Kim, Yoo-Hak;Kim, Myung-Sook;Kang, Seong-Soo;Jun, Hee-Joong
Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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v.42
no.spc
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pp.33-39
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2009
The practice of supplying nutrients for paddy soil with sustaining human health and ecological soundness is to utilize indicators considering soil chemical reactions. The long-term basis experiment of fertilizer and amendment of paddy soil and an experiment of yield response of soil types on nitrogen level from 2000 till 2002were used to search indicators of nutrient supplying capacity related to soil chemical reactions. Chemical reactions of paddy soil was composed of dissociating and/or adsorbing nutrients and of decomposing soil organic matter (SOM) into $H^+$, $e^-$, $CO_2$ in paddy soil. The indicators of nutrient supplying capacity, which were established by considering soil chemical reactions, were SOM or soil protein for nitrogen and available phosphate for phosphorus and cation exchangeable capacity (CEC) and exchangeable potassium for potassium. Korea has used fertilizer recommendation equations established with the indicators of nutrient supplying capacity for paddy soil.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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v.21
no.E3
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pp.75-85
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2005
A mathematical sensitivity analysis of the flow-through dynamic flux chamber technique, which has been utilized usually for various trace gas flux measurement from soil and water surface, was performed in an effort to provide physical and mathematical understandings of parameters essential for the NO flux calculation. The mass balance equation including chemical reactions was analytically solved for the soil NO flux under the steady state condition. The equilibrium concentration inside the chamber, $C_{eq}$, was found to be determined mainly by the balance between the soil flux and dilution of the gas concentration inside the chamber by introducing the ambient air. Surface deposition NO occurs inside the chamber when the $C_{eq}$ is greater than the ambient NO concentration ($C_{0}$) introducing to the chamber; NO emission from the soil occurs when the $C_{eq}$ is less than the ambient NO concentration. A sensitivity analysis of the significance of the chemical reactions of NO with the reactive species (i.e. $HO_{2},/CH_{3}O_{2},/O_{3}$) on the NO flux from soils was performed. The result of the analysis suggests that the NO flux calculated in the absence of chemical reactions and wall loss could be in error ranges from 40 to $85\%$ to the total flux.
Persulfates (i.e., peroxymonosulfate and peroxydisulfate) are capable of oxidizing a wide range of organic compounds via direct reactions, as well as by indirect reactions by the radical intermediates. In aqueous solution, persulfates undergo self-decomposition, which is accelerated by thermal, photochemical and metal-catalyzed methods, which usually involve the generation of various radical species. The chemistry of persulfates has been studied since the early twentieth century. However, its environmental application has recently gained attention, as persulfates show promise in in situ chemical oxidation (ISCO) for soil and groundwater remediation. Persulfates are known to have both reactivity and persistence in the subsurface, which can provide advantages over other oxidants inclined toward either of the two properties. Besides the ISCO applications, recent studies have shown that the persulfate oxidation also has the potential for wastewater treatment and disinfection. This article reviews the chemistry regarding the hydrolysis, photolysis and catalysis of persulfates and the reactions of persulfates with organic compounds in aqueous solution. This article is intended to provide insight into interpreting the behaviors of the contaminant oxidation by persulfates, as well as developing new persulfate-based oxidation technologies.
GUERRA, GINGGING;JINNO, KENJI;HIROSHIRO, YOSHINARI;NAKAMURA, KOJI
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2004.05b
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pp.90-101
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2004
The present trend of disposing treated sewage water by allowing it to infiltrate the soil brings a new dimension to environmental problems. It is therefore necessary to identify the chemicals likely to be present in treated sewage water. A soil column experiment was conducted to determine the behavior of chemical species in soil columns applied with secondary treated sewage water. To predict the behavior of chemical species, a multicomponent solute transport model that includes the biochemical redox process and cation exchange process was developed. The model computes changes in concentration over time caused by the processes of advection, dispersion, biochemical reactions and cation exchange reactions. The solute transport model was able to predict the behavior of the different chemical species. The model reproduced the sequential reduction reaction. To design the safe depth of plow layer where $NO_3^-$ is totally reduced, a numerical study of $NO_3^-$ leach was done and it was found out that the pore velocity and concentration of $CH_2O$ at the inject water was found to affect $NO_3^-$ reduction in the mobile pore water phase. It is revealed that the multicomponent solute transport model is useful to design the land treatment system for $NO_3^-$ removal from wastewater.
