This study suggests a method to grade groundwater quality quantitatively using statistical approaches for evaluating the quality of groundwater in wells included in the Groundwater Quality Monitoring Network (GQMN). The proposed analysis method is applied to GQMN data from 2001 to 2008 for nitrate nitrogen, chloride, trichloroethylene, potential of hydrogen (pH), and electrical conductivity. The analysis results are obtained as groundwater quality grades of the groundwater representing each of the monitoring stations. The degree of groundwater contamination is analysed for water quality parameters, district, and usage. The results show that the degree of groundwater contamination is relatively high by nitrate nitrogen, bacteria and electrical conductivity and at Seoul, Incheon, Gwangju, Gyeonggido and Jeollado. The degree of contamination by nitrate nitrogen and trichloroethylene is especially high when the groundwater is used for agricultural and industrial water, respectively. It is evaluated that potable groudnwater in GQMN is significantly vulnerable to nitrate nitrogen and bacteria contamination.
Chung, Sun-Ok;Sudduth, Kenneth A.;Drummond, Scott T.;Kitchen, Newell R.
Journal of Biosystems Engineering
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제39권4호
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pp.377-388
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2014
Purpose: Determining the spatial structure of data is important in understanding within-field variability for site-specific crop management. An understanding of the spatial structures present in the data may help illuminate interrelationships that are important in subsequent explanatory analyses, especially when site variables are correlated or are a combined response to multiple causative factors. Methods: In this study, correlation, principal component analysis, and single and nested variogram models were applied to soil electrical conductivity and chemical property data of two fields in central Missouri, USA. Results: Some variables that were highly correlated, or were strongly expressed in the same principal component, exhibited similar spatial ranges when fitted with a single variogram model. However, single variogram results were dependent on the active lag distance used, with short distances (30 m) required to fit short-range variability. Longer active lag distances only revealed long-range spatial components. Nested models generally yielded a better fit than single models for sensor-based conductivity data, where multiple scales of spatial structure were apparent. Gaussian-spherical nested models fit well to the data at both short (30 m) and long (300 m) active lag distances, generally capturing both short-range and long-range spatial components. As soil conductivity relates strongly to profile texture, we hypothesize that the short-range components may relate to the scale of erosion processes, while the long-range components are indicative of the scale of landscape morphology. Conclusion: In this study, we investigated the effect of changing active lag distance on the calculation of the range parameter. Future work investigating scale effects on other variogram parameters, including nugget and sill variances, may lead to better model selection and interpretation. Once this is achieved, separation of nested spatial components by factorial kriging may help to better define the correlations existing between spatial datasets.
The electrical resistivity methods have been commonly used for figuring out the ground layers. The purpose of this paper, differently from previous methods, is not only to figure out the layers but also to develope a equipment and a method to analyze ground porosity. Equipment has a shape of cone, which can be coupled with drilling rods. A field penetration test was performed to test application in Incheon Chungla area. Through the field test soil resistances were measured. To calculate soil porosity along the depth, Archie's law is applied. The results show that a new equipment and porosity analysis method using Archie's law can distinguish soil layers and precisely measure soil porosity.
