• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제12권4호
• /
• pp.657-666
• /
• 1999

The first option in manure management is developing an environmentally sound nutritional management. This includes proper feeding programs and feeds which will result in less excreted nutrients that need to be managed. Critical components that should be controlled are N, P and minerals that are used at supranutritional levels. Amino acid supplementation and protein restriction reduce N excretion in the monogastric animals. Supplementation with enzymes, such as carbohydrases, phytase and proteases, can be used to reduce excretion of nutrients and feces by improving digestibility of specific nutrients. Growth promoting agents, such as antibiotics, beta-agonists and somatotropin, increase the ability of animals to utilize nutrients, especially dietary protein, which results in reduced excretion of N. Some microminerals, such as Cu and Zn, are supplemented at supranutritional level. Metal-amino acid chelates, metal-proteinates and metal-polysaccharide complexes can be used at a much lower level than inorganic forms of metals without compromising performance of animals. Deodorases can be used to avoid air pollution from animal manure. Nutritional management increases costs to implement. It is necessary to assess the economics in order to find an acceptable compromise between the increased costs and the benefits to the environment and production as well.

• 한국환경과학회지
• /
• 제12권9호
• /
• pp.957-966
• /
• 2003

Gunsan coastal area is one of region increasing pollution problems. To improve water quality, the reduction of these nutrients loads should be indispensible. In this study, the three-dimensional numerical hydrodynamic and ecosystem model were applied to analyze the processes affecting the eutrophication. In field survey, the average concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved inorganic phosphorus(DIP) at surface waters were found to be 0.43mg/$\ell$ and 0.03mg/$\ell$ respectively, which were exceeding second grade of water quality criteria. In hydrodynamic modelling, the comparison between the simulated and observed tidal ellipses showed fairly good agreement. The ecosystem model was calibrated with the observed data in study area. The simulated results of DIN were fairly good coincided with the observed values within relative error of 32.39%, correlation coefficient(r) of 0.99. In the case of DIP, the simulated results were fairly good coincided with the observed values within relative error of 24.26%, correlation coefficient(r) of 0.82. The simulations of DIN and DIP concentrations using ecosystem model were performed under the conditions of 20∼80% reductions for pollutant loading. At simulation results, concentration of DIN and DIP were reduced to 20∼80% and under 10% in case of the 80% reduction of pollutant loading, respectively.

• 한국환경과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.195-206
• /
• 2021

Contaminated marine sediment is a secondary pollution source in the coastal areas, which can result in increased nutrients concentrations in the overlying water. We analyzed the nutrients release characteristics into overlying water from sediments and the interaction among benthic circulation of nitrogen, phosphorus, iron, and sulfur were investigated in a preset sediment/water column. Profiles of pH, ORP, sulfur, iron, nitrogen, phosphorus pools were determined in the sediment and three different layers of overlying water. Variety types of sulfur in the sediments plays a significant role on nutrients transfer into overlying water. Dissimilatory nitrate reduction and various sulfur species interaction are predominantly embodied by the enhancing effects of sulfide on nitrogen reduction. Contaminant sediment take on high organic matter, which is decomposed by bacteria, as a result promote bacterial sulfate reduction and generate sulfide in the sediment. The sulfur and iron interactions had also influence on phosphorus cycling and released from sediment into overlying water may ensue over the dissolution of ferric iron intercede by iron-reducing bacteria. The nutrients release rate was calculated followed by release rate equation. The results showed that the sediments released large-scale quantity of ammonium nitrogen and phosphate, which are main inner source of overlying water pollution. A mechanical migration of key nutrients such as ammonia and inorganic phosphate was depicted numerically with Fick's diffusion law, which showed a fair agreement to most of the experimental data.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제29권4호
• /
• pp.327-337
• /
• 2007

Plankton communities have close relationships with environmental changes in water columns. Thus, the use of plankton as a biological tool for assessing the marine ecosystem health may be effective. Major issue regarding coastal pollution has been usually recognized as phytoplankton blooms or red tides caused by the eutrophication, an increase in concentration of inorganic nutrients such as nitrogen and phosphorus. However, in order to understand the effects of the overall pollution on marine ecosystem, the organic pollutants as well as the inorganic nutrients should be also considered. For understanding the effects of the organic pollution, among the planktonic organisms, heterotrophic bacteria, heterotrophic flagellates and ciliates should be investigated. Generally, there are three approaches for assessing the marine ecosystem health using the plankton taxa or plankton communities. The first one is a community-based approach such as diversity index and chlorophyll a concentration which are common in analysis of the plankton communities. The second is an indiviual-based approach which is to monitor the pollution indicative species. This approach needs one's ability to identify the plankton to species level. The last approach is a bioassay of toxicity, which can be applied to the plankton. A pilot study in Masan Bay was conducted to assess the effects of the inorganic and organic pollution. In this article, a new approach using plankton communities was tentatively presented as a biological tool for assessing the ecosystem health of Masan Bay.

