The objective of this study was to verify the effect of pig slurry application with acidification and biochar on feed value, nitrogen use efficiency (NUE) of maize forage, and ammonia (NH3) emission. The four treatments were applied: 1) non-pig slurry (only water as a control, C), 2) only pig slurry application (P), 3) acidified pig slurry application (AP), 4) acidified pig slurry application with biochar (APB). The pig slurry and biochar were applied at a rate of 150 kg N ha-1 and 300 kg ha-1, respectively. