• 제목/요약/키워드: dissolved inorganic nitrogen (DIN)

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남해 마산만 수질의 장기 변동 특성 (The Long-Term Variations of Water Quality in Masan Bay, South Sea of Korea)

  • 권정노;임재현;심정희;이장호;최태준
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.212-223
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    • 2014
  • 남해 마산만의 수질 장기 변동 특성을 파악하기 위해 3개 정점(표 저층수)에서 장기(2000~2012년) 관측된 영양염류 등의 주요 성분들의 자료를 분석하였다. 관측기간 동안 표층수에서 COD, DIN, DIP의 평균 농도는 각각 $2.70{\pm}0.09mg/L$, $19.66{\pm}1.84{\mu}m$, $1.39{\pm}0.13{\mu}m$이며, 저층수에서는 각 $2.22{\pm}0.07mg/L$, $18.53{\pm}1.36{\mu}m$, $1.47{\pm}0.12{\mu}m$이다. 표층수의 경우 전 계절에서 부영양(eutrophic) 단계 수준을 보이며, DIN의 농도는 8월부터 증가하기 시작하여 11월에 최대값에 도달한 후, 2월부터 감소하기 시작하여 5월에 최소값에 이르는 계절적 변동을 보인다. DIP와 DSi의 경우, 수온이 높고, 산소 농도가 낮은 8월의 저층수에서 가장 높았고, 2월이 가장 낮았다. 수질 성분들의 상관분석 및 요인분석 결과에 의하면, 표층수의 경우 담수유입에 따른 용존무기질소와 내부생산이 주요 요인이였고, 저층수는 용존산소의 변동과 이에 따른 DIP, DSi의 변동이 주요 요인으로 나타났다. 또한, 장기변동 분석결과에 의하면, '총량규제' 실시 이후(2007~2012년) 마산만의 DIN과 DIP 평균농도는 이전(2000~2006년)에 비해 각각 68.1~76.0%와 66.2~76.6% 감소한 것으로 나타나, 2007년 '총량규제' 실시와 이에 따른 오염저감 정책이 수질(특히 영양염) 개선에 큰 영향을 준 것으로 평가된다.

여름철 천수만 해수에서 담수 대량 방류에 따른 영양염, 유기물 및 미량금속의 변화 (Effect of Freshwater Discharge on the Seawater Quality (Nutrients, Organic Materials and Trace Metals) in Cheonsu Bay)

  • 이지윤;최만식;송윤호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권4호
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    • pp.519-534
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    • 2019
  • 여름철 인공호수(간월호, 부남호)로 부터의 담수방류시 천수만 수질(영양염, 유기물, 미량금속)에 미치는 영향을 평가하기 위해 2011년 6, 7, 8, 10월에 평상시와 담수방류 시기 각 2회씩의 해수를 채취하였다. 담수가 방류되면 용존 무기 질소(DIN)의 농도가 만내의 모든 수층에서 약 3-4배 증가하였고, 평상시 암모니아성 질소(NH4+-N)가 우세하다가 담수방류시 질산성 질소(NO3--N)가 우세하였다. 용존 무기인(DIP)의 경우 내만 표층에서 절반으로 감소하였고 저층에서는 1.5배 증가하였으며 규산염(Si(OH)4)은 내만 저층에서 2배 증가하는 모습을 보였다. Redfield ratio는 담수 방류시 인 제한 환경으로 바뀌었다. 용존 유기 탄소(DOC) 및 질소(DON)는 약 2배 증가하였고, 입자상 유기 탄소(POC), 질소(PON), 인(POP) 및 생물기원 규소(Bio-SiO2)는 내만 표층에서 약 2배 이상 증가했다. 용존 금속(Fe, Co, Ni, Cu)은 내만의 표층에서 증가하였으나, 용존 Cd의 경우 만의 표층에서 절반으로 감소하였다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 영양염, 유기물 및 금속 농도가 높은 인공호수의 물이 만으로 유입되면, 천수만 내의 영양염 및 용존 유기물, 금속농도가 증가하고, 식물플랑크톤 대증식이 발생하여 표층에서 산소 과포화, 저층에서 빈산소를 발생시킨다. 빈산소와 함께 내만의 저층에서는 매우 높은 농도의 영양염(DIN, DIP, Si(OH)4) 농도가 존재하였다. 수질 평가 지수값을 통해 천수만의 부영양화 정도를 평가한 결과, 평상시에는 3등급 이하로 나타나다가 방류시 5등급으로 바뀌게 됨을 알 수 있었다.

