When microorganisms such as bacteria and fungi are injected into porous medium such as soils along with appropriate substrate and nutrients, biomass retained in the soil pore. Soil pore size and shape are varied from the initial condition as a result of biofilm formation, which make hydraulic conductivity reduced. In this research, hydraulic conductivity reduction was measured after microorganism are inoculated and cultured with synthetic substrates and nutrients. Biomass-soil mixture was evaluated its applicability to the field condition as an alternative liner material in landfill by measuring hydraulic conductivity change after repetitive freeze-thaw cycles.
AGNPS model is applied in this study to analyze the changes of non-point source pollutant according to AMC condition using probable rainfall. Probable rainfall of H-dam area by Gumber's extreme value distribution is computed through frequency analysis for each return period. 35 coarse grids are subdivided into 134 find grids of finite differential network to analyze peak flow soil loss quantity and nutrients of study area and the modified CN estimation equation shows good result about rainfall events-peak flow relationship. And as the consequence of estimation of soil loss quantity for each rainfall event soil loss quantity shows 120%-170% of actual soil loss quantity Regression analysis for the observed and calculated values of flow T-P AMC has an important effect on nutrients concentration of outflow and it if found that the excessive fertilization under AMC III condition may cause eutrophication by nutrients because the range of increase of outflow concentration appears relatively high.
The study of standing crop of the ground vegetation under the coniferous stands was pursuited in regard of soil nutrients at Kwangnung plantation from May to Octoher, 1971 and 1991. The coniferous stands implied pine and larch associations of which the young stands of each as-sociation were 9~12 years and the older one 40~70 years. The larch stands were more plentiful in species than in the pine stands and the Festuca ovina and Oplismenus burmannii each were dominant species of pine and larch stands. The standing crop of pine stands is from 98.02g /$m^2$ to 385.32g /$m^2$ The standing crops of those stands showed great increase from June to August when the air temperature and rainfall were fairly high. The standing crop has correlation to total nitrogen and organic matter in the soil.
Quantitative information on biomass and available nutrients are essential for developing sustainable forest management strategies to regulate atmospheric carbon. An attempt was made at Chilapatta Reserve Forest in Duars region of West Bengal to quantify its above and below ground carbon along with available "N", "P" and "K" in the soil. Stratified random nested quadrats were marked for soil, biomass and litter sampling. Indirect or non-destructive procedures were employed for biomass estimation. The amount of these available nutrients and organic carbon quantified in soil indicates that the forest soil is high in organic carbon and available "K" and medium in phosphorus and nitrogen. The biomass, soil carbon and total carbon (soil C+C in plant biomass) in the forest was 1,995.98, 75.83 and $973.65Mg\;ha^{-1}$. More than 90% of the carbon accumulated in the forest was contributed by the trees. The annual litter production of the forest was $5.37Mg\;ha^{-1}$. Carbon accumulation is intricately linked with site quality factors. The estimated biomass of $1,995.98Mg{\cdot}ha^{-1}$ clearly indicates this. The site quality factor i.e. tropical moist deciduous with optimum availability of soil nutrients, heavy precipitation, high mean monthly relative humidity and optimum temperature range supported luxuriant growth which was realized as higher biomass accumulation and hence higher carbon accumulated.
Physicochemical properties of soil, mineral cyclings, production of plants, and relationship between sodium(Na) content and progresses of plant communities were studied in a coastal salt marsh in Incheon. Contents of Na, available phosphorus(A-P) and value of electric conductivity of soil decreased in order of Salicornia herbacea, Limonium tetragonum, Phragmites communis and Zoysia sinica communities, but contents of organic matter, total nitrogen(T-N) and calcium(Ca) of soil were vice versa. Specise diversity index decreased with increase of Na content of soil with correlation coefficient of -0.82. The aboveground biomass of plant communities were 2,981 g.dw/$m^2$ in P. communis, 1,471 g.dw/$m^2$ in Z. sinica, 189g.dw/$m^2$ in S. herbacea and 71 g.dw/$m^2$ L. tetragonum, respectively. Seasonal changes of contents of inorganic nutrients per unit land area coincided with those of biomass of plant communities, however, the maximum contents of K occured earlier than the maximum biomass. Amounts of inorganic nutrients absorbed by plant were directly proportion to its biomass and it was true to reverse in restored amounts of them to soil. In turnover times of nutrients of the communities, it took the shortest time for P but the longest for Ca and P. communis community took the shortest but L. tetragonum the longest. For example, in P. communis turover time of P took one year and that of Na 1,440 years. Lack of P element, therefore, was expected in this study area.
본 연구는 유류화합물로 오염된 토양의 생물학적 정화효율을 향상시키기 위한 연구로서, 정화목표인 TPH 500 mg/kg을 달성하기 위하여 유기성 영양분과 화학적 산화를 추가적으로 연계 적용하여 생물학적 정화효율의 성능향상 시험을 수행하였다. 경유로 오염된 토양을 대상으로 시험한 결과, 생물학적으로 정화하는 과정에서 무기성 성분(N, P)을 영양분으로 사용하여 정화한 경우에서 보다(정화효율 80.2%) 유기성 영향분인 퇴비와 액분을 사용한 경우가 각각 84.4%, 92.2%로 높은 정화효율을 보여주었다. 난분해성 물질을 함유한 토양의 생물학적 정화과정에서 tailing 현상이 일어나는 기간에 화학적 산화와 생물학적 정화를 병행하였을 때 TPH 농도를 134 mg/kg로 떨어뜨려 정화효율 98.1%를 얻은 반면에 생물학적 정화만 진행한 경우 TPH 1,073 mg/kg로 정화효율 84.7%를 나타내 화학적 산화의 병행처리가 더 효과적임을 알 수 있었다.