Many researchers have studied the effectiveness of ultrasound in chemical and environmental engineering fields including material synthesis, pollutant removal, cleaning, extraction, and disinfection. Acoustic cavitation induced by ultrasound irradiation in aqueous phase can cause various sonophysical and sonochemical reactions without any chemicals. However most of the previous studies focused only on the relationships between ultrasonic conditions and the results of sonochemical reactions in lab-scale sonoreactors. As a results of this, only a few studies have been devoted to design and optimization of industrial scale sonoreactors. In this study, the effect of the distance between two opposite transducer modules on sonochemical reactions was investigated in single and dual irradiation systems (334 kHz) for four distances including 50, 100, 150, and 200 mm using KI dosimetry. It was found that the dual irradiation systems provided higher performance in terms of the zeroth reaction coefficient and the cavitation yield compared to the single irradiation systems. The sonochemiluminescence (SCL) images for the visualization of the cavitation field showed that cavitation active zone was larger and sonochemical reaction intensity was much higher in the dual irradiation system than in the single irradiation system.
Lee, Kyo Suk;Shim, Ho Young;Lee, Dong Sung;Chung, Doug Young
Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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v.48
no.2
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pp.73-80
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2015
Arsenic which is found in several different chemical forms and oxidation states and causes acute and chronic adverse health effects is a toxic trace element widely distributed in soils and aquifers from both geologic and anthropogenic sources. Arsenic which has a mysterious ability to change color, behavior, reactivity, and toxicity has diverse chemical behavior in the natural environment. Arsenic which has stronger ability to readily change oxidation state than nitrogen and phosphorus due to a consequence of the electronic configuration of its valence orbitals with partially filled states capable of both electron donation and acceptance although the electronegativity of arsenic is greater than that of nitrogen and similar to that of phosphorus. Arsenate (V) is the thermodynamically stable form of As under aerobic condition and interacts strongly with solid matrix. However, it has been known that adsorption and oxidation reactions of arsenite (III) which is more soluble and mobile than As(V) in soils are two important factors affecting the fate and transport of arsenic in the environment. That is, the movement of As in soils and aquifers is highly dependent on the adsorption-desorption reactions in the solid phase. This article, however, focuses primarily on understanding the fate and speciation of As in soils and what fate arsenic will have after it is incorporated into soils.
Kim, Bitnarae;Caesary, Desy;Yu, Huieun;Cho, AHyun;Song, Seo Young;Cho, Sung Oh;Joung, Inseok;Nam, Myung Jin
Journal of Soil and Groundwater Environment
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v.25
no.2_spc
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pp.86-100
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2020
Analyzing and monitoring environmental contaminants based on geophysical exploration techniques have become important and it is now widely applied to delineate spatial distribution geophysical characteristics in wide area. Among the techniques, induced polarization (IP) method, which measures polarization effects on electrical potential distribution, has drawn much attention as an effective tool for environmental monitoring since IP is sensitive to changes in biochemical reactions. However, various reactions stemming from the presence of multiple contaminants have greatly enhanced heterogeneity of polluted sites to result in highly variable electrical characteristics of the site. Those contaminants influence chemical and physical state of soil and groundwater to alter electrical double layer, which in turn influences polarization of the media. Since biochemical reactions between microbes and contaminants result in various IP effects, IP laboratory experiments were conducted to investigate IP responses of the contaminated soil samples under various conditions. Field IP surveys can delineate the spatial distribution of contamination, while providing additional information about electrical properties of a target medium, together with DC resistivity. Reviewing IP effects of contaminants as well as IP surveys can serve as a good starting point for the application of IP survey in site assessment for environmental remediation.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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v.10
no.3
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pp.159-169
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1994
This paper describes the process of acidic precipitation from the atmosphere to the ground water, The net deposition of wet precipitation to the ground surface is obtained by subtracting the interception loss due to plant leaves and evaporation from the amount of total precipitation. As the water immerses through the vegetation and the different soil layers the various chemical reactions take place. The relationship between the acidic precipitation by increasing industrial emissions and the soil acidification mechanism is discussed. The report focuses on the buffering action that involves the proton budget in soil and rocks. Based on the soil constituents, the six buffer ranges of the soil are classified and each buffering process is illustrated. In addition, the Possibility of the contamination of drinking-water reservoirs by continuous acid burden is emphasized.
