• 제목/요약/키워드: nitrate-N

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Metabolic Characterization of Lactic Acid Bacterium Lactococcus garvieae sk11, Capable of Reducing Ferric Iron, Nitrate, and Fumarate

  • Yun, Su-Hee;Hwang, Tae-Sik;Park, Doo-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권2호
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    • pp.218-225
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    • 2007
  • A lactic acid bacterium capable of anaerobic respiration was isolated from soil with ferric iron-containing glucose basal medium and identified as L. garvieae by using 16S rDNA sequence homology. The isolate reduced ferric iron, nitrate, and fumarate to ferrous iron, nitrite, and succinate, respectively, under anaerobic $N_2$ atmosphere. Growth of the isolate was increased about 30-39% in glucose basal medium containing nitrate and fumarate, but not in the medium containing ferric iron. Specifically, metabolic reduction of nitrate and fumarate is thought to be controlled by the specific genes fnr, encoding FNR-like protein, and nir, regulating fumarate-nitrate reductase. Reduction activity of ferric iron by the isolate was estimated physiologically, enzymologically, and electrochemically. The results obtained led us to propose that the isolate metabolized nitrate and fumarate as an electron acceptor and has specific enzymes capable of reducing ferric iron in coupling with anaerobic respiration.

질산성 질소가 감성돔(Acanthopagrus schlegelii) 치어에 미치는 급성 독성 영향 (Acute Nitrate Nitrogen Toxicity in Juvenile Blackhead Seabream Acanthopagrus schlegelii)

  • 서석;최은지;박정환
    • 한국수산과학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.268-273
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    • 2019
  • This study evaluated acute nitrate nitrogen ($NO_3-N$) toxicity in juvenile blackhead seabream Acanthopagrus schlegelii. Seventy juveniles (Trial A, $7.1{\pm}0.6g$) and nine juveniles (Trial B, $71.3{\pm}3.5g$) per 70 L tank were exposed to $NO_3-N$ concentrations of 0, 500, 1500, 2500, 3500, and 4500 mg/L and 0, 600, 1200, 1800, 2400, and 3000 mg/L, respectively, in triplicate for 7 days. In Trial A, all fish exposed to 3500 and $4500mg\;NO_3-N/L$ died within 48 h; in Trial B, all fish exposed to $3000\;NO_3-N/L$ died after 120 h. The $96\;LC_{50}$ and $168\;LC_{50}$ were 2505 and $1806mg\;NO_3-N/L$, respectively, in Trial A, and 2663 and $2377mg\;NO_3-N/L$ in Trial B. Large juveniles were more resistant to $NO_3-N$ than small juveniles. The results of acute $NO_3-N$ toxicity studies provide important data for subsequent chronic toxicity studies.

풋거름작물의 토양환원이 수박의 생육 및 토양의 질산염 농도에 미치는 영향 (Effects of Incorporation of Green Manure Crops on the Growth of Watermelonand Soil Nitrate Nitrogen Concentration)

  • 임태준;박진면;이성은
    • 한국환경농학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.28-33
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    • 2018
  • 수박 휴작기에 풋거름 작물로 헤어리베치와 호밀을 재배한 후 토양으로의 환원이 후작물 수박의 생육과 수량 그리고 토양의 질산태질소 함량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 파종 후 151일간 재배한 후에 헤어리베치와 호밀의 토양 질소 환원량은 각각 79 kg/ha와 88 kg/ha였다. 헤어리베치와 호밀은 시설하우스 한 동씩 두 동의 면적에 풋거름 작물구, 풋거름작물에 요소 25%, 50%, 75% 처리구, 요소 100% 등 5처리를 각각 두었다. 수박의 생육은 각각의 헤어리베치 및 호밀 처리에서 동일한 생육을 나타냈고 수박의 수량에서도 처리간의 통계적인 유의성은 없었다. 토양의 질산태 질소함량은 수박 정식 후 재배일수가 증가할수록 지속적으로 감소하여 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타내었는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 헤어리베치와 호밀 등 녹비작물만의 투입으로도 수박의 재배기간 동안에 토양의 질산태 질소가 40 mg/kg 이상으로 존재하여 화학비료의 추가적인 시비 없이도 동일한 생육을 보인 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질소 제거를 위한 전기화학적 처리 공정의 최적 운전조건 및 폐수 성상에 따른 영향에 관한 연구 (A Study on the Optimum Operating Conditions and Effects of Wastewater Characteristics in Electrochemical Nitrogen Removal Process)

