• 제목/요약/키워드: mineral-associated organic matter

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Influence of Drying Temperature and Duration on the Quantification of Particulate Organic Matter

  • Lee, Jin-Ho;Doolittle, James J.;Lee, Do-Kyoung;Malo, Douglas D.
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.289-296
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    • 2006
  • Various drying conditions, temperatures (40 to $80^{\circ}C$) and durations (overnight to 72 hrs), for the particulate organic matter (POM) fraction after wet-sieving size fractionation have been applied for determination of POM contents in the weight loss-on-ignition method. In this study, we investigated the optimum drying condition for POM fraction in quantification of POM and/or mineral-associated organic matter (MOM; usually indirectly estimated). The influence of the drying conditions on quantifying POM was dependent upon soil properties, especially the amount of soil organic components. In relatively high organic soils (total carbon > 40 g/kg in this study), the POM values were significantly higher (overestimated) with drying at $55^{\circ}C$ than those values at $105^{\circ}C$, which were, for example, 173.2 and 137.3 mg/kg, respectively, in a soil studied. However, drying at $55^{\circ}C$ for longer than 48 hrs of periods produced consistent POM values even though the values were much higher than those at $105^{\circ}C$. Thus, indirect estimates of MOM (MOM = SOM-POM) also tended to be significantly impacted by the dry conditions. Therefore, we suggest POM fractions should be dried at $105^{\circ}C$ for 24 hrs as determining POM and MOM contents. If the POM traction is needed to be dried at a lower temperature (e.g. $55^{\circ}C$) with a specific reason, at least 48 hrs of drying period is necessary to obtain consistent POM values, and a moisture correction factor should be determined to adjust the values back to a $105^{\circ}C$ weight basis.

Separation of soil Organic Debris using Sucrose-ZnCl2 Density Gradient Centrifugation

  • Jung, Seok-Ho;Chung, Doug-Young;Han, Gwang-Hyun
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.30-36
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    • 2012
  • The active fraction of soil organic matter, which includes organic debris and light organic fraction, plays a major role in nutrient cycling. In addition, particulate organic matter is a valuable index of labile soil organic matter and can reflect differences in various soil behaviors. Since soil organic matter bound to soil mineral particles has its density lower than soil minerals, we partitioned soil organic matter into debris ($<1.5g\;cm^{-3}$), light fraction ($1.5-2.0g\;cm^{-3}$), and heavy fraction ($>2.0g\;cm^{-3}$), based on high density $ZnCl_{2-}$ sucrose solutions. Generally, partitioned organic bands were clearly separated, demonstrating that the $ZnCl_{2-}$ sucrose solutions are useful for such a density gradient centrifugation. The available gradient ranges from 1.2 to $2.0g\;cm^{-3}$. Although there was not a statistically meaningful difference in organic debris and organomineral fractions among the examined soils, there was a general trend that a higher content of organic debris resulted in a higher proportion of light organomineral fraction. In addition, high clay content was associated with increased fraction of light organomineals. Partitioning of soil organic carbon revealed that carbon content is reduced in the heavy fraction than in the light fraction, reflecting that the light fraction contains more fresh and abundant carbon than the passive resistant fraction. It was also found that carbon contents in the overall organic matter, debris, light fraction, and heavy fractions may differ considerably in response to different farming practices.

저수지 퇴적토 코어의 깊이에 따른 물리적 특성 변화 (Physical Characteristics of Reservoir Sediment Cores with Depth)

