할 수 있는 원소별 농후액 공급조절장치를 개발하였으며, 개발된 원소별 농후액 공급조절장치의 시간당 토출량 실험 결과 결정계수는$R^2$=0.9999이었고 3초~5초 구동시간동안의 회귀식에 의한 토출량과 실제 토출량 편차를 비교한 결과 최대 -1.23%로 나타나 회귀식에 의한 구동시간에 따른 토출량 제어가 가능함이 확인 되었다. 원소별 농후액 공급조절장치의 원소별 토출량 증감을 통하여 조성이 다른 양액을 조제할 수 있었으며, 생육단계에 따른 원소별 농도의 증감 조절에 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 원수유입량 편차 실험 결과 목표 원수유입량과 실제 원수유입량간의 편차는 2.73% 이내로 나타났다. 세척 과정을 통해 EC가 1.4~l.6mS/cm인 경우에는 0.5~0.6mS/cm, 2.4~2.5mS/cm인 경우에는 0.9~l.0mS/cm 정도로 낮추어 급액 후 잔류 양액의 영향을 줄일 수 있었다. 개발된 다구역 재배용 양액 자동조제공급 시스템의 성능을 평가하기 위하여 오이용 야마자키액 조성의 배양액 180$\ell$를 조제, 공급하였을 때 양액에 포함된 N $O_3$$^{-}$, 와 P $O_4$$^{3-}$ 이온에 대하여 실험실에서 조제한 양액의 이온 농포와의 비교 실험을 3회에 걸쳐 실시한 결과, 개발된 시스템으로 조제한 양액중에 포함된 N $O_3$$^{-}$ 이온과 P $O_4$$^{3-}$ 이온은 실험실에서 조제된 양액에 비하여 각각 2.36%, 5.15% 낮게 나타났다.

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부숙처리된 축산분뇨슬러리 살포지역의 강우에 의한 영양물질 유출에 관한 연구 (Study on Nutrient Loss in Surface Runoff by Rainfall from Slurrigated Area Using Digested Animal Manure)

  • 김선주;김형중;;;여운식
    • 한국농공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.43-51
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    • 1997
  • The nutrients runoff including nitrogen and phosphorous was investigated to find out the characteristics of nutrient discharge from the slurrigated area using digested animal manure. The results obtained are summarized as follows: 1.The concentrations of T-N, $NH_4$- N, EC, T- P and Cl- were high in flood runoff. 2.The concentration of nutrients by the surface runoff, except for $NO_3$-N, showed a tendency of increasing when the period of dry days before the rain fall was long. And the concentration of N$NO_3$-N increased in the inflow section where subsurface drainage flowed in. 3.The quality of water was generally influenced by the discharge of water quantity from slurrigated area. However the runoff concentration influenced the water quality when it was high enough. 4.To reduce loss of the nutrients and improve the fertilization effect, it is not recommended to apply slurry in rainy season.

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퍼지제어를 이용한 양액 자동공급 시스템 개발 (Development of an Automatic Nutrient-Solution Supply System Using Fuzzy Control)

  • 황호준;류관희;조성인;이규철;김기영
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제23권4호
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    • pp.365-372
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    • 1998
  • This study was carried out to develop a nutrient-solution mixing-and-supplying system, which used a low-cost metering device instead of expensive metering pumps and a fuzzy logic controller. A low cost and precise overflow-type metering device was developed and evaluated by testing the flow discharge for the automatic nutrient-solution mixing-and-supplying system for snail-scale hydroponic sewers. The fuzzy logic controllers, which could predict and meet the desired values of EC and supply rate of nutrient solution were developed and verified by simulation and experiment. this fuzzy logic controller, whose algorithm consists of four crisp inputs, two crisp outputs and nine rules, was developed to predict the desired value of EC and supply rate of nutrient solution and two crisp inputs, one crisp output and nine rules used to control EC to the desired values. The nutrient-solution mixing-and-supplying system showed satisfactory EC control performance with the maximum overshooting of 0.035 mS/cm and the maximum settling time of 15 minutes in case of increasing 0.7 mS/cm. also, the accuracy of the overflow-type metering device in terms of the full-scale error was 2.29% when using solenoid valve only and 0.2% when using solenoid valve and flow control valve together.

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연안해역의 환경변화에 따른 저차 생태계 Pulsing Simulation 예비 진단 (Preliminary Diagnosis for Pulsing Simulation of Low Trophic Ecosystem by Environmental Changes in Coastal Area)

  • 이대인
    • 환경영향평가
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    • 제21권3호
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    • pp.461-468
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    • 2012
  • In general, long-term changes of ecological factors take a pulse form in which they interact with other factors and go through a repeated increasing and decreasing cycle. The coupling of the two approaches the grid model and the box model in ecological modeling can lead to an in-depth understanding of the environment. The study analyzes temporal variations of major storages with an energy system model that formulizes effectively the relationships among nutrients, phytoplankton, and zooplankton in the Yellow Sea and the East China Sea. An increase of light intensity and standing stock of nutrient increase the magnitude and frequency of pulsing. Also, an immense reduction of nutrient concentration can cause extinction of the pulsing and bring about a steady state. It is concluded that the nutrient loads in freshwater discharge from the Yangtze affect the cycles of major ecological components as well as water quality variables and play an important role in the marine ecosystem.

