• 제목/요약/키워드: nitrogen isotope ratio

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잣나무 생장과 목질부내의 전질소, 탄소 및 질소 동위원소 조성과의 상관관계 (Correlation of Growth Performance with Total Nitrogen, Carbon and Nitrogen Isotope Compositions in the Xylem of Pinus koraiensis)

  • 이위영;박응준;한상억
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권3호
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    • pp.353-358
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    • 2010
  • 잣나무 목질부의 전질소 함량, 질소 및 탄소 동위원소비와 생장량과의 관계를 구명하고자 목편을 채취, 목질부의 질소 함량, 질소 및 탄소 동위원소비를 측정하여 목편의 연륜 폭과의 관계를 분석하였다. 목편의 연륜 폭과 ${\delta}^{13}C$ 및 전질소 함량과는 각각 p=0.003, p=0.024로 유의적 정의 상관관계가 있었고, 전질소 함량과 ${\delta}^{13}C$값과도 정의 상관관계(p=0.038)가 있어 목질부의 $^{13}C$량이 높고 또한 전질소 함량이 높을수록 잣나무 생장량도 증가하는 것으로 나타났다. 반면 목질부의 ${\delta}^{15}N$값과 C/N율이 낮을수록 연륜 폭이 증가하는 것으로 나타났다. 잣나무 가계간의 비교에서 생장이 우수한 가계일수록 그 목질부의 ${\delta}^{13}C$값이 큰 것으로 나타나 잣나무의 ${\delta}^{13}C$값이 상대적으로 높으면 생장도 우수한 것으로 추정된다. 이러한 결과로 잣나무 목질부내의 ${\delta}^{13}C$값 및 전질소 함량은 생장량과 밀접한 관계가 있는 인자로 추정된다.

강변여과수 개발을 위한 낙동강 충적층 지하수의 지구화학적 특성연구 (Geochemical Study on the Alluvial Aquifer System of the Nakdong River for the Estimation of River Bank Filtration)

  • 김건영;고용권;김천수;김형수;김성이
    • 지질공학
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    • 제13권1호
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    • pp.83-105
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    • 2003
  • 지하수의 인공함양특성을 해석하기 위한 기초조사로서 낙동강변의 충적층내에 부존하는 자연수의 지구화학적 특성을 연구하였다. 전체적으로 시추공 및 지표수에 대한 현장측정자료는 시기별로 큰 차이를 보이지 않는다. 연구지역의 자연수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 $Ca-SO_4$형에 속하며 특히 미량원소로서 Mn의 함량이 매우 높게 나타나고 있다. 다중패커시스템 (Multi-packer system)에 의해 채취된 시료에 대해 심도에 따른 변화를 살펴보면 Na, Ca, Mg, $HCO_3$의 함량이 심도가 깊어질수록 증가하고 있고, Cl과 $SO_4$의 경우는 맨 하부구간인 18m에서 채취된 시료들이 시료채취시기와 관계없이 매우 낮은 값을 보인다. 미량원소의 경우 문제가 되는 Mn은 시료채취 시기와 관계없이 중간 구간인 13.5m 구간에서 특히 많은 함량을 보이고 있다. 연구지역내 물시료들에 대한 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 황동위원소 분석결과는 지하수내 황의 기원이 퇴적암을 구성하는 황산염광물의 용해에 의한 것으로 판단된다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다.

주암호 외남천 유역 하천수의 질소농도와 동위원소비 분석을 이용한 오염원 평가 (Estimation of Pollution Sources of Oenam Watershed in Juam Lake using Nitrogen Concentration and Isotope Analysis)

