• Title/Summary/Keyword: nitrate-N

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화학비료와 퇴비 시용으로 재배한 상추의 질산염 축적 비교 (Comparison of Nitrate Accumulation in Lettuce Grown under Chemical Fertilizer or Compost Applications)

  • 이윤정;정종배
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.339-345
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    • 2006
  • 화학비료 표준시비량과 시중에서 구입한 퇴비 2,000 및 4,000 kg/10a 수준의 처리로 상추를 재배하여 잎 중의 $NO_3$ 축적 현상을 비교하였다. 화학비료 표준시비량 처리에 비하여 퇴비 4,000 kg/10a 수준의 처리로 상추의 수량을 충분히 확보하고 잎 중의 $NO_3$ 함량을 안전한 수준 이하로 현저히 저감시킬 수 있는 것으로 나타났다. 용탈에 의한 질소의 유실이 거의 없는 온실 조건에서는 상추에 대한 화학비료의 현행 권장 시비수준이 과다한 것으로 판단되며, 상추를 비롯한 야채류의 $NO_3$ 함량을 낮추고 토양의 염류집적을 저감하기 위해서는 화학비료 적정 시용량에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다. 안전농산물의 생산을 목표로 하는 유기농업에서도 작물의 적정 질소 요구량을 기준으로 퇴비 등의 질소 공급자재의 시용량을 결정해야 할 것이다.

국내 소사육농가의 자가용 가축음용수 오염실태 평가조사 (Contamination status of groundwater used as livestock drinking in beef and dairy cattle farms, Korea)

  • 장양호;이수진;김효비;이정학;이만호;길혜경;최농훈
    • 대한수의학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.47-53
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    • 2011
  • In Korea, groundwater is main water source in livestock farms. Most dairy and cattle farms have constructed their own wells for human drinking and livestock farming. However, these private residential wells have not been controlled by government and also there was scant study about livestock drinking water quality. Therefore this study was to monitor of the livestock farms' groundwater quality in Korea. Water samples were collected at 123 dairy and cattle farms and were analysed forty six substances with quality standard for drinking water approved by the Minister of Environment. Seventy eight (63.4%) of 123 samples failed to drinking water stand a test. The most frequent contaminants were nitrate-nitrogen and microbial. 22.8% (n=28) of samples showed nitrate-N concentration of higher than 10 mg/L meant that can't be used drinking water for human and the Nitrate-N concentration analysed in the range of 0.2 to 61.2 mg/L. All of 78 failed to drinking samples had microbial problems, especially 5.7% (n=7) of samples indicated water could be contaminated by feces. Other contaminants detected were zinc and evaporation residue. Especially detected zinc concentration (32 mg/L) was about ten times higher than standard of zinc (3 mg/L). Regression analysis indicated that groundwater pH did not influence to nitrate-N concentration but the hardness and chloride could affect to nitrate-N concentration in the groundwater. Most livestock farms were adjacent to crop farmland in Korea. This could cause contamination of groundwater with nitrate-N and pesticide that could accumulate livestock product. Moreover Heavy metal such as zinc and copper could be released from a corrosive plated water pipe in livestock farm. Put together, Korea livestock system is indoor, not pasture-based, hence livestock could be exposed to potential contaminated water consistently. Therefore on the basis of these data, appropriate livestock drinking water quality standards should be prepared to keep livestock healthy and their product safe. Further, livestock drinking water quality should be monitored continuously in suitable livestock drinking water standards.

각종 수소공여체의 첨가에 의한 $NO_3^--N$ 함유 폐수의 탈질 (Denitrification of the wastewater containing nitrate by various hydrogen donor addition)

  • 김형석;은종극;박승조
    • 한국환경과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.229-237
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    • 1995
  • This study was investigated with denitrification of wastewater containing nitrate using upflow sludge blanket process. Contents of this study were the NO3--N removal efficiency by various hydrogen donor addition, determination of optimum COD/$NO_3^--N$ ratio and characteristics of granular sludge.