본 연구는 팔공산 상류 수원지역(水源地域)에서 인공산성비 산도(酸度)의 변화에 따라 산림토양내를 통과한 토양수의 pH와 전기전도도(電氣傳導度)(EC)를 분석하여 임지 및 토심별 그 변화 특성을 파악하고, 나아가 산림토양과 수질정화기능과의 관련을 구명하고자 실시하였다. 시험유역의 상수리나무 및 낙엽송임지의 토양에서 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 토심별(0~5cm, 0~10cm, 0~20cm) 평균 토양pH는 상수리나무임지에서 4.8, 4.3, 4.5로, 그리고 낙엽송임지에서는 각각 5.15, 5.19, 5.21로 나타나 상수리나무임지에 비해 낙엽송임지에서 전반적으로 토양pH의 값이 높았다. 낙엽송임지의 토양에서는 토심이 깊을수록 토양pH가 다소 높았다. 2. 상수리나무임지에 비해 낙엽송임지의 토양에서 상대적으로 토양수 pH가 높았다. 이는 자연임지 자체의 토양 pH가 높은 것과 O층 두께의 차이에 의한 것으로 판단되었다. 3. 산림토양의 pH중화능력(中和能力)은 인공산성비 살포후 상당한 시간이 경과하였을 때 크게 발휘되었다. 일정시간이 경과한 후에 각 임지에서 토양수pH의 최대값이 나타났으며, 그 이후는 pH값이 더 높아지지 않았다. 4. 토양수EC의 특성은 pH3.0의 인공산성비 처리에서 시간의 경과에 따라 EC는 두 임지에서 모두 완만(緩慢)한 증가를 보였으며. pH5.0의 경우는 이와 반대로 EC가 시간의 경과에 따라 처음부터 값이 완만하게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 토양 내에서 pH의 처리 범위에 따라 양이온의 용탈량(溶脫量)과 완충작용을 주도(主導)하는 이온이 달라지기 때문으로 추정되었다. 5. 토심별 토양수EC값의 변화 경향에서 판단할 때, 두 임지에서 모두 토심이 깊어질수록 산림토양의 완충능은 증가하는 것으로 나타났다.
본 연구는 토양개량제 '프로파일'의 처리에 의한 토양의 물리화학성 및 잔디의 생육에 미치는 영향에 대해 조사 하였다. 토양개량제 비율별 처리구는 토양개량제 '프로파일'을 처리하지 않은 대조구(0%), 3% 처리구(3%), 5% 처리구(5%), 7% 처리구(7%), 그리고 10% 처리구(10%)로 설정하였다. 토양개량제 '프로파일'의 혼합비율 증가에 따라 전기전도도, 양이온치환용량, 모세관공극 및 공극은 증가하였고, 용적밀도와 수리전도도는 감소하였다. 잔디의 엽색 지수와 잔디 예지물이 7% 처리구에서 가장 높았고, '프로파일'의 처리량과 엽색 지수는 정의 상관성을 보였다. 토양의 이화학적 특성과 잔디 생육 지수별 상관관계 조사에서 양이온치환용량은 엽색 지수, 엽록소 지수 및 잔디 예지물에 대해 정의 상관성, 토양공극은 엽색 지수에 대해 정의 상관성을 나타내었다. 이들 결과를 종합할 때, 토양개량제 '프로파일'은 토양의 양이온치환용량과 토양공극을 개선하여 잔디의 품질과 생육이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
시설재배 토양의 염류집적 현황과 토양중 염류이동을 구명하기 위하여 충북지역의 청주 및 충주에서 토양의 화학적 특성을 조사하였다. 시설재배지의 토성(土性)은 사양토(砂壤土) 30%, 양토(壤土) 27%, 미사질양토(微砂質壤土) 43% 이었고, 표토의 염류농도 분포비율은 $2dS\;m^{-1}$ 이하가 23%, $2{\sim}4dS\;m^{-1}$ 30%, $4{\sim}6dS\;m^{-1}$ 25%, $6dS\;m^{-1}$ 이상이 22%로서 장해발생기준(障害發生基準) $4dS\;m^{-1}$를 초과하는 포장이 약 50% 이었으며, 심토(20~30cm)에서는 $2dS\;m^{-1}$ 이하인 토양이 68%이었다. 시설재배 토양의 EC는 경작년수에 따라 증가하여 5년 이상인 토양에서 $4.47dS\;m^{-1}$ 이상이었고 시설 밖의 노지포장보다 2.8~5.6배 높았다. 여름철 비닐을 제거한 토양의 EC는 $0.71{\sim}2.92dS\;m^{-1}$로서 제거하지 않은 토양의 $3.54{\sim}7.36dS\;m^{-1}$보다 현저히 감소되었다. 시설 재배 토양의 $NO_3-N$, $SO_4-S$ 그리고 Cl 함량은 노지토양에 비하여 각각 2.5. 7.0, 3.4배 높았다.