• 생명과학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.822-828
• /
• 2003

본 실험은 튤립 품종 ‘Apeldoorn’과 ‘Golden Apeldoorn’의 꽃잎 발달 단계에 따른 각종 가수분해 효소 활성의 변화 및 효소 활성의 조절에 관여하는 무기성분들의 함량의 변화를 조사하였다. RNase와 peroxidase, protease의 효소활성은 초기단계로부터 꽃이 발달이 진행될수록 증가하는 경향을 보였다. Polyphenol oxidase의 경우, 꽃이 만개한 5단계에서 활성이 가장 높았으며, 이 효소가 노화가 시작되는 초기 단계에 관여하는 것으로 생각된다. 한편, Protease의 활성은 ‘Apeldoorn’과 ‘Golden Apeldoorn’의 꽃 발달동안 꽃잎 추출물에서 현저한 차이가 관찰되었다 이 결과는 protease는 튤립의 화색의 생합성에 관련성을 시사한다. 조사된 K, Mn, Zn, P의 함량은 꽃 발달 동안 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, Ca, Mg, Fe의 무기성분은 초기 단계에서 꽃의 노화 단계까지 점차적으로 증가하였으며, RNase와 peroxidase, protease의 효소 활성의 변화와 같은 경향을 보였다. 이는 꽃의 발달단계동안 이들 효소와 무기성분 사이에 서로 결합력이 있다고 추측된다. 본 연구결과는 튤립 꽃의 발달단계에 따른 기초적인 생화학적 변화의 경향을 조사한 결과로서, 절화수명 연장을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.607-615
• /
• 2010

We investigated the temporal variations of heterotrophic dinoflagellates (hereafter HDNF) and photosynthetic dinoflagellates (hereafter PDNF) from 14 June to 4 September 2003 at a single station in Jangmok Bay. We took water samples 47 times from 2 depths (surface and bottom layers) at hide tide. A total of 63 species were encountered and in general the most abundant genera were Prorocentrum and Protoperidinium. The abundance of PDNF and HDNF was in the range of $0.04{\sim}55.8{\times}10^4$ cells/L and in the range of $0.01{\sim}4.35{\times}10^4$ cells/L, respectively. The mean abundance of PDNF was approximately 7 times higher than that of HDNF, and was higher in the surface layer where has enough irradiance for photosynthesis than in the bottom layer. The total dinoflagellate abundance was higher in the NLP (nitrogen limitation period) than in the SLP (silicate limitation period), and the abundance in the hypoxic conditions was similar to that in the normal conditions. The Shannon-Weaver species diversity index were slightly higher in the bottom layer, the SLP and the hypoxic conditions. The PDNF abundance were correlated with temperature, DO, total inorganic nitrogen and phosphate in the whole water column, and the HDNF abundance was significantly correlated with temperature, salinity and DO. This study shows that the dinoflagellate abundance might be affected by abiotic factors such as irradiance, temperature, salinity, DO and the concentrations of inorganic nutrients, and provides baseline information for further studies on plankton dynamics in Jangmok Bay.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제5권3호
• /
• pp.224-232
• /
• 2000

춘계 황해에서 해수의 물리적 특성과 연관된 영양염 분포양상을 파악하기 위해 1996년 4월에 한국과 중국연안을 포함하는 황해내 약 40정점에서 수온, 염분, 무기영양염류 및 엽록소-${\alpha}$(Chl-${\alpha}$)의 분포양상을 조사하였다. 춘계의 조사해역내 수괴는 연안수, 황해난류수, 양자강희석수로 분류되었으며 수괴들은 수직적인 혼합이 잘 이루어진 동계의 특성을 나타내 저층에서 표층으로의 영양염 공급이 원활히 일어나는 것으로 나타났다. 표층으로의 영양염 공급과 호전된 광조건으로 야기된 식물플랑크톤 대증식은 표층수에서 영양염을 고갈시켜 영양염의 수직적인 농도구매를 형성하였다. 춘계에는 양자강희석수의 세력약화로 고온,고염의 황해난류수가 황해 중앙해역으로 유입되어 황해 중앙해역의 저층에 존재하는 낮은 영양염 농도(정점 D9, 질산염: <2 ${\mu}$M, 인산염: <0.3 ${\mu}$M)에 영향을 미치고 있었으며, 중국 및 한국연안의 높은 영양염농도는 하천의 유입과 조석에 의한 수직혼합의 영향으로 높은 영양염 농도를 나타내는 연안수의 분포와 연관되어 있었다. 지역적인 조석전선의 형성(정점 D6)은 영양염의 이동을 제한하여 수평적인 영양염 분포에 영향을 미치는 한편, 전선수역의 높은 식물플랑크톤의 생체량(Chl-${\alpha}$=12.38 ${\mu}$gL$^{-1}$)은 표층수에서 영양염을 고갈시켰다. 결론적으로 춘계 황해는: (1)광역적으로는 영양염의 농도가 낮은 황해난류수의 유입과 영양염 농도가 높은 한국 및 중국연안의 연안수의 분포에 의해 영향을 받으며 (2) 지역적으로는 수직적인 수괴의 혼합, 식물플랑크톤의 서식분포, 그리고 조석전선이 영양염 분포에 영향을 미치고 있었다.$^{-1}$ Sv$^{-1}$)는 대한해협 (9.72${\times}$10$^{10}$ mol yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)보다 약 1.2배, 동중국해에서 쿠로시오에 의한 수송량(18.55${\times}$10$^{10}$ ton yr$^{-1}$ Sv$^{-1}$)에 비해서는 2/3 수준으로 높다. 결론적으로 풍부한 화학물질들을 함유한 제주해류는 남해 및 동해의 생지화학적 과정들에 있어 상당히 중요함을 시사한다.다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편,