  • 김흥태;김재근;윤호중
    • 한국습지학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.57-65
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    • 2010
  • 본 연구는 저수지의 퇴적작용을 이해하는데 필요한, 저수지퇴적토 코어의 물리적 특성 변화에 대한 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 준설작업이 시행된 적이 없는 세 곳의 저수지에서 채취한 퇴적토 코어에 대하여 깊이에 따른 가비중, 유기물량, 평균입자크기, 모래의 비율 변화를 연중 일강수량 50mm이상일 때의 강수량을 합산한 연강수량(AP50) 변화 자료와 비교, 분석하였다. 저수지의 퇴적토 코어는 무기질 토양으로서 유기물은 육상식물의 잔재물로부터 기원하였으며, 유기물 함량이 10% 이하인 미사질양토 퇴적토에서 유기물 함량의 변화는 저수지로 유입되는 토양입자크기의 변화와 관계가 있었다. 퇴적토 코어의 입자크기 및 모래 비율의 급격한 변동은 강수량의 증감과 관계가 있었으며, 저수지의 수위 변화와 유속이 저수지의 퇴적토 형성에 영향을 미칠 수도 있다. AP50의 연간 변동 자료를 기초로 추정하였을 때, 10년 이내의 짧은 기간 동안 약 30cm 이상의 퇴적토가 쌓일 수 있는 것으로 나타났다. 저수지에서 짧은 시간 동안 쌓여서 형성된 퇴적토에도 유역에서 발생한 인위적 또는 자연적 사건들이 퇴적토의 물리적 특성들에 반영될 수 있음이 확인되었다.

폐석탄광 하류 밭토양 및 논토양의 중금속 함량과 광물조성에 따른 분광학적 특성 (Spectral Characteristics associated with Heavy Metal Concentration and Mineral Composition in Cropland and Rice Field Soils from Downstream of an Abandoned Coal Mine)

  • 서지희;유재형;고상모;이범한
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.743-753
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    • 2020
  • 본 연구는 폐석탄광산인 옥동탄광 하류에 위치한 밭토양과 논토양을 대상으로 중금속함량, 광물조성, 분광특성을 고찰하였다. X선 형광분석 결과 밭토양과 논토양 모두 비소가 토양환경오염 우려기준을 초과하여 검출되었으며 밭토양이 논토양보다 중금속오염지수가 상대적으로 높은 것을 확인하였다. X선 회절분석 결과 밭토양과 논토양 모두에서 석영, 방해석, 고령토, 일라이트, 스멕타이트, 자철석 그리고 적철석 광물이 검출되었다. 또한 유기물 분석을 실시한 결과 밭토양의 유기물 함량 변이가 더 큰 것으로 나타났다. 분광분석 결과 밭토양과 논토양의 전체적인 반사도 곡선의 양상과 흡광특성은 유사하게 발현됨을 확인하였다. 490nm 부근과 900nm 부근에서 토양 내 산화철에 의해, 1410nm, 1910nm 부근과 2200nm 부근에서 점토광물인 고령토와 스멕타이트군에 의한 흡광특성이 두드러지게 나타났으며 유기물의 함량이 많을수록 반사도가 감소하였다. 흡광 깊이는 밭토양과 논토양 모두 흡광특성이 발현되는 곳에서 오염 지수가 높아짐에 따라 흡광깊이는 얕아졌으며, 유기물 함량이 증가함에 따라 490nm 부근과 1916nm 부근의 흡광깊이가 얕아지는 경향을 보였다.

독도 인근 해저퇴적물과 유기 퇴적물 분포 특성 (Characterization of Clastic and Organic Sediments Near Dokdo, Korea)

  • 전창표;김창환;이성주
    • 한국광물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.65-80
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    • 2013
  • 독도로부터의 거리 및 수심에 따라 채취된 표층 퇴적물에 대하여 입도분석, 광물분석, 유기물 분석 및 미화석 분석 결과를 이용하여 독도 인근 해저의 퇴적 기작 및 유기 퇴적물의 분포를 규명하였다. 독도 인근 해저 퇴적물은 자갈 및 사질이 우세하며, 끌림에 의한 퇴적 작용이 주를 이루는 반면에 독도와 거리가 멀어짐에 따라 실트와 머드의 비율이 증가하며 점토광물과 장석 등의 광물 성분의 변화를 보이고 뜬짐에 의한 퇴적이 우세해지는 경향을 보인다. 퇴적물에 포함된 유기 퇴적물의 군집 조성 또한 큰 변화를 보이는데, 연안 퇴적물에서는 해양 기원의 유기 퇴적물이, 심해 퇴적물에서는 육상 기원의 유기 퇴적물이 우점한다. 이러한 유기 퇴적물의 군집 변화는 퇴적물의 입도에 큰 영향을 받는 것으로 밝혀졌으며 유기 퇴적물중 높은 화분 농집도는 심해 퇴적물의 유기탄소 함량을 증가시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