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모의 용승조건하에서 식물 플랑크톤 질산염 흡수기작의 생리적 적응 (Physiological Adaptation of Nitrate Uptake by Phytoplankton Under Simulated Upwelling Conditions)

  • 양성렬
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.782-793
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    • 1997
  • 식물 플랑크톤의 인위적인 용승조건 하에서 생리적 적응 (shift-up)을 알아보기 위하여, 안정동위원소인 $^{15}N-KNO_3$를 이용하여 실험실에서 Dunaliella tertiolecta의 질산염 흡수 능력을 측정하였다. 그 결과 예상과는 달리 최대 질소비 질산염 흡수 속도 $(V_{NO3})$와 초기 질산염 농도 사이에는 유의성 있는 상관관계가 나타나지 않았다. 그러나 최대 질산염 운반 속도 $(\rho_{NO3})$$25\;{\mu}M$ 이하의 초기 질산염 농도 사이에는 강한 상관성이 나타났으며, 이는 배양 세포의 생리적인 상태에 의한 영향에도 기인한다. $\rho_{NO3}$의 증가는 주로 입자성 유기 질소 농도의 증가와 함께 부분적으로는 $V_{NO3}$의 증가에 기인한다. 식물 플랑크톤 개체군이 심하게 shift-down되었을 경우 질산염 흡수의 생리적 적응은 높은 초기 질산염 농도에서 주목할 만큼 저해되었다. 최대 $V_{NO3}$ 또는 $\rho_{NO3}$이 나타나는 시기는 초기 질산염 농도와 관련이 있다. 높은 초기 질산염 농도에서는 $V_{NO3}$$\rho_{NO3}$의 최대치가 낮은 초기 질산염 농도에서보다 $1\~2$일 정도 늦게 나타났다. 이는 Zimmerman et al. (1987)의 shift-up 모델에서의 예측과 상반되는 결과이다. Shift-up 과정은 명백히 내부적인 시간순서와 초기 질산염 농도에 의하여 조절되지만, $V_{NO3}$의 크기는 질산염 농도의 변화에 거의 영향을 받지 알았다.

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고정상 담체를 충진한 BER에서 HRT, 전류밀도 및 담체 충진율 변화가 질산성 질소 제거효율과 전류이용효율에 미치는 영향 (The effect of HRT, current density, and packing ratio on nitrate nitrogen removal efficiency and current efficiency in BRM-BER)

  • 황규대;이상근;성해창
    • 상하수도학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.433-442
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    • 2010
  • BER at different packing ratios of bio-ring media(BRM) was tested to investigate the effect of varying hydraulic retention time (HRT) and current density on the nitrate removal and current efficiency. In the preliminary batch mode experiment of BERs, current density was applied at 2.0 A/$m^2$, 4.0 A/$m^2$, 4.8 A/$m^2$, which correspond to the designation of reactor #1, #2, #3, respectively. The reactor #2 showed a highest nitrate removal rate of 162.0 mg $NO_3{^-}$-N/L/d, and the kinetics of nitrate removal rate was defined as the Zero order reaction. In the primary experiment of BERs, four BERs packed with BRM were operated in varying HRT and current, and the packing ratios of reactor #1, #2, #3 and #4 were 0%, 8%, 16%, 24%. respectively. This results of the experiments indicated that the nitrate removal rate and current efficiency were increased significantly cause of growing of autotrophic denitrification microorganisms on the surface of cathode and media by increasing of the current density and decreasing of HRT. However, The decreasing of nitrate removal rate and current efficiencies were observed in the condition of HRT of 5.25 hr and 4.8 A/$m^2$ of current density. With more increasing current density and decreasing of HRT, the hydrogen inhibition occurred at the surface of cathode. Moreover, nitrate removal rate by autotrophic denitrification microorganisms attached on the media surface was observed to be limited by no longer increasing dissolved hydrogen concentration of each reactor. In conclusion, the highest nitrate nitrogen removal and current efficiency could be achieved when the BER was operated at the conditions of 7 hr HRT, current density of 4.0 A/$m^2$, and 16% packing ratio. And it was found that the amount of nitrate removal by microorganisms attached on the surface of cathode and media (BRM) was 178.2 mg/L and 52.2 mg/L respectively. and the amount of nitrate removal per MLVSS was 0.435 g $NO_3{^-}$-N/g $MLVSS{\cdot}d$ and 0.336 $NO_3{^-}$-N/g $MLVSS{\cdot}d$.