Observed results of the adsorption between two competing anions for the shared sorption sites represent that the adsorption phenomena may depends on the characteristics of anion and available sorption sites in a given conditions. In binary systems, adsorption of one species can significantly influence the fate of the other anion, resulting in control of the extent of solute-adsorbate distributions throughout soil profile. And the proton-donation mechanisms by organic anions having a carboxyl as a functional group can also influence the adsorption of inorganic anions onto the hydroxylated sites of Fe and Al oxides. However, study of competitive adsorption of specifically adsorbed anions illustrates some of difficulties which arise in interpretation of reactions at oxide/aqueous solution interfaces. At least two factors prevented a simple analysis of reactions. First, at any pH value the maximum amount of adsorbate taken up at the surface depends on the identity of the anion. Second, it was necessary to postulate the sorption sites where the anion can be adsorbed. Hence, anions having non-specific adsorption characteristics are less capable for sorption sites, compared to those of specific adsorption characteristics, even though competition complies both ordinary and electrostatic interactions for sorption sites. Therefore, competition among chemical species in soil matrix can be of major significance in determining the effective mobility of any reactive anions with sorption sites.
Lim, Jung Eun;Lee, Sang Soo;Yang, Jae E.;Ok, Yong Sik
Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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v.47
no.6
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pp.443-450
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2014
To determine Pb species in soils following the immobilization process, sequential extraction has been used despite the possibility of overestimating Pb species from unintended reactions during chemical extraction. Meanwhile, the application of extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) has been shown to provide a more precise result than chemical extraction. In this study, the immobilization of Pb in contaminated soils treated with liming materials such as oyster shell (OS) or eggshell (ES) was evaluated with thermodynamic modelling and EXAFS analysis. Thermodynamic modelling by visual MINTEQ predicted the precipitation of $Pb(OH)_2$ in OS and ES treated soils. In particular, the values of saturation index (SI) for $Pb(OH)_2$ in OS (SI=0.286) and ES (SI=0.453) treated soils were greater than in the control soil (SI=0.281). Linear combination fitting (LCF) analysis confirmed the presence of $C_{12}H_{10}O_{14}Pb_3$ (lead citrate, 44.7%) by citric acid from plant root, Pb-gibbsite (Pb adsorbed gibbsite, 26.4%), and Pb-kaolinite (Pb adsorbed kaolinite, 20.3%) in the control soil. On the other hand, $Pb(OH)_2$ (16.8%), Pb-gibbsite (39.3%), and Pb-kaolinite (25.6%) were observed in the OS treated soil and $Pb(OH)_2$ (55.2%) and Pb-gibbsite (33.8%) were also confirmed in the ES treated soil. Our results indicate that the treatment with OS and ES immobilizes Pb by adsorption of Pb onto the soil minerals as a result of the increase in soil negative charge and the formation of stable $Pb(OH)_2$ under high pH condition of soils.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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