Soil properties and molecular compositions of soil organic matter in four different Arctic regions

  • Sujeong, Jeong;Sungjin, Nam;Ji Young, Jung
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제46권4호
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    • pp.282-291
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    • 2022
  • Background: The Arctic permafrost stores enormous amount of carbon (C), about one third of global C stocks. However, drastically increasing temperature in the Arctic makes the stable frozen C stock vulnerable to microbial decomposition. The released carbon dioxide from permafrost can cause accelerating C feedback to the atmosphere. Soil organic matter (SOM) composition would be the basic information to project the trajectory of C under rapidly changing climate. However, not many studies on SOM characterization have been done compared to quantification of SOM stocks. Thus, the purpose of our study is to determine soil properties and molecular compositions of SOM in four different Arctic regions. We collected soils in different soil layers from 1) Cambridge Bay, Canada, 2) Council, Alaska, USA, 3) Svalbard, Norway, and 4) Zackenberg, Greenland. The basic soil properties were measured, and the molecular composition of SOM was analyzed through pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (py-GC/MS). Results: The Oi layer of soil in Council, Alaska showed the lowest soil pH and the highest electrical conductivity (EC) and SOM content. All soils in each site showed increasing pH and decreasing SOC and EC values with soil depth. Since the Council site was moist acidic tundra compared to other three dry tundra sites, soil properties were distinct from the others: high SOM and EC, and low pH. Through the py-GC/MS analysis, a total of 117 pyrolysis products were detected from 32 soil samples of four different Arctic soils. The first two-axis of the PCA explained 38% of sample variation. While short- and mid-hydrocarbons were associated with mineral layers, lignins and polysaccharides were linked to organic layers of Alaska and Cambridge Bay soil. Conclusions: We conclude that the py-GC/MS results separated soil samples mainly based on the origin of SOM (plants- or microbially-derived). This molecular characteristics of SOM can play a role of controlling SOM degradation to warming. Thus, it should be further investigated how the SOM molecular characteristics have impacts on SOM dynamics through additional laboratory incubation studies and microbial decomposition measurements in the field.

신개간지에서 구비 및 삼요소시용이 청예사료작물의 생육 및 건물축적에 미치는 영향 (effect of Cattle Compost and NPK Application on Growth and Dry Matter Accumulation of Selected Forage Crops on Neqly Reclaimed Uplands)

  • 한민수;박종선
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.108-115
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    • 1991
  • A field experiment was conducted to evaluate the effects of cattle compost application on the change of soil physical properties and their relationship to yield performance of selected main forage crops. Maize(CV. Suweon 19) and sorghum hybrids(CV. Pioneer 9'31) as a summer crops and winter rye were grown on newly reclaimed red yellow soils(Fine loamy, Typic Hapludults) under different application rate of cattle compost associated with chemical NPK fertilization, from Oct. 1986 to Sept. 1989. Experimental field was laid down as a split plots design with four replications. The results obtained are summarized as follows: 1. Cattle compost application reclaimed soil physical propeties, such as formation of granular structure and water holding capacity, and it result in a great increase of plant growth and the rate of dry matter accumulation. 2. While cattle compost treatment reduced the portion of soild phase of the three phase constituents of soils, it increased the portion of air phase and liquid phase comparatively. 3. Organic matter, N, P, K, and mineral content in soil were markedly increased in the plot treated with compost. 4. Cattle compost application increased fodder production both in maize-rye and sorghum hybrids-rye cultivation. Annual dry matter yield of maize-rye cropping was 2183(NI'K only), 2425(NPK+compvst 3000 kg) and 2800kg/lOa(NPK + compost 6000kg/10a).