  • 최유진;정재운;최우정;윤광식;최동호;임상선;정주홍;임병진;장남익
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.467-474
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    • 2011
  • In an effort to investigate water pollution characteristics of Juam lake, water samples were collected from three sites (Sites A, B, and C) of Oenam stream which is a typical tributary of rural watershed in the lake and analyzed for N concentration and the corresponding isotope ratio (${\delta}^{15}N$) of ${NO_3}^-$. Concentrations of ${NO_3}^-$ were not dramatically different among the sites; $0.8{\pm}0.2mgNL^{-1}$ (range: $0.0{\sim}4.3mgNL^{-1}$) for Site A, $1.1{\pm}0.2mgNL^{-1}$ ($0.0{\sim}4.3mgNL^{-1}$) for Site B, and $1.1{\pm}0.1mgNL^{-1}$ ($0.1{\sim}2.6mgNL^{-1}$) for Site C. Meanwhile, ${\delta}^{15}N$ tended to decrease with river flow; it was highest for Site A ($45.5{\pm}5.3$‰) followed by Site B ($19.7{\pm}2.0$‰) and Site C ($8.7{\pm}1.5$‰). Such high ${\delta}^{15}N$ values of ${NO_3}^-$ in Site A suggested that ${NO_3}^-$ derived from livestock feedlot (specifically livestock excrete of which ${\delta}^{15}N$ is higher than 10‰) is the predominant pollution sources despite mountainous area occupied the most of land-use in the watershed. Using the two-sources isotope mixing model, it was estimated that the contribution of cropping activities (i.e. fertilization) became greater in down-stream area (Sites B and C) due to the higher agricultural land-use than the up-stream area (Site A). Particularly, during the active cropping season, the low contribution of organic pollution sources indicated that domestic sewage was not the predominant pollution source. Therefore, it was suggested that agricultural sources such as livestock farming and cropping rather than mountainous and residential are the dominant sources of water pollution in the study area. These results could be effectively utilized in elucidating water pollution sources in rural areas and selecting water management practices.

대구 안심연료단지 환경오염물질 노출 평가(III) - 원소 탄소, 결정형 실리카 및 안정동위원소비를 이용한 오염원 기여율 및 분포특성 - (Exposure Assessments of Environmental Contaminants in Ansim Briquette Fuel Complex, Daegu(III) - Contribution and distribution characteristics of air pollutants according to elemental carbon, crystalline silica, and stable isotope ratio -)

  • 정종현;피영규;손병현;배혜정;양원호;김지영;김근배;최종우;박성준;이관;임현술
    • 한국산업보건학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.392-404
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    • 2015
  • Objectives: This study measured and analyzed the concentrations of crystalline silica, elemental carbon and the contribution ratio of pollutants which influence environmental and respiratory disease around the Ansim Briquette Fuel Complex in Daegu, Korea. Methods: We analyzed the crystalline silica and elemental carbon in the air according to FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy) and NIOSH(National Institute of Occupation Safety and Health) method 5040, respectively. In addition, lead stable isotopes, and carbon and nitrogen stable isotopes were analyzed using MC-ICP/MS(Multi Collector-Inductively Coupled Plasma/Mass Spectrometer), and IRMS(Isotope Ratio Mass Spectrometer), respectively. Results: The concentration of crystalline silica in the direct exposure area around the Ansim Briquette Fuel Complex was found to be $0.0014{\pm}0.0005mg/Sm^3$, but not to exceed the exposure standards of the ACGIH(American Conference of Governmental Industrial Hygienists). In the case of the autumn, the direct exposure area was found to show a level 2.5 times higher than the reference area, and on the whole, the direct exposure area was found to have a level 1.4 times higher than the reference area. The concentration of elemental carbon in the direct exposure area and in the reference area were found to be $0.0014{\pm}0.0006mg/Sm^3$, and $0.0006{\pm}0.0003mg/Sm^3$, respectively. This study confirmed the contribution ratio of coal raw materials to residentially deposited dusts in the area within 500 meters from the Ansim Briquette Fuel Complex and the surrounding area with a stable isotope ratio of 24.0%(0.7-62.7%) on average in the case of carbon and nitrogen, and 33.9%(26.6-54.1%) on average in the case of lead stable isotopes. Conclusions: This study was able to confirm correlations with coal raw materials used by the Ansim Briquette Fuel Complex and the surrounding area. The concentration of some pollutants, crystalline silica, and elemental carbon emitted to the direct-influence area around the Ansim Briquette Fuel Complex were relatively higher than in the reference area. Therefore, we need to impose continuous and substantive reduction countermeasures in the future to prevent particulate matter and coal raw materials in the study area. It is time for the local government and authorities to prepare active administrative methods such as the relocation of Ansim Briquette Fuel Complex.

1993년 4월말 황해 남부 해역의 질소 신생산(新生産)과 재생산(再生産) (New and Regenerated Production Based on Nitrogen in the southern Part of the Yellow Sea in Late April, 1993.)