금강하구 갯벌내 질소화합물질의 연직적인 플럭스 평가 (Estimation of verticle fluxes of nitrogen compounds in tidal flats of the Keum river estuary)

  • 김도희;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.3-10
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    • 2000
  • 1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

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질산염 및 식물플랑크톤의 안정동위원소비를 이용한 팔당호 수계내의 질소원 기원 연구 (Determination of the Origin in both Dissolved Inorganic Nitrogen and Phytoplankton at the Lake Paldang using Stable Isotope Ratios (δ13C, δ15N, δ15N-NO3 and δ15N-NH4))

  • 김민섭;이은정;윤숙희;임보라;박재선;박현우;정현미;최종우
    • 생태와환경
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    • 제50권4호
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    • pp.452-458
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    • 2017
  • 본 연구는 암모니아성 질소 및 질산성 질소의 안정동위원소 분석방법을 적용하여, 호소 내 식물플랑크톤 성장에 영향을 미치는 외부 오염원의 기원을 추정함으로써, 효율적인 수질 관리 및 수생태계 기능해석 지원기능을 제공하기 위하여 연구하였다. 남한강, 북한강, 팔당호 지역에 비해서 경안천 지역의 유기물 기원이 뚜렷하게 차이를 보이며, 외부기원 유기물이 높은 영향을 미치는 것으로 여겨진다. 또한 식물플랑크톤(규조류, 남조류)이 자생기원 보다는 외부기원 질소원을 활용하고 있음을 확인하였다. 한강 유역에서 암모니아성 질소 및 질산성 질소의 안정동위원소비를 이용한 유기물 기원 연구는 적용가능 할 것으로 여겨지며, 식물플랑크톤의 탄소 및 질소 동위원소비를 활용하여 그 거동을 추정할 수 있었다. 추후 유역 오염원의 대표 값(end member)의 지속적인 조사를 통하여 자료구축이 이루어져야 할 것이다.

석탄회 조립물이 혼합된 하구 오염 퇴적물의 환경 및 미생물 구조 변화에 관한 연구 (A Study on Changes of the Benthic Environment and Microbial Community in Estuarine Polluted Sediments by Mixing Granulated Coal Ash)

  • 김헌태;우희은;김종오;김경회
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.492-499
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    • 2021
  • 육상으로부터 각종 오염물질이 유입되는 하구역은 오염관리에 주의를 기울일 필요가 있다. 본 연구에서는 석탄회 조립물과 하구의 오염 퇴적물을 혼합하여 저서 환경 개선 효과 및 저서 미생물의 군집 구조 변화를 조사하였다. 하구 퇴적물과 석탄회 조립물을 7:3의 비율로 혼합하여 1개월 동안 반응시킨 후 환경 및 미생물 군집을 분석하였다. 퇴적물의 환경인자를 분석한 결과, 석탄회 조립물이 혼합된 실험구의 pH는 11까지 증가하였다. 실험구의 DIP 농도는 석탄회 조립물과의 반응을 통해 생성된 인산칼슘으로 인해 대조구 대비 30 % 감소하였다. 또한 대조구 대비 실험구에서 증가한 Gammaproteobacteria 강은 DIP 감소에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. DIN 농도는 대조구 대비 실험구에서 2배 이상 증가하였는데, 이는 높은 pH 및 석탄회 조립물에서 용출되는 NH4+-N의 영향인 것으로 판단된다. 질소 순환과 관련된 미생물은 대조구 및 실험구 모두에서 확인되지 않았다. 따라서, 석탄회 조립물은 오염된 하구 퇴적물의 DIP 농도 감소에 효과적이며, 저서 미생물 군집이 인의 순환에 영향을 주는 것으로 나타났다.