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울릉분지 상부 제4기 퇴적물의 유기물 기원 및 지화학적 분포 (Origin of Organic Matter and Geochemical Variation of Upper Quaternary Sediments from the Ulleung Basin)

  • 김지훈;박명호;류병재;이영주;오재호;정태진;장호완
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.605-622
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    • 2007
  • 이 연구에서는 동해 울릉분지 북서부와 동부 해역의 상부 제4기 퇴적물의 지화학적 특징, 공간적 및 수직적 분포와 유기물 기원을 규명하기 위해 천부 퇴적물을 이용하여 원소분석, Rock-Eval 열분석 및 유기물 동위원소분석을 실시하였다. TOC, TN 및 TS 분석결과는 울릉분지 북서부 및 동부지역에서 값들의 공간적인 변화는 없지만 MIS 기간에 따른 수직적인 변화는 뚜렷하게 인지된다. 이는 동해의 퇴적환경 및 속성작용들이 해수면 변화에 따라 많은 영향을 받았다는 것을 의미한다. 코어 퇴적물의 분석 결과, TOC/N, TS/TOC, 유기물 동위원소비들(${\delta}^{13}C_{org}$${\delta}^{15}N_{org}$)은 퇴적물 내 유기물이 주로 해성 조류 기원이며, 일반적인 해양 또는 정체 환경에서 퇴적되었음을 지시한다. 또한 TOC/N과 유기물 동위원소 값들(${\delta}^{13}C_{org}$${\delta}^{15}N_{org}$)은 MIS 기간에 따른 변화가 없기 때문에, 동해 울릉분지에서 유기물은 MIS 기간에 상관없이 동일한 기원을 가지고 있다. 그러나 Rock-Eval 열분석 결과는 유기물 기원이 육성 식물이고, 열적 성숙단계가 미성숙단계임을 보여준다. 이러한 원소분석, 동위원소 분석과 열분석 간의 상반된 결과는 대서양, 이베리아 심해 평원 및 지중해 등에서 미성숙 단계 유기물에서도 관찰되었다 따라서 Rock-Eval은 열적으로 미성숙 단계 유기물의 특징을 잘 반영하지 못하는 것으로 추정되기 때문에, Rock-Eval을 이용하여 미성숙 단계 유기물의 특징을 규명할 때 주의가 필요하고 다른 지시자들의 결과를 종합적으로 판단하여야 한다. 즉 근지성 유형의 Cu(-Au)또는 Fe-Mo-W 광상에서는 탈가스화작용 이후에 나타나는 마그마수의 전형적인 특징을 보이는 반면, 다금속 광상과 귀금속 광상은 점이성 또는 원지성 유형으로 지표수(또는 순환수)의 혼입이 우세한 경향을 보인다.감성 마케팅의 사례를 소개하고, 그 가치를 재평가하여, 소비자 입장에서의 감성 마케팅과 디자인의 문제점을 소개하고, 앞으로 감성 디자인과 감성 마케팅의 전략적 차원에서 도입하려는 기업인이나 연구자에게 선행적 사례로 도움을 주는 것에 있다.의 실험결과 또한 control과 비교시 40% 발효주에서는 10배, 45% 고은 발효주에서는 100배 낮은 측정치가 나타났으므로 한약재의 색소성분을 휘발시키는 기술이 요구된다고 본다. 항균성실험에서 항균성 측정은 06 cm paper disk agar diffusion법을 이용하였으며, 43%의 발효주와, 45% 고온 발효주가 항균력이 가장 강력한 0.95 cm의 영향을 나타냈다. 사용한 사용한 Gram 양성, Gram 음성 균주는 Escherichia coli KCCM 11591를 제외하고는 0.8 - 0.95 cm로 항균력이 강했으며, Gram negitive의 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750 에서는 43% 발효주에는 0.95 cm, 45% 고은 발효주에는 0.95 cm의 항균성을 나타냈으며 관능평가에서도 가장 높게 났다. 관능평가에서는 45% 고온 발효주가 가장 높게 나타났으며, 항산화성 실험에 나타난 저온 45%의 갈색도의 측정과는 항산화성에서는 좀 다른 결과를 나타낸다. 그러나 항균성이 가장 높게 나타난 43-45%와 관능평가에서 가장 높게 나타난 45% 고온 발효주를 볼 때 본 연구에서는 고온 발효주 45%가 가장 우수한 전통주로 조사되었다. 발효주를