  • 심주현;강세한;서형준;송수성
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.29-34
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    • 2009
  • 표면처리폐수 내 질산성 질소를 제거하기 위한 전기화학적 처리공정에서 전극간격, 환원제, 1단 처리수 반송, 타 물질과 동시 처리 등 네 가지 조건을 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과, 전극간격은 10 mm일 때 질산성 질소 제거효율이 높았으며 10 mm 보다 전극간격이 좁아질 경우 농도분극 현상의 증가로 인해 제거효율이 감소하며 10 mm 보다 넓어질 경우 전압이 상승하여 에너지 소모가 증가하였다. 환원제 영향에 대한 실험 결과, 질산성 질소가 환원되는 과정에서 수소가 소모되기 때문에 수소이온 농도가 높은 산성조건에서 더 원활한 환원반응이 이루어졌으며 아연을 1.2배 투입할 경우 질산성 질소와의 반응량이 증가하여 질산성 질소 제거효율이 증가하였다. 1단 처리수를 반송할 경우 난류가 형성되어 환원전극에 부착된 아연이 탈착되어 재 이용되고 내부 확산이 증가하여 농도분극현상이 감소함으로 인해 질산성 질소 제거효율이 증가하였으며 아연 투입량 감소 효과가 나타났다. 암모니아성 질소는 질산성 질소 제거에 영향을 미치지 않았고 폐수 내 염소성분이 충분할 경우 질산성 질소와 동시 처리에도 문제가 없는 것으로 나타났다. 중금속은 환원되는 과정에서 전자를 소모하여 질산성 질소 제거효율은 감소하지만 전류밀도 증가나 본 장치의 전단을 중금속 제거용으로 사용하는 방법 등으로 해결이 가능할 것으로 생각한다.

Biofilter 공정에서 유입 C/N비와 DO가 지하수의 질산성 질소제거에 미치는 영향 (Effect of Influent C/N Ratio and DO on Denitrification of Nitrate Polluted Groundwater in a Biofilter Process)

  • 이무재;박상민;박노백;전항배;김공수
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.355-361
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    • 2006
  • 고정상 생물여과지(biofiiter)에서 유입 C/N(COD/Nitrate)비와 용존산소(DO) 농도가 지하수로부터 질산성 질소를 제거하는데 미치는 영향을 관찰하였다. 유입 C/N비 10과 4.0에서 30 mg/L로 유입된 질산성 질소는 생물학적 탈질반응에 의해 완전히 제거되었다. 반면, 유입 C/N비 2.0에서는 전자공여체가 부족하였기 때문에 5.0 mg/L의 질산성 질소가 유출되었다. 게다가, 유입 C/N비가 2로 감소함에 따라 5.0 mg/L에 달하는 아질산성 질소가 발생하였다. 유입 C/N비 5에서 DO 농도의 증가는 탈질반응을 저해하였으며, 질산성 질소제거효율을 감소시켰다. 아황산나트륨($Na_2SO_3$)을 이용하여 유입 DO농도를 조절할 경우, 0.3 mg/L의 낮은 DO에도 불구하고 유출수 중 3.6 mg/L의 아질산성 질소가 잔류하였다. 반면, 질소가스를 이용하여 DO농도를 0.3 mg/L로 조절한 경우, 유입된 질산성 질소는 완전히 제거되었으며, 아질산성 질소는 검출되지 않았다. 생물여과지에서 유입된 질산성 질소를 제거하는데 소비된 유기물은 $3.0{\sim}3.5gSCOD/g{NO_3}^--N$의 범위이었으나, DO 농도가 5.5 mg/L로 증가함에 따라 소비된 그 양은 증가하였다. 높은 DO 농도 및 낮은 유입 C/N비와 함께 아황산나트륨을 이용한 DO 농도 조절은 생물학적 탈질반응에 영향을 주었으며, 질산성 질소제거효율을 감소시키고 아질산성 질소가 축적되었다.

