영양염류는 하천이나 저수지의 부영양화를 유발하며 농경지는 영양원소의 주된 오염원으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 농업 비점오염원에 의한 영양염류 유출 현상을 구명하기 위하여 경북 영천군 임고천 상류의 소유역에서 질소, 인, 유기물의 연간 부하량을 조사하였다. 유역 총면적은 1,420ha 였고 그 중에서 논과 밭을 포함한 경작지 면적은 약 25% 였으며 나머지는 대부분 산림이었고, 한우와 돼지 등의 가축 사육이 농가별로 소규모로 이루어지고 있었다. 조사 기간 동안 하천수중의 $NO_3-N$, $NH_4-N$, Total N, Total P 및 COD의 농도는 각각 4.95, 0.80, 6.72, 0.07 및 2.51mg/L였다. 97년도 연간 총 하천유수량은 6,681,500m3로 평가되었으며, $NO_3-N$, $NH_4-N$, Total N, Total P 및 COD의 연간 부하량은 각각 28,991, 3,010, 37,006, 590, 29,138kg으로 추정되었다. 강우량과 하천 유수량 사이에는 밀접한 정의 상관관계가 있었으며, 오염물질의 배출량 또한 유수량이 증가함에 따라 증가하였고 화학비료의 시용 시기와도 일치하여 강우량이 많았던 5월부터 8월 사이에 대부분의 영양염류의 부하가 발생하였다. 조사유역의 산업이 농업활동에 국한되어 있는 것을 감안할 때 이들 오염물질의 부하는 농경지로부터의 유실과 축산활동 등을 포함한 농업 비점오염원에 의한 것으로 볼 수 있으며 각 비점오염원별 부하량 정도를 구명하고 이를 제어할 수 있는 다양한 대책이 강구되어야 할 것이다.
토양으로부터 생육도와 유기산의 자화도가 우수한 광합성세균 P17 균주를 분리하여 균학적 성질을 검토한 결과 이 균주는 Rhodospirillum rubrum으로 동정되었다. 유기폐수처리용 종균 생산을 위한 본 균주의 배양조건을 검토한 결과, 탄소원으로서 0.2% Na-acetate, 0.1% Na-propionate, 0.2% Na-lactate를 함유한 혼합 유기산이 효과적이었으며, 0.1% yeast extract를 첨가하였을 때 높은 생육도를 나타내었다. 최적배양조건의 환경인자들은 온도 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 조도 2,500 lux, 교반 $50{\sim}100\;rpm$ 등이었다. Jar fermentor를 이용한 회분배양과 반연속배양으로부터 각각 5.17 g/l와 7.93 g/l의 균체가 생산되었으며, 연속배양에서는 희석비율 0.21 $h^{-1}$에서 생산성이 0.206 g/l/h이었다. R. rubrum P17을 두부공업폐수에 적용시켰을 때, 4일간 배양으로 초기 COD(3,240 mg/l)를 250 mg/l까지 감소시켰다.
후기 홀로세 동안의 지형발달과 기후환경변화를 고찰하기 위해 함평천 유역의 충적평야에서 채취된 퇴적물 시료에 대한 탄소연대측정(AMS, Accelerated Mass Spectrometry), 토양유기탄소와 휴무스분석을 실시하였다. 최하부인 토탄층은 온난 습윤한 기후환경에 형성되었으며, 후빙기 중 Atlantic기에 해당되는 것으로 사료된다. 황갈색 사질점토층은 자연제방성 퇴적물이며, 대체로 온난하고 건조한 기후 환경에서 퇴적된 것으로 생각된다. 그 형성시기는 1,879-1,532 BC 이며, 이 시기는 후빙기 중 Sub-boreal기에 해당된다. 담갈색 점토층은 자연제방에서 배후습지로 이행되는 환경에 퇴적되었을 것으로 추측된다. 기후 환경은 온난하고 습윤하였으며, 후빙기 중 Sub-boreal에서 Sub-Atlantic으로 이행되는 시기에 형성된 것으로 유추된다. 상부의 담황갈색 점토층과 담갈색 점토층은 배후습지의 퇴적물로 생각된다. 담황갈색 점토층이 퇴적된 환경은 냉량하고 습윤한 기후환경이었을 것으로 생각되며, 이 시기는 후빙기 중 Sub-Atlantic에 대비될 가능성이 있다. 담갈색 점토층이 퇴적된 환경은 온난하고 건조한 기후환경이었을 것으로 생각된다. 그 형성 시기는 211-427 AD이며, 이 시기는 Post Roman Warm Period에 해당되는 것으로 유추된다.