  • 양성렬;신경순;양동범
    • 한국해양학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.258-268
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    • 1994
  • 황해 남부해역에서 1993년 4월 25일부터 30일까지 안정동위원소인 /SUP 15/N 질 산염과 암모니아를 이용하여 질소 신생산과 재생산을 측정하였다. 질소생산은 155∼ 688 mg N m/SUP -2/d/SUP -1/의 값을 보였는데 이는 중영양 또는 부영양 해역의 특성 이다. 탄소량으로 한산하면 C:N Redfield비 5.7:1을 가정하였을 때 881∼3909 mg C m/SUP -2d/SUP -1/에 해당된다. 기초생산 중 신생산이 차지하는 비율인 f-ratio의 범 위는 0.12∼0.26으로 기초생산의 74∼88%가 수층 내에서 순환되는 암모니아에 의하여 유지된다는 것을 시사한다. 이러한 낮은 f-ratio 값은 빈영양 또는 중영양 해역의 특 징이다. 영양염의 농도는 예상했던 바와 달리 이 해역에서 의 조사기간에는 생산성을 조절하는 중요한 요인이 아니었으며, 정점간 생산성의 차이는 수괴에 따른 생물 현존 량의 차이에 주로 기인하는 것으로 보인다.

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대암산 고층습원의 환경변천 (Environmental Change of High Moor in Mt. Dae-Am of Korean Peninsula)

  • ;강상준
    • 생태와환경
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    • 제38권1호통권110호
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    • pp.45-53
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    • 2005
  • 강원도 양구군과 인제군의 경계에 있는 대암산 용늪의 이탄 퇴적물을 사용하여 탄소 및 질소 동위원소비의 해석을 통하여 용늪의 환경변천의 해석을 시도하였다. 표층 0 ${\sim}$ 5 cm의 연대는 BP190년, 30 ${\sim}$ 35 cm층 및 50 ${\sim}$ 55 cm층에서는 각각 BP870, BP1870년으로 측정되었다. 유기물 함량이 높은 0 ${\sim}$ 35 cm의 이탄층에서 bulk의 퇴적속도는 약 0.4mm/년으로 계산되었다. 금번 시료를 채취한 지점의 퇴적물 최하층인 75 ${\sim}$ 80 cm층의 $^{14}C$연대는 약 BP1900년으로 측정되었고 50 ${\sim}$ 55 cm와 75 ${\sim}$ 80cm층의 측정연대가 거의 비슷한 것으로 보아서 용늪의 심층부는 원래의 삼림 토양인 것으로 판단되었다. 50 ${\sim}$ 55 cm층은 모래 성분이 포함되어 있고 또한 유기물 함량이 낮은 것으로 보아 주변 지역의 침식으로부터 유래되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 이용한 시료의 채취 지점에서는 BP1900년 경부터 습원화가 되었다고 추정된다. 유기탄소 동위원소비, 총 질소동위원소비는 깊이 방향으로 변동이 보였다. 이러한 사실로부터 대암산 고층습원의 발달과정에 있어서 기후조건의 변동과 함께 질소순환계의 변화도 있었던 것으로 추론 되었다.

제주도 한림지역의 지하수와 토양의 오염특성 (Characteristics of Groundwater and Soil Contamination in Hallim Area of Jeju Island)

  • 현근탁;송상택;좌달희;고영환
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권3호
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    • pp.44-51
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    • 2010
  • Contamination of groundwater from point and non-point sources is one of major problems of water resource manangement in Jeju island. This study characterized groundwater and soil contamination in Hallim area which is one of the areas of significantly contaminated soil and groundwater in Jeju Island. The amount of loaded contaminant (ALC) of Jeju area was estimated as 13,212 ton N/yr and 3,210 ton P/yr, The ALC of Hallim area was amounted to 2,895 ton N/yr and 1,102 ton P/yr, which accounted for 21.9% and 34.3% of the Jeju's ALC, respectively. The soil pH values (5.6-5.9) were not much different in land use areas. By contrat, average cation exchange capacity (CEC) of 14.1 $cmol^+/kg$ was high comparing to the nationwide range of 7.7-10.9 $cmol^+/kg$. Further, Sodium adsorption ratios (SARs) of horse ranch, pasture, and cultivating land for livestock were as high as 0.19, 0.17, and 0.16 respectively, comparing to the other landuse areas. Nitrate nitrogen at 22.2% of total groundwater wells exceeded 10 mg/L (the criteria of nitrate nitrogen for drinking water), averaginged 6.62 mg/L with maximum 28.95 mg/L. Groundwater types belonged to Mg-$HCO_3$, Na-$HCO_3$, Ca-$HCO_3$, and Na-Cl, among which Mg-$HCO_3$ type occupied more than 70% of the total samples, indicating the presence of anthropogenic sources. The concentration of nitrate nitrogen was negatively related to altitude and well depth, and positively related to the concentration of Ca, Mg, and $SO_4$ which might originate from chemical fertilizer. The ratio of nitrogen isotopes was estimated as an average of 8.10$^{\circ}/_{\circ\circ}$, and the maximum value of 17.9$^{\circ}/_{\circ\circ}$. According to the nitrogen isotope ratio, the most important nitrogen source was assessed as chemical fertilizer (52.6%) followed by sewage (26.3%) and livestock manures (21.1%).