본 연구는 사과, 블루베리, 포도, 복숭아, 배 과수원에서 과수의 종류와 재배 방식(유기 및 관행)이 토양 특성 및 토양 절지동물 군집에 미치는 영향을 조사하였다. 함정트랩을 사용하여 토양 절지동물 군집을 조사하였으며, 조사 당시의 토양 수분 함량, 전기전도도, 온도가 조사되었다. 결과적으로, 과수의 종류와 재배 방식은 토양 특성에 유의한 영향을 미쳤다. 특히, 유기 사과 과수원에서는 관행 사과 과수원에 비해 높은 토양 수분 함량, 전기전도도, 온도가 관측되었다. 토양 절지동물 군집에 대한 조사를 통해서 5강 15목에 속하는 1,527 개체가 채집되었다. 개체수, 종 풍부도, 다양성 지수의 범위는 관행 및 유기 과수원에서 각각 9~93 ind. trap-1, 4.00~17.00, 1.09~1.84 및 27~48 ind. trap-1, 9.50~14.00, 1.33~2.14였다. 재배 방식은 토양절지동물 군집 특성에 유의한 영향을 미치지 않았다. 하지만 NMDS (Non-metric Multidimensional Scaling) 분석결과, 재배 방식에 따라 토양 절지동물 군집 구조가 유의하게 다를 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 재배 방식이 토양 절지동물에 미치는 영향을 파악하는데 있어, 토양 절지동물 군집에 영향을 미칠 수 있는 식생 군집 및 환경 특성이 종합적으로 고려되어야 하며, 토양 절지동물 군집의 특성뿐만 아니라 구조도 고려되어야 함을 시사한다.
Kim, Sung-Chul;Hong, Young Kyu;Lee, Sang Phil;Oh, Seung Min;Lim, Kyung Jae;Yang, Jae E.
한국토양비료학회지
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제50권1호
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pp.56-64
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2017
Soil quality has been regarded as an important factor for maintaining sustainability of ecosystem. Main purpose of this research was i) to select minimum factor for predicting biomass, and ii) to calculate soil quality index for biomass according to soil chemical properties. Result showed that soil pH, electrical conductivity (EC), soil organic matter (SOM), cation exchange capacity (CEC), and available phosphorus are minimum data set for calculating biomass production in soil. Selected representative soil chemical properties were evaluated for soil quality index and rated from 1 to 5 (1 is the best for biomass production). Percentage of each grade in terms of biomass production in national wide was 14.52, 35.23, 33.03, 6.47, 10.75% respectively. Although, only soil chemical properties were evaluated for calculating optimum soil quality, result of this research can be useful to understand basic protocol of soil quality assessment in national wide.
Smart agriculture requires sensing systems which are fundamental for precision agriculture. Adequate and appropriate water and nutrient supply not only improves crop productivity but also benefit to environment. However, there is no available soil sensor to continuously monitor nutrient status in soil. Electrical conductivity (EC) of soil is affected by ion contents in soil and can be used to evaluate nutrient contents in soil. Comparison of various commercial EC sensors showed similar water content and EC values at water content less than 20%. Soil EC values measured by sensors decreased with decreasing soil water content and linearly correlated with soil water content. EC values measured by soil sensor were highly correlated with water soluble nutrient contents such as Ca, K, Mg and N in soil indicating that the soil EC sensor can be used for monitoring changes in plant available nutrients in soil.
Lee, Jeom-Sook;Kim, Jong-Wook;Lee, Seung Ho;Myeong, Hyeon-Ho;Lee, Jung-Yun;Cho, Jang Sam
Journal of Ecology and Environment
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제40권1호
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pp.20-23
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2016
Background: The structures and soil factors of Suaeda glauca-Suaeda japonica zonal communities and Phragmites australis-S. japonica zonal communities were studied in salt marshes of west and south coasts of South Korea to provide basic data for coastal wetland conservation and restoration. Results: S. glauca community mean length was 67 m and S. japonica community mean length was 567 m in zonal communities, and P. australis and S. japonica community mean length were 57 m and 191 m in zonal communities. Regarding the electrical conductivity, sodium content, and clay contents in Upnae-ri, Shinan-gun, there were significant differences among zonal communities at significance level of 0.05 for two-sided t test. However, other factors were not significantly different. Conclusions: The results indicate that multiple factors such as electronic conductivity, total nitrogen level, clay, and sodium might play important roles in the formation of zonal plant communities of salt marshes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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