본 연구에서는 습지에 널리 적용되는 혼합토양이나 자갈여재 대신 공극율이 90% 이상으로 매우 커서 공극폐색의 염려가 적은 합성섬유를 대체여재로 적용한 수직 흐름형 컬럼습지를 제작하여 서로 다른 수리학적 체류시간, 내부순환빈도 및 오염 부하량 조건에서 축산지역 인공 강우유출수 처리시험을 수행하였다. 모든 습지에서 TSS 제거효율은 94~96%, COD 68~73%, TN 35~58% 이었다. 체류시간 등의 운전인자가 TSS와 COD 제거에 미치는 영향은 미미하였다. 그러나 질소의 경우 부하량과 체류시간, 내부순환빈도가 증가할수록 효율이 증가하였다. 특히 운전기간 동안 합성섬유의 생물학적 분해작용으로 인하여 유기물질이 다량 용출되었으며 탈질을 위한 내부공급 탄소원으로 기여하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 용출기간은 40일 정도 지속되었으므로 그 효과는 매우 제한적이었다. 습지 내부충진 여재로서 합성섬유가 갖는 장점은 가벼우므로 구조체의 시공에 소요되는 비용을 저감할 수 있고, 비표면적이 크고 습지수명을 연장할 수 있다는 점이다.
본 연구에서는 비점오염원 제어를 목적으로 조성한 인공습지의 현장실험 결과를 바탕으로 인공습지의 식생피도가 습지의 처리효율에 미치는 영향과 습지식물의 조성 및 관리방안에 대해 고찰하였다. 인공습지에 수생식물을 인공식재하지 않고 자연적인 활착을 유도한 결과 3번의 생장기를 거치면서 평균 약 90% 이상의 높은 식생피도를 얻을 수 있었으며, 원활한 식생활착을 위해서는 물 관리가 매우 중요한 것으로 나타났다. T-N, T-P의 제거율은 연 평균 약 45 ${\sim}$ 55% 정도로 높게 나타났으며, T-P는 생장기와 동절기 모두 비슷한 제거율을 나타낸 반면에, T-N의 제거율은 수온의 영향으로 동절기 동안 생장기보다 낮은 약 33%를 나타내었다. 약 15%의 범위 내에서 식생피도의 차이는 T-P의 처리효율에 영향을 미치지 않는 반면에, 동절기 T-N의 처리효율에 영향을 미쳐 식생피도가 낮은 습지가 처리효율 또한 낮게 나타났다. 이는 질산성질소의 탈질화에 필수적인 유기탄소가 식생피도가 낮은 습지에서 적게 공급되었기 때문이라 생각된다. 영양물질 제거를 위한 인공습지를 조성할 경우 습지 전체를 모두 식생으로 피복되도록 하는 것 보다는 약 10 ${\sim}$ 15% 범위 내에서 일부 구역을 개방수역 (open water)으로 처리하여 어류 및 물새들을 위한 서식공간을 제공하여도 영양물질 제거효율에는 큰 차이가 발생하지 않을 것으로 생각된다. 대규모로 인공습지를 조성할 경우에는 영양물질 제거량을 증대시키기 위해 식물체를 제거하는 관리방안은 수행하지 않는 것이 경제적으로나 습지의 관리적인 측면에서 좋을 것으로 생각된다.
송이산의 관리는 송이 균환의 환경관리를 의미한다. 따라서, 송이산의 관리는 송이 균환부를 건강하게 유지시키는 방법에 대한 집중적인 연구를 요구하며, 아울러, 균환부 생태계 내의 실질적인 활성을 평가하는 연구가 요구된다. 본 연구는 송이 균환부를 송이균의 통과 여부에 따라 균환 통과부, 균환부, 균환 예정지의 3개 지역으로 구분하여 토양의 이화학적 특성과 탈수소효소 활성에 차이가 있는지 조사, 고찰한 것이다. 송이 균환의 발달에 따라 토양내 양이온의 함량은 뚜렷한 변화가 없었지만, 유효인산이나 탄소, 질소의 함량은 균환부와 균환 예정지 사이에 차이가 인정되었다. 또한, 송이 균환부 탈수소효소의 활성도는 일반 성숙토양에 비하여 훨씬 낮아 송이 균환부는 성숙도가 낮으며 유가물이 적은 토양에 발달됨을 알 수 있었다. 따라서, 송이산의 관리가 실질적으로는 송이 균환의 관리라는 것을 감안할 때, 송이산 관리의 기준으로 탈수소효소를 지표로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 낙엽긁기의 처리를 위해서 유기물 분해도의 지표인 탈수소효소의 활성도 측정법을 활용하도록 추천할 수 있을 것이다.