용담댐의 영향분석을 위한 금강의 수질모델링 (Water Quality Modelling of the Keum River - Effect of Yongdam Dam)

  • 이은형;서동일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.525-539
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    • 2002
  • 용담댐의 건설에 따른 방류조건의 변화가 대청호의 유입수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 WASP5 모델을 이용하여 BOD, 총인 그리고 총질소 농도를 예측하였다. 수질 예측 시나리오는 크게 다음과 같이 세 가지로 구분하였다; 첫째, 금강의 유량이 대청댐의 운영이 시작된 이래 최대 갈수년(1994)과 최대 풍수년(1987)과 같다고 보는 두 가지 조건, 둘째 용담댐에서 방류되는 유량을 연구기간 중(1998년) 실측된 유량과 같다고 보는 경우와 용담댐 방류 계획안에 따라 각각 5.4, 8.9, 12.4, 16.4 ㎥/s로 방류되는 경우 등 다섯 가지 유량조건, 셋째, 용담호에서 방류되는 수질이 1998년에 실측된 수준을 유지하는 경우와 우리 나라 수질기준으로 1급수와 2급수에 해당되는 경우 등 세 가지 수질 조건. 수질 예측 결과 용담댐으로부터의 방류량의 변화는 금강의 수질과 밀접한 관계를 나타내었으며 금강의 수량이 적은 경우 용담호의 영향은 더욱 뚜렷하게 나타났다. 특히 총질소와 총인 농도의 경우는 각 조건에 대하여 용담댐으로부터의 방류량이 증가됨에 따라 점차로 수질이 개선되는 경향을 나타내었다. 그러나 BOD 농도의 경우는 실측 수질(98년 환경부 측정자료)이 1급수(1 mg/ι) 보다 양호한 수질을 나타내므로 1급수(1 mg/ι)와 2급수(3 mg/ι)의 수질로 방류되는 것을 가정하는 경우에는 방류량의 증가에 따라 용담호 하류의 수질은 오히려 악화되는 결과를 나타내는 것으로 예측되었다. 용담호 부근의 현재 수질은 총질소의 경우는 5급수의 기준(1.5 mg/ι)을 상회하며, 총인의 농도는 3급수 (0.03∼0.06 mg/ι) 정도의 수질을 나타낸다. 유역에서 영양염류의 오염부하를 관리하는 것이 기술적, 경제적으로 한계가 있는 것을 감안할 때, 용담호 방류수내의 영양염류 농도는 크게 개선되지 못할 것으로 예상된다. 따라서 용담호의 방류량 변화가 대청호의 수질에 미치는 영향은 용담호와 용담호 하류부의 수질 및 유량조건에 따라 각각 다르며, 합리적인 수자원의 관리를 위해서는 현실적인 자료 및 여건을 충분히 고려하여 분석하고 판단하는 것이 바람직하다.

ASSESSMENT AND CONTROL OF TOTAL NUTRIENT LOADS IN WATERSHED AND STREAM NETWORK IN SOUTH-WEST TEXAS

  • Lee, Ju-Young;Choi, Jae-Young
    • Water Engineering Research
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    • 제7권1호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • Recently, the population growth and agricultural development are rapidly undergoing in the South-West Texas. The junction of three river basins such as Lavaca river basin, Colorado-Lavaca Coastal basin and Lavaca-Guadalupe Coastal basin, are interesting for non-point and point source pollutant modeling: Especially, the 2 basins are an intensively agricultural region (Colorado-Lavaca Coastal/Lavaca-Guadalupe Coastal basins) and several cities are rapidly extended. In case of the Lavaca river basin, there are many range land. Several habitat types wide-spread over three relatively larger basins and five wastewater discharge regions are located in there. There are different hazardous substances which have been released. Total nutrient loads are composed of land surface load and river load as Non-point source and discharge from wastewater facilities as point source. In 3 basins region, where point and non-point sources of poll Jtion may be a big concern, because increasing fertilizers and pesticides use and population cause. This project objective seeks to how to assess and control the accumulation of non-point and point source and discuss the main impacts of agriculture and environmental concern as non-point source with water quality related to pesticides, fertilizer, and nutrients and as point source with wasterwater discharge from cities. The GIS technique has been developed to aid in the point and non-point source analysis of impacts to natural resource within watershed. This project shows the losses in $kg/km^2/year$ of BOD (Biological Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen) and TP (Total Phosphorus) in the runoff from the surface of 3 basins. In the next paper, sediment contamination will show how to evaluate in Estuarine habitats of these downstream.

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점적 급액 방식에서의 양액 공급량 예측 프로그램의 개발 (Development of A Computer Simulation Program of Emitter Discharges for Trickle Application)

  • 오길근;류관희;홍순호
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제20권4호
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    • pp.390-396
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    • 1995
  • This study was conducted to develop a computer simulation program for trickle application of nutrient solution. A computer simulation program using finite element method was developed to evaluate discharges of emitters on trickle application. The uniformity of application for two different lateral line lengths and three application methods was evaluated by the computer simulation program. The results of this study are as follows. 1. A computer simulation program was developed to determine emitter discharges from a trickle application system and pressures at emitter positions by finite element method and to design a uniform trickle application system. 2. The simulation program developed was verified by experiment. The root mean square error between experimental data and simulated data was 1.1% on the average discharge and it was found that the computer simulation program was an effective tool for the design of a trickle application system of nutrient solution. 3. The uniformity of trickle application system was evaluated for three different methods of supplying nutrient solution with different lateral line lengths. The best uniformity was obtained from the method, which supplies nutrient solution from both ends alternatively for the same period of time.

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