• 한국환경과학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1059-1072
• /
• 2018

Bioremediation has been recognized as a suitable alternative to conventional methods of removing contaminants, and it uses fungi, bacteria and microalgae. In contrast to other organisms, microalgae are unique in that they have the ability to perform photosynthesis like plants and to utilize organic/inorganic carbon substrates, in a process called phytoremediation. Microalgae can populate a reaction site rapidly and enhance the bioremediation efficiency. In this study, Chlorella vulgaris was used to evaluate the removal potentials of the nutrients (N and P) and heavy metals (Cu and Zn) from swine wastewater. The optimum growth conditions for Chlorella vulgaris and the removal potentials of N, P, Cu, and Zn from synthetic wastewater using Chlorella vulgaris were investigated. Based on the results, the applicability of this microalga to on-site wastewater treatment was examined. Optimal growth conditions for Chlorella vulgaris were established to be $28^{\circ}C$, a pH of 7, and light and dark cycles of 14:10 h. As the concentrations of the nutrients were increased, the efficiencies of N and P removal efficiencies by Chlorella vulgaris were decreased in the single and binary mixed treatments of the nutrients, respectively. Further, the efficiencies of Cu and Zn removal also decreased as the heavy metals concentrations added were increased, both in the single and binary mixed treatments. In addition, the efficiency of Cu removal was higher than that of Zn removal. Our results indicate that Chlorella vulgaris could be used in treatment plants for the removal of nutrients and heavy metals from swine wastewater.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.13-23
• /
• 2000

1993년 12원과 1994년 8월 2회에 걸쳐 동중국해 동부해역 관측선 J (30° N)의 용존무기영양염들의 분포에 대해 조사하였다. 고온고염의 특성을 지닌 쿠로시오 표층수의 질산이온 및 규산농도는 각각 2μM 이하와 5μM 이하로 낮다. 반면에 수심이 증가할수록 질산이온 및 규산농도는 급격히 증가하여 쿠로시오 중층수에서는 각각 20～40, 45～100 μM 범위로 높았다. 대륙붕역 저층수와 쿠로시오 중퐁수의 수온과 용존무기영양염 관계는 용존무기영양염이 풍부한 쿠로시오 중층수가 대륙붕수로 관입되고 있음을 암시한다. 수온, 염분 및 규산 농도를 해수추적자로 이용하여 수괴득의 혼합을 분석한 결과, 대륙붕 저층수는 대륙붕단 바로 바깥쪽 수심 약 100～400 m의 쿠로시오 중층수와의 혼합수라는 것이 밝혀졌다. 이와같이 대륙붕단을 따라 대륙사면에서 대륙붕안으로 올라오는 높은 용존무기영양염 농도를 지닌 용승해수는 동중국해 대륙붕역의 식물플랑크톤 일차생산력을 증가시키는 중요한 영양염 공급원으로 사료된다.

• 환경생물
• /
• 제32권3호
• /
• pp.159-167
• /
• 2014

신안군 압해도 남서해역에 위치하는 김 양식 어장의 해양환경 특성을 파악하기 위하여 2013년 10월부터 2014년 월까지 김 엽상체의 성육 단계인 유엽기, 중엽기 및 성엽기에 맞추어 3회에 거쳐 수질환경과 식물플랑크톤 군집 파악을 위한 현장조사를 실시하였다. 압해 김 양식장은 수심의 얕은 천해역에 위치하여 바람과 조석혼합 등 물리적 교란에 의해 해저 표층퇴적물의 재부유가 심하게 발생하고 있다. 해저 표층퇴적물의 재부유는 영양염류의 공급과 함께 높은 총부유물질량에 의해 해수 중으로 투과되는 빛을 방해하여, 겨울 김 성장시기에 김과 동일한 영양염류 흡수를 경쟁하는 식물플랑크톤 성장을 방해하는 것으로 판단되었다. 이러한 압해 김 양식장 해양환경은 최근 일본의 김 흉작과 변색에 의해 품질이 저하되는 원인인 김 성장기 질소원을 중심으로 하는 영양염류 부족과 투명한 해수로 인한 충분한 광 투과로 김 보다 영양흡수 효율이 좋은 대형 규조류가 겨울 규조적조를 발생시키는 환경과 대조된다. 즉 압해도 김 양식장의 물리적 교란에 따른 퇴적물 재부유로 인한 영양염 공급과 높은 부유물질량에 따른 식물플랑크톤 성장 억제와 같은 해양환경이 우리나라 서해 남부 김 양식장의 높은 생산량으로 연결하는 중요한 인자로 작용한다고 판단되었다.