This study was conducted to investigate the selected chemical properties of soils in Saururus chinensis Baill (Chinese lizard's tail) cultivation fields to provide optimal fertilizer application rates and to examine the growth and pharmaco-consitituents of Saururus chinensis Baill as influenced by different amounts of nitrogen (N) fertilizer applications. Based on the results of selected soil chemical properties in 37 cultivation sites of the plant, soil pH, organic matter content, and exchangeable $K^{+}$ concentration were lower than optimal values for cultivating general medicinal crops even though relatively high standard deviations were found in some of the values. At the harvesting stage of the plant aerial parts, soil pH, electrical conductivity (EC), available $P_2O_5$, and exchangeable $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^{+}$ decreased as comparing with those before transplanting the plant, whereas the concentration of exchangeable $K^{+}$ increased in the plot treated with N 100% and compost. Fresh weight of the plant aerial parts were highest, 492.5kg/10, in the N 100% treatment plot. Correlation equation between N levels treated (X) and yield of the plant aerial parts (Y) presented as $Y=-2.1609X^2+30.082X+344.12$($R^2= 0.7113$) and the optimal rate of N fertilizer application for the plant was 6.6kg/10a. Carbon concentrations in the plant were not different among the different N levels applied. N and K concentrations in the plant were highest in the plot of N 100% with compost applications, the highest P concentration was in N 100% plot, and the highest Ca and S concentrations were in N 200% plot. Quercetin and quercitrin were highest in the N 150% plot and tannin was highest in N 100% or N 100% with compost application plot.
본 연구는 대나무 확산에 있어서 토양 성질이 미치는 영향을 조사하기 위해 매년 시비가 실시된 솜대 조림지와 미시비 확산지를 대상으로 바이오매스 부위별 양분 농도와 임상 및 토양 30 cm 깊이의 양분 특성을 비교하였다. 솜대 조림지의 잎, 가지, 줄기 내 질소와 인 농도는 확산지에 비해 유의적으로(P < 0.05) 높았으나, 임상의 양분 농도는 조림지와 확산지 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양 0~30 cm 깊이의 평균 유기탄소는 조림지가 30.80 mg g-1으로 확산지 15.64 mg g-1에 비해 유의적으로 높았다. 평균 전질소 농도의 경우 조림지 2.47 mg g-1, 확산지 1.24 mg g-1, 인은 조림지 10.27 mg kg-1, 확산지 5.61 mg kg-1, 포타슘은 조림지 0.27 cmolc kg-1, 확산지 0.16 cmolc kg-1로 조림지가 확산지에 비해 유의적으로 높았다. 본 연구 결과에 따르면 토양 양분 상태는 솜대의 인접 산림지역으로 확산에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다.
본 연구는 제주도 경작지에 분포되어 있는 3개 토양군의 대표토양인 혹색 화산회토 남원통, 농암갈색 화산회토 제주통 및 암갈색 비화산회토 무릉통의 alachlor와 chlorothalonil의 흡착과 이동 특성을 밝히기 위하여 수행되었다. 남원통은 유기물 함량 및 양이온치환용량이 매우 높은 토양이며, 무릉통은 매우 낮은 토양이었다. 흡착특성은 Linear 및 Freundlich 등온흡착식과 잘 일치하였다. 남원통에서 alachlor의 K 값은 21.38로서 제주통 및 무릉통에 비하여 5.4배 및 97.2배 높았으며, chlorothalonil의 K 값도 alachlor와 비슷한 경향이었으나 alachlor에 비하여 현저히 컸다. 각각 10.25 mg/l의 alachlor와 1.50 mg/l의 chlorothalonil 용액을 토주에 흘려보냈을 때, 무릉통, 제주통 및 남원통의 토주에서 alachlor는 0.265 PV, 0.47 PV 및 1.86 PV이 유출되었을 때 처음 검출되었으며, chlorothalonil은 3.71 PV, 4.7 PV 및 17.5 PV에서 처음 검출되었다. 무릉통, 제주통 및 남원통의 토주를 통과한 alachlor의 상대농도 $C/C_o=1$로 유출되는 양은 각각 1.1 PV, 3.7 PV 및 6.6 PV이었으며, chlorothalonil의 상대농도 $C/C_o=0.2$로 유출되는 양은 7.5 PV, 8.5 PV 및 27.5 PV로서 토양별 이동속도는 무릉통>제주통${\gg}$남원통이었다. 유출액중에 alachlor 및 chlorothalonil의 상대농도 $C/C_o=0.5$ 및 $C/C_o=0.05$가 검출되는데 소요된 유출액의 양과 분배계수값 사이에는 매우 높은 유의성을 갖고 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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