하구갯벌에 있어서 퇴적유기물의 기원 해석 (The Origin of Sediment Organic Matters at Tidal Flat in Estuary)

  • 신우석;이용두
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.9-16
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    • 2010
  • 하구 간석 퇴적 유기물의 기원과 계절적 변동 특성을 해명하는 것을 목적으로, 나나키타강 하구 갯벌의 세립토 함유율(<63 ${\mu}m$), Chl.a, TOC, C/N비 및 탄소 질소 안정동위원소 비(${\delta}^{13}C$, ${\delta}^{15}N$)를 측정했다. 그 결과, 모래질 갯벌에서는 해양성 기원 유기물과 부착 조류의 영향이 큰 것으로 밝혀졌다. 반면, 진흙질 갯벌에서는 육지 기원 유기물의 영향이 컸다. 게다가 퇴적물중의 유기물량과 유기물의 기원은 계절에 따라 변동 하는 것이 분명하고, 그 요인으로서는, 모래질 갯벌에서는 부착 조류와 고조(高潮) 및 월파(越波)에 의한 퇴적이 주요인이었으며, 진흙질 갯벌에서는 육상에서의 유기물의 유출에 의한 퇴적이 특징적이었다.

지하수에 용해된 질소, 아르곤 가스의 동시측정 (Simultaneous Determiniation of Ar/$N_2$Ratios in Groundwater)

  • Kim, Euisik;Roy F. Spalding
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.6-9
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    • 1994
  • 지하수의 Ar/$N_2$가스의 비율은 탈질화(denitrification)의 정도를 측정하는 하나의 방법으로 사용된다. (Barnes et al., 1975; Vogel et al., 1981; Mariotti et al., 1988) 그 비율 측정은 일반적으로 질량분석기 (Mass Spectrometer)를 사용한다. 본 실험에서 사용한 Mass Spectrometer는 일반적인 Static Mass Spectrometer가 아닌 Ar과 $N_2$을 시간적으로 동시에 측정하여 오차를 줄일 수 있는 VG Optima isotope ratio Mass Spectrometer를 사용하였다. 두 지역 지하수의 Ar/$N_2$가스의 비율을 측정한 결과 Site 1(Grand Island, NE)의 경우 대기가스가 포화된 증류수의 Ar/$N_2$가스 비율인 0.026보다 낮은 0.015-0.018로서 탈질이 일어났음을 알 수 있으며, Site 2(Shelton, NE)의 경우 0.023-0.02로서 탈질이 일어나지 않음을 알 수 있다. 본 실험의 목적은 지하수에 응해되어 있는 Ar/Nitrogen의 비율을 정확히 측정하는 방법을 개발하므로서 탈질의 정도를 정확히 측정하며 탈질의 전개 과정을 관찰하기 위한 것이다.

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$\delta$$^{15}$ N을 이용한 제주도 지하수 중의 질산염 오염원 조사 (Estimation of Nitrate Sources in Cheju Island Groundwater using $\delta$$^{15}$ N)

  • 송영철;고용구;유장걸
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.107-110
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    • 1999
  • 제주도 지하수중 질산염농도가 높은 지점을 선정하여 1995년부터 1996년까지 4차에 걸쳐 질소안정등위원소의 자연존재를 측정하고. 오염원별 기여율을 계산한 결과는 다음과 같다. 화학비료에 의한 영향이 뚜렸하게 나타나는 지점은 T-3, L-1. O-1∼O-4. F-2∼F-5. G-2의 11개소로써 화학비료 질소성분이 지하수 질산염농도 중 약 60% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 그리고. 동물성 유기물질에 의한 영향이 많은 지하수는 T-4, T-5. G-2지점 3개소이며, T-4, T-5지점은 생활하수에 의한 영향으로, G-2지점은 쓰레기매립장 침출수의 영향으로 사료된다. 또한. 화학비료와 동물성 유기물질에 의한 영향을 비슷하게 받는 지하수는 T-1, T-2. L-2. F-1지점 4개소로 조사되었다.

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