Brucine에 依한 窒酸이온의 吸光光度定量法 (Spectrophotometric Determination of Nitrate with Brucine)

  • 한보식
    • 대한화학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.415-420
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    • 1974
  • 特別한 裝置나 複雜한 操作없이 簡單하고 迅速한 brucine 法에 依한 窒酸이온의 吸光光度 定量法을 定하였다. 檢液을 brucine 試液과 30N 黃酸으로 $60^{\circ}C$<\tex>에서 30分間 反應시키면 安定하고 再現性이 좋은 發色을 얻을 수 있으며, 410nm에서 窒酸性窒素의 濃度가 0.07ppm부터 0.6ppm까지 吸光度와 直線的 關係가 있다. 또 反應系에서 吸光綜의 數는 단 하나임을 確認하였다. 妨害이온들중 亞窒酸이온은 메탄올로서 除去할 수 있다.

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N Use Efficiency and Nitrate Leaching by Fertilization Level and Film Mulching in Sesame Cultivated Upland

  • Lee, Dong-Wook;Park, Ki-Do;Park, Chang-Young;Son, Il-Soo;Kang, Ui-Gum;Ko, Jee-Yeon;Shim, Kang-Bo;Cho, Young-Son;Park, Sung-Tae
    • 한국작물학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.296-302
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    • 2007
  • This study was conducted to evaluate the effect of slow release fertilizers (SRF), crotonylidene diurea (CDU) and latex coated urea (LCU), on nitrogen (N) use efficiency (NUE) and nitrate-N leaching in a silty clay loam soil under polyethylene film mulching (PFM) for sesame cultivation. In PFM plot, concentrations of $NO_3-N$ and $NH_4-N$ in SRF applied soils were less than that in the urea plot during the whole growing period. However, $NO_3-N$ and $NH_4-N$ in all the non-mulched plots (NM) were not significantly different. Urea-N in soil treated with SRF was higher than urea plot until 50 days after application and was comparable in all the treatments after 50 days. $NO_3-N$ concentrations in leached solution in 21 days after urea fertilization in PFM and NM were 26 mg $L^{-1}$ and 83 mg $L^{-1}$, respectively. However, $NO_3-N$ in leached solution at applied CDU and LCU was less than that of urea similar to nitrate concentration in soil. $NO_3-N$ in leached solution in applied CDU and LCU in 44 days after application was about 25% lower than that urea plot and PFM, while the $NO_3-N$ concentration of CDU and LCU treatment in NM did not changed. Application of SRF increased the yield of sesame and N recovery compared to urea and there was a little difference between SRF and N levels. In conclusion, application of 80% N level with SRF increased N recovery and reduced nitrate leaching without reduction of yields compared with urea application.

희토 및 질소시용이 치커리의 성장과 질산태질소 함량에 미치는 영향 (Effects of Rare Earth and Nitrogen Application on the Growth and Nitrate Content of Chicory)

  • 허삼남;이성운
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.43-48
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    • 2003
  • 질소 시용에 의한 치커리의 질산염 축적과 희토처리가 질산염 강하에 미치는 영향을 검토하기 위하여 질소 시비수준에 따른 치커리 잎의 성장과 수량, 엽록소 함량, 질산엽 함량 등을 조사하였으며, 희토처리가 치커리의 생육촉진과 질산태질소 함량 감소에 미치는 영향 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 시비수준이 증가할수록 치커리 잎이 두꺼워지고 잎 크기도 커졌으며, 같은 수준의 질소 시비구에서 희토처리로 잎이 두꺼워지고 잎의 크기도 커졌다. N+2구에서 희토처리 효과가 가장 뚜렷하였다(p<0.05). 2. 질소처리 수준이 높아질수록 치커리 엽중 총 엽록소 함량과 엽록소-a 함량은 감소되었으나 엽록소-b에 대한 엽록소-a의 비율은 증가되었다. 희토처리로 총 엽록소 함량, 엽록소-a 함량 및 엽록소 a/b율이 모두 증가되었으나 통계적인 유의성은 인정되지 않았다. 3. 생체와 건물수량이 질소 시비수준 증가에 따라 증가하였으며, N+2구에서 유의성이 인정되었다(p<0.05). 희토 사용으로 생체수량은 6.7∼17.0%, 건물수량은 9.0∼10.8%증가되었다. 질소 시용증가로 건물율이 감소되었으나 희토시용은 건물율을 4.6∼5.8% 증가시켰다. 4. 질소 시용수준이 높을수록 치커리의 질산 태 질소 함량이 증가하였으나, 희토 엽면살포로 그 함량이 감소되었으며 N+2 처리구에서는 45.9%나 감소되었다. 5. 희토시용은 식물 생장에 필수적 요인인 엽록소 함량을 증가시켜 식물 생장을 촉진하고, 특히 식물체내 질산태질소 강하효과가 뚜렷하여 안전 농산물생산의 가능성을 보여 주었다.