금강 권역 충적층 지하수의 질산염 오염: 질산성 질소의 기원과 거동 고찰 및 안전한 용수 공급을 위한 제언 (Nitrate Contamination of Alluvial Groundwaters in the Keum River Watershed Area: Source and Behaviors of Nitrate, and Suggestion to Secure Water Supply)

  • 김경호;윤성택;채기탁;최병영;김순오;김강주;김형수;이철우
    • 지질공학
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    • 제12권4호
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    • pp.471-484
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    • 2002
  • 금강 유역의 충적층(면적 $3,029\textrm{km}^2$)에는 총 81억톤에 이르는 지하수가 부존하는 것으로 알려져 있으나, 과도한 농업활동에 의해 질소계 비료의 사용량이 증가함(250 N kg/ha 이상)에 따라 질산염 오염이 증가하고 있다 본 연구에서는 금강 권역의 대표적인 충적층 분포 지역의 충적층 지하수를 대상으로 질산염의 오염 현황 및 거동 특성을 파악하고자 광역적인 수리지구화학 연구를 수행하였다. 채취된 지하수 시료(총 186개)는 대체적으로 높은 질산염 농도(평균 42.2 mg/L, 최대 295 mg/L)를 보여주어 심하게 오염되어 있음을 나타내었다. 특히, 채취된 시료의 약 29%는 먹는물 수질 기준(44 mg/L $NO_3$)을 초과하고 있다. 연구지역 내 지하수 중의 질산염의 분포는 충적 대수층의 지구화학적 환경에 따라 크게 좌우되고 있다. 특히, 충적층 지하수의 산화-환원 전위(Eh)의 감소는 질산염의 농도 및 철과 망간의 농도 감소와 뚜렷한 상관성을 나타내었다. 따라서, 충적 대수층 지질매체 자체의 퇴적 환경의 차이를 반영하는 것으로 판단되는 산화-환원 상태(redox state)의 변화는 충적층 지하수 내의 질소계 오염물질의 거동을 지배함은 물론 탈질(denitrification)에 의한 자연저감을 조절하고 있는 것으로 판단된다. 특히, 탄소가 풍부한 실트질 충적층의 존재는 혐기성 환경을 조성함으로써, 질산염 오염에 대하여 상당한 정도의 완충 능력을 지니게 하는 것으로 판단된다.

人工湖 生産層에서 植物플랑크톤의 질소화합물 동화속도 (In situ Assimilation Rate of Nitrogenous Compounds by Phytoplankton in the Euphotic Layer of Reservoirs)

  • Mitamura,Osamu;Kyu-Song Cho;Sa-Uk Hong
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제16권3호
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    • pp.261-273
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    • 1993
  • The nitrogen assimilation rate of nitrogenous nutrients by reservior phytoplankton was masured in the in situ condition in the euphotic layer of Lakes Soyang, Chuncheon and Uiam located on the upper reaches of the North Han River System in August, 1983, Korea. The assimilation rate of ammonia, nitrate and urea nitrogen in surface water was 13, 2 and $13{\mu}g$ at. $N{\cdot}m^{-3}{\cdot}(12:10~18:15)^{-1}$ in Lake Soyang, 325, 27 and $59{\mu}g$ at. $N{\cdot}m^{-3}{\cdot}(12:30~18:30)^{-1}$ in Lake Chuncheon, and 174, 12 and $45{\mu}g$ at. $N{\cdot}m^{-3}{\cdot}(12:30~19:30)^{-1}$ in Lake Uiam. Ammonia and urea were perferntially utilized by reservoir phytoplankton. The dark/light ratios of nitrate assimilation were much lower than those of ammonia and urea assimilation of nitrate showed little contribution. The primary productuin was estimated as 59mg $C{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ and 6.9mg $N{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ in Lake Spyang, 217mg C{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ and 26mg N{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ in Lake Chuncheon, and 110mg C{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ and 13mg N{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ in Lake Uiam, with production ratios of 8.6, 8.4 and 8,4, respectively. The turnover time o ammonia and urea in the upper euphotic layer was 2 to 47 days and 4 to 38 days, respectively. Nitrate required much longer periods. In the euphotic layer of reservoirs, ammonia and urea played signigicant roles in the biogeoKDICical nitrogen metabolism.