Growth dynamics of the seagrass, Zostera marina in Jindong Bay on the southern coast of Korea

  • Kim, Young-Kyun;Kim, Jong-Hyeob;Kim, Seung-Hyeon;Kim, Jae-Woo;Park, Sang-Rul;Lee, Kun-Seop
    • ALGAE
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    • 제27권3호
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    • pp.215-224
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    • 2012
  • Growth dynamics of the seagrass, Zostera marina were examined at the two stations (Myungju and Dagu) in Jindong Bay on the southern coast of Korea. Eelgrass leaf productivities, underwater irradiance, water temperature, dissolved inorganic nitrogen (DIN) in water column and sediments, and tissue carbon (C) and nitrogen (N) content were monitored monthly from March 2002 to January 2004. Underwater irradiance fluctuated highly without a clear seasonal trend, whereas water temperature showed a distinct seasonal trend at both study stations. Water column DIN concentrations were usually less than $5{\mu}M$ at both study sites. Sediment pore water $NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}+NO_2{^-}$ concentrations were higher at the Myungju site than at the Dagu site. Eelgrass leaf productivity at both study sites exhibited a distinct seasonality, increasing during spring and decreasing during summer. Seasonal variation of eelgrass productivity was not consistent with seasonal patterns of underwater irradiance, or water temperature. Eelgrass tissue C and N content at both study sites also showed significant seasonal variations. Relationships between tissue C and N content and leaf productivities exhibited usually negative correlations at both study sites. These negative correlations implied that the growth of Z. marina at the study sites was probably limited by C and N supplies during the high growth periods.

금강하구둑 건설후의 수질변화 (Variations of Water Quality after Construction of Keum River Estuary Barrage)

  • 김종구;유선재;권정노
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.685-694
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    • 1998
  • To evaluate the water quality characteristic after construction of Keum river estuary barrage, water quality analysis were conducted on August October in 1995 and January, May in 1996 respectively. The results were summarized as follows. The concentrations of COD were in the range of 1.01~5.10 (mean 2.50)mg/$\ell$ for surface water and 0.51$\~$6.68 (1.88)mg/$\ell$ for bottom water. The concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) were in the range of 1.26$\~$105.91 (29.66)$\mu$g-at/$\ell$ for surface water and 1.42$\~$68.38 (19.12)$\mu$g-at/$\ell$ for bottom water. The concentrations of phosphate phosphorus were in the range of ND$\~$0.99 (0.34)$\mu$g-at/$\ell$ for surface water and 0.17$\~$1.04 (0.49)$\mu$g-at/$\ell$ for bottom water. The nitrogen ratio to the phosphorus were as high as 3.5$\~$849.5 (146.5). Therefore, Phosphate phosphorus was playing an important role in phytoplankton growth as limiting factor in Keum river estuary. The correlation coefficient of salinity and DIN according to COD was shown to -0.757 and -0.874 respectivity. Mean values of eutrophicaton indies were calculated to 9.7, 7.2 for surface and bottom water, these values were exceeding 1, the value of eutrophication criteria. Especially station 1$\~$3 were shown over 10 as eutrophication indices. Therefore, Keum river estuary could be evaluate to possibility area for breakout of red tides.

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서해 근소만 갯벌에서 영양염 플럭스의 계절 변화 (Seasonal and Spatial Variations of Nutrient Fluxes in the Intertidal Flat of Keunso Bay, the Yellow Sea)

  • 김경희;김동선
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권3호
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    • pp.225-238
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    • 2008
  • In order to investigate the effects of intertidal sediments on the nutrient cycle in coastal environments, the benthic fluxes of ammonium, nitrate, nitrite, phosphate, and silicate at two stations on the intertidal flat of Keunso Bay were determined during each season. The efflux of ammonium was observed at S1 and resulted from the diffusion of remineralized ammonium and acceleration caused by the bioirrigation of macrofauna. The influx of ammonium at S2 was probably due to nitrification in the water column. The influx of nitrate was observed at both stations during all seasons, indicating that the nitrate in the pore water was removed by denitrification. Vigorous bioirrigation led to the efflux of dissolved inorganic nitrogen (DIN) at S1, whereas the influx of DIN at S2 was predominantly caused by denitrification. Contrary to the diffusive and bio-irrigated release of remineralized phosphate from the sediment at S1, the influx of phosphate was observed at S2, which may be attributable to adsorption onto iron oxides in the aerobic sediment layer. Silicate, which is produced by the dissolution of siliceous material, was mostly released from the sediment by molecular diffusion and bioirrigation. However, the influx of silicate was observed at S2 during spring and winter, which was ascribed to adsorption by particulate matter or assimilation by benthic microphytes. The annual fluxes of DIN were 328 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -435 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2. The annual fluxes of phosphate were negative at both sites (-2.8 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and -28.9 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2), whereas the annual fluxes of silicate were positive at both sites (843 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S1 and 243 mmol $m^{-2}yr^{-1}$ at S2).