담배에서 질소 형태에 따른 흡수 양상 및 생육과 질소대사 효소의 활성 변화 (Changes of Nitrogen Uptake, Growth and Activities of Nitrogen Metabolizing Enzymes by Different Source of Nitrogen in Tobacco)

  • 이상각;심상인;강병화;배길관
    • 한국작물학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.515-521
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    • 1997
  • 질소의 형태를 질산태(NO$_3$$^{-}$-N), 암모니아태(NH$_4$$^{+}$-N) 그리고 질산태와 암모니아태(NO$_3$$^{-}$-N + NH$_4$$^{+}$-N)를 혼합한 양액 하에서 수경재배하여 담배의 생육단계별 질소이용에 따른 흡수 양상과 생육 및 nitrate reductase, glutamine synthetase 효소활성을 평가하여 질소 시비 유형에 따른 체내 질소대사의 기초자료를 제공하고져 축행한 결과는 다음과 같다. 질소의 형태별 생육은 NO$_3$$^{-}$-N, NH$_4$$^{+}$-N 단독 처리구보다 혼합처리구에서 지상 및 지하부의 생육이 좋았고, NH$_4$$^{+}$-N 처리구에서는 암모늄 독성에 의해 생육이 극히 불량하였다. 생육단계별 양액의 pH 변화는 NO$_3$$^{-}$-N 처리구에서 이식 초기부터 이식 후 40일까지 증가하였고 NH$_4$$^{+}$-N 처리구에서는 이식 후 20일에 pH 3.42, 혼합처리구에서는 이식 후 30일에 pH 3.64까지 떨어졌다가 증가하였다. 혼합처리구의 질소흡수반응은 생육초기에서는 NH$_4$$^{+}$-N의 흡수를 우선하고 생육중기부터 NO$_3$$^{-}$-N 흡수가 증가하여 흡수 양상을 달리하였다. 생육시기에 따라 흡수형태도 NO$_3$$^{-}$-N와 NH$_4$$^{+}$-N 사이의 상대적인 비율에 의해 크게 영향을 미쳤다. 엽록소와 가용성 단백질은 혼합처리구에서 전질소는 NH$_4$$^{+}$-N 처리구에서 높았고, 특히 NH$_4$$^{+}$-N 질소를 시비하였을 때는 질소함량이 증가하였다. 질산함량이 증가하였다. 질산함량은 NO$_3$$^{-}$-N 처리구에서 암모니아함량은 NH$_4$$^{+}$-N 처리구에서 높았고, 산소 활성은 혼합처리구에서 nitrate reductase와 glutamine synthetase 활성이 높았다.

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Effect of Nitrogen and Sulphur Application on Nitrate Reductase and ATP-sulphurylase Activities in Soybean

  • Jamal Arshad;Fazli Inayat Saleem;Ahmad Saif;Abdin Malik Zainul;Yun Song-Joong
    • 한국작물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.298-302
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    • 2006
  • A number of field experiments were conducted to assess the role of combined application of nitrogen and sulfur to increase the seed and oil yield of nonnodulating soybean (Glycine max (L) Merr.) cv. PK-416 $(V_1)$ and cv. PK-1024 $(V_2)$. Six combinations of N and S in three replicates each were used for this purpose i.e. $0\;S+23.5kg\;N\;ha^{-1}(T_1);\;0\;S+23.5+20kg\;N \;ha^{-1}(T_2);\;40\;S+23.5kg\;N\;ha^{-1}(T_3);\;40\;S+23.5+20kg\;N\;ha^{-1}(T_4);\;20+20\;S+23.5kg\;N\;ha^{-1}(T_5);\;20+20\;S+23.5+20kg\;N\;ha^l(T_6)$. Nitrate reductase (NR) and ATP-sulphurylase activities in the leaves were measured at various growth stages as the two enzymes catalyze the rate limiting steps of the assimilatory pathways of nitrate and sulphate, respectively. The activities of these enzymes were strongly correlated with seed yield. The higher seed, oil and protein yields were achieved with the treatment $T_6$ in both the cultivars due to optimization of NR activity and ATP-sulphurylase activity, as these parameters were influenced by N and S assimilation. Any variation from this combination was observed to decrease the activity of these enzymes resulting in reductions in the seed, oil and protein yield of soybean.