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복잡한 지형에서 발생하는 지하수의 질산태 질소 오염원 평가 (Contamination Source Assessment of Groundwater Nitrate in a Complex Terrain)

  • 한광현
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.14-20
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    • 2009
  • 토지이용에서 보았을 때 제주도는 해안을 따라 넓게 분포하는 밭과 과수원의 화학비료와, 중산간 지대 방목지의 가축분뇨 및 산발적으로 존재하는 주거지역의 생활하수에 의한 질산태 질소 오염이 추정되었다. 질소동위원소 분석이 이들 오염원들을 구분하기 위하여 사용되었으며, 주요 오염원인 요소, 유안, 축분정화조, 축분유기질 비료에 대해 측정된 $\delta^{15}N$ 값을 토대로 화학비료에 의한 오염은 5‰ 이하, 생활하수 혹은 가축분뇨에 의한 오염은 10‰ 이상으로 기준을 정하였다. 제주도 전역에 걸친 33개 관정의 질산태 질소 동위원소 분석결과는 대부분의 관정이 화학비료에 의해 오염되었으며, 일부 관정이 가축분뇨와 생활하수에 의해 영향받았음을 나타내었다. 이러한 결과는 질소동위원소분석이 토지이용분류로는 판별하기 어려운 오염원 추정에 매우 유용한 수단이 될 수 있음을 나타낸다. 특히 좁은 지역에서 토지이용이 다양하게 이루어 지고 있는 경우에 중요한 오염원 추정 수단이 될 수 있음을 경기, 강원 지역의 지하수 분석을 통해 확인할 수 있었으며, 또한 두 가지 이상의 오염원이 동시에 작용할 수 있고 그 기여도가 시기별로 달라질 수 있음을 확인하였다.

질산성질소에 파과된 이온교환수지의 생물학적 직접 재생 (Direct Bio-regeneration of Nitrate-laden Ion-exchange Resin)

  • 남윤우;배병욱
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.777-781
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    • 2013
  • Ion-exchange technology is one of the best for removing nitrate from drinking water. However, problems related to the disposal of spent brine from regeneration of exhausted resins must be overcome so that ion exchange can be applied more widely and economically, especially in small communities. In this background, a combined bio-regeneration and ion-exchange system was operated in order to prove that nitrate-laden resins could be bio-regenerated through direct contact with denitrifying bacteria. A nitrate-selective A520E resin was successfully regenerated by denitrifying bacteria. The bio-regeneration efficiency of nitrate-laden resins increased with the amount of flow passed through the ion-exchange column. When the fully exhausted resin was bio-regenerated for 5 days at the flowrate of 30 BV/hr and MLSS concentration of $125{\pm}25mg/L$, 97.5% of ion-exchange capacity was recovered. Measurement of nitrate concentrations in the column effluents also revealed that less than 5% of nitrate was eluted from the resin during 5 days of bio-regeneration. This result indicates that the main mechanism of bio-regeneration is the direct reduction of nitrate by denitrifying bacteria on the resin.

대두의 공소개정, 공산환원 및 Ureide함량에 미치는$NO_3^-$의 영향 (Effects of $NO_3^-$ Gradients on Nitrogen Fixation, Nitrate Reduction and Ureide Content of Soybean)

  • 추연식
    • Journal of Plant Biology
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    • 제30권3호
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    • pp.205-213
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    • 1987
  • Soybean, inoculated with effective Rhizobium japonicum 110, were grown by sand culture with nutrient solution containing either of 0, 1, 3, 10 or 30mM NO3-/l, and analyzed growth characteristics, NR activity, N2-fixation activity, and changes of ureide contents during the growing period. The amount of nodule formation decreased abruptly by nitrate treatment, the maximum nodule dry weight was 1.59, 1.05, 0.78, 0.09 and 0.008 g plant-1, respectively for each treatment on the 98th day. Specfic activity of N2-fixation showed the maximum rates of 140, 101, 37, 5 and 2.2 nM dw.mg-1.hr-1, respectively for each treatment in the earlier growth period. The maximum acetylene reduction activity on the 98th day after sowing was 81.5, 35.3, 14.3, 0.1 and 0.0045 $\mu$M C2H4 plant-1.hr-1, respectively for 0, 1, 3, 10 and 30 mM of NO3- gradients. Nitrate reduction activity increased along with nitrate gradients, and decreased abruptly with age. Relative abundance of ureides in plant organs was high in reproductive growth, and showed the maximum value in fully symbiotic dependent plant. Relative abundance of ureides in stem is a useful indication for the evaluation of nitrogen fixation in nodules of symbiotic plant.

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