Factor Analysis of the Seawater Quality of the Southern Coastal Waters of Korea

  • Lee Yong-Hwan;Jung Kyoo-Jin;Kim Hak-Kook
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제6권3호
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    • pp.140-148
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    • 2003
  • On the basis of factor analysis, stations were grouped according to their similar characteristics of seawater quality. The data for factor analysis were collected from the 15 stations from Dukryang Bay to Ulsan Bay on the southern cost of Korea. The study was based on the data from 1991 to 2000. The 8 water quality items analyzed were temperature, salinity, pH, DO, COD, DIN (dissolved inorganic nitrogen), DIP (dissolved inorganic phosphorus), and SS (suspended solid). Analysis of 6 water quality items including DO with the exception of temperature and salinity showed that 15 stations were grouped into two zones, i.e., the western and the eastern coast, by the axis of Samcheonpo-Jinju Bay-south of Geoje, 3 seawater zones in all. The adjacent stations to the southward or northward but not those to the eastward or westward were classified into the same group. On the analysis of all of the 8 water quality items, the stations of Dukryang Bay and Goheung; and those of Onsan and Ulsan Bay were classified into the same group. Yeosu and Namhae stations were sectioned into 1 group on the all seawater quality items but DIP, Samcheonpo and south of Geoje stations another group on all seawater quality items but water temperature, and Masan and Busan stations in the other group on all seawater quality items but DO. The stations from Dukryang Bay through Goheung to east of Geoje were grouped together on the COD item, and this showed somewhat different tendency in other seawater quality items.

섬진강과 영산강 하구의 식물플랑크톤 기원 색소분포 변동 (The Pigments Variation of Phytoplankton in the Seomjin and Yeongsan River estuary)

  • 전혜지;이유진;손문호
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.99-106
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    • 2020
  • 섬진강 및 영산강 하구의 환경변화에 따른 식물플랑크톤의 상관성을 조사하기 위해, 2016년 4월부터 11월까지 매월 현장조사를 수행하였다. 조사 정점에서 용존무기질소(DIN, dissolved inorganic nitrogen)와 규산염(DSi, dissolved silicate)은 강으로부터 유입되는 담수의 영향을 강하게 받았다. 특히 섬진강하구에서는 DIN과 DSi가 내측에서 점차적으로 외해로 확산되는 특성을 보였으나, 영산강 하구는 복잡한 지형학적 특징으로 내측과 외해와 잘 섞이지 않았다. 식물플랑크톤 분류군별 지표색소를 활용하여 분류군별 분포를 조사하였다. 규조류 지표색소인 fucoxanthin은 섬진강, 영산강 하구에서 각각 평균 0.61±1.00 ㎍ l-1, 0.76±1.22 ㎍ l-1로 나타나, chlorophyll a 이외 다른 색소에 비해 2배 이상 높은 농도를 나타내었다. 와편모조류 지시색소 peridinin은 현미경 검경결과와 와편모조류의 출현양상과 유사한 경향을 보였다. 소형 녹조류, 은편모조류, 남조류는 현미경으로 관찰되지 않았으나, 각각의 지표색소 chlorophyll b, alloxanthin, zeaxanthin은 일정하게 검출되어, 하구역 내 상기와 같은 종의 출현가능성을 시사하였다. 결과적으로 본 연구의 색소분석을 통하여, 하구역 상류의 환경 특성이 연안내만생태에 영향을 미칠 수 있다는 것을 밝혔다. 특히 영산강 하구는 인공적인 배수갑문의 독특한 특성으로, 대량방류되는 담수에 의하여 연안내만에서 관찰되는 담수종이 일시적으로 분포하였다.