There is a growing need to develop ion sensors for agriculture. As a result, several technologies have been developed, such as colorimetry, spectrophotometry, and ion-selective electrode (ISE). Among them, ISE has some advantages compared to others. First, it does not require pre-treatment processes and expensive equipment. Second, it is possible for the portable detection system by introducing small-sized electrodes. Finally, real-time and multiple detections of several ions are pursued. It is well-known that N, P, and K nutrients are critical for crop growth. With the development of agriculture techniques, the importance of soil nutrient analysis has attracted much attention for cost-effective and eco-friendly agriculture. Among several issues, minimizing the use of fertilizers is significant through quantitative analysis of soil nutrients. As a result, it is highly important to analyze certain nutrients, such as N (ammonium ion, nitrate ion, nitrite ion), P (dihydrogen phosphate ion, monohydrogen phosphate ion), and K (potassium ion). Therefore, developing sensors for accurate analysis of soil nutrients is highly desired. n this study, several ISEs have been fabricated to detect N, P, and K. Their performance has been intensively studied, such as sensitivity, selectivity coefficient, and concentration range, and compared with commercialized ISEs. In addition, preliminary tests on the in-situ N, P, and K monitoring have been conducted inside the soil.
The biodegradation rates of diesel oil by a selected diesel-degrading bacterium, Pseudomonas stutzeri strain Y2G1, and microbial consortia composed of combinations of 5 selected diesel-degrading bacterial were determined in liquid and soil systems. The diesel degradation rate by strain Y2G1 linearly increased $(R^2=0.98)$ as the diesel concentration increased up to 12%, and a degradation rate as high as 5.64 g/l/day was obtained. The diesel degradation by strain Y2G1 was significantly affected by several environmental factors, and the optimal conditions for pH, temperature, and moisture content were at pH8, $25^{\circ}C$, and 10%, respectively. In the batch soil microcosm tests, inoculation, especially in the form of a consortium, and the addition of nutrients both significantly enhanced the diesel degradation by a factor of 1.5 and 4, respectively. Aeration of the soil columns effectively accelerated the diesel degradation, and the initial degradation rate was obviously stimulated with the addition of inorganic nutrients. Based on these results, it was concluded that the major rate-limiting factors in the tested diesel-contaminated soil were the presence of inorganic nutrients, oxygen, and diesel-degrading microorganisms. To resolve these limiting parameters, bioremediation strategies were specifically designed for the tested soil, and the successful mitigation of the limiting parameters resulted in an enhancement of the bioremediation efficiency by a factor of 11.
Recently, there has been increasing interest in the use of rain garden systems as environmentally friendly ecological infrastructures for controlling stormwater runoff and managing non-point source pollution and information for the contamination of soil and plants can be essential for sustainable rain garden management. In this study, four rain garden mesocosms, namely single species planting with Rhododendron lateritium, single species planting with Zoysia japonica, mixed planting with R. lateritium and Z. japonica, and control without plants, were tested to investigate the change in concentrations of nutrients (N and P) and heavy metals (Cd, Cu, Pb, and Ni) in the soil and plants used in the rain garden system. The presence of plants resulted in greater nutrient retention in soil and lower potential leaching from the system. All systems showed an increase in the heavy metal concentrations in soil. The concentrations of most heavy metals were found to be higher in the herbaceous plants (Z. japonica) than in the shrubs (R. lateritium). The belowground part (root) had higher heavy metal concentrations than the aboveground part (leaf) but also showed a potential increase in leaves, and hence, careful plant management should be considered during rain garden operation.
경작지의 과다 비료와 퇴비의 사용은 토양내 양분 축적을 증가시키며 잉여 양분은 지표유출 및 지하유출 과정을 통해 수질 오염과 녹조발생 등을 유발시킨다. 또한 토양내 과다 양분축적과 함께 지속적 작물 재배는 토양의 산성화를 초래하여 토양의 물리적 구조를 변화시켜 양분의 침출을 더욱 증가시킨다. 대청호 저수구역 내 경작은 대청호의 수질에 직접적 영향을 주기도 하며, 대청댐 수위상승시 침수되어 토양 내 양분이 용출되기도 한다. 본 연구는 대청댐 저수구역 내 경작지의 물리화학적 성상을 분석하여 대청호 수질관리 대책수립에 활용가능한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 대청호 저수구역 경작지 토양은 잉여양분이 이동 가능한 Sandy Loam 토양으로 분류되었다. 작물별 토양내 화학적 성상은 작물별 서로 다른 시비량에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 그러나 농민의 경작방식과 미기후 변화 등도 경작지 토양의 화학적 성상변화에 영향을 주는 것으로 평가되었다. 경작지 토양내 양분양은 지하수 및 인근 하천의 수질 및 대청호 주요 녹조발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 논에서의 양분유출은 봄철 강우시 집중되었으며, 밭에서의 양분유출은 여름에서 가을까지의 기저유출 및 멀칭으로 인한 지표유출 등이 영향을 주는 것으로 나타났다. 하천내부의 과다한 식생과 경작지의 유기성 농업잔재물도 하천의 유기물 및 영양염류 증가에 기여하는 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 대청호 녹조발생 저감을 위한 저수구역내 경작지 관리를 위한 우선 관리지역 지정 및 관리기법 선정에 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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