Overview of Coffee Waste and Utilization for Biomass Energy Production in Vietnam

  • Thriveni, Thenepalli;Kim, Minsuk;Whan, Ahn Ji
    • 에너지공학
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    • 제26권1호
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    • pp.76-83
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    • 2017
  • In this paper, the carbon resources recycling of the overview of coffee waste generation in Vietnam. Since few years, there has been a significant research studies was done in the areas of coffee waste generation areas and also waste water generation from coffee production. The coffee residue (solid) and waste water (liquid) both are caused the underground water contamination and also soil contamination. These residues contain high organic matter and acid content leads to the severe threat to environment. In second stage of coffee production process, the major solid residue was generated. Various solid residues such as spent coffee grounds, defective coffee beans and coffee husks) pose several environmental concerns and specific problems associated with each type of residue. Due to the unlimited usage of coffee, the waste generation is high. At the same time, some researchers have been investigated the spent coffee wastes are the valuable sources for various valuable compounds. Biodiesel or biomass productions from coffee waste residues are the best available utilization method for preventing the landfill problems of coffee waste residues.

옥천변성대내(沃川變成帶內)에 분포(分布)하는 우라늄광상(鑛床)의 동위원소(同位元素) 지구화학적(地球化學的) 연구(硏究) (Isotope Geochemistry of Uranium Ore Deposits in Okcheon Metamorphic Belt, South Korea)

  • 김규한
    • 자원환경지질
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    • 제19권spc호
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    • pp.163-173
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    • 1986
  • Black and graphite slates from the Okcheon metamorphic belt contain enriched values of uranium (average 200~250ppm) and molybdenum (average 150~200ppm). Uranium mineralization is closely associated with quartz and sulfide veinlets which are formed diagenetically in graphite slate. The uranium minerals were concentrated in outer part of graphite nodules. The ${\delta}^{13}C$ values of organic carbon from the metasediments including uranium bearing graphite slate range from -15.2 to -26.1‰ with a mean of -23.5‰. Meanwhile, ${\delta}^{13}C$ values of coal and coaly shale from some Paleozoic coal fields of South Korea vary from -19.4 to -23.9‰ with an average of -22.5‰. Isotopic compositions of vein calcite in uranium bearing slate range from -13.4 to -15.4‰ in ${\delta}^{13}C$ and +11.3 to +15.1‰ in ${\delta}^{18}O$ could indicate a reduced organic carbon source isotopically exchanged with a graphite of biogenic origin. Metamorphic temperature determined by a calcite-graphite isotope geothermometer was 383~$433^{\circ}C$ which corresponded to greenschist facies by Miyashiro (1973) and is consistent with metamorphic facies estimated by mineral assemblages (Lee, et al., 1981, and Kim, 1971). The fixation of uranyl species by carbonaceous matter in marine epicontinental environment, and remobilization of organouranium by diagenetic processes have attributed to the enrichment of uranium and heavy metals in the graphite slate of Okcheon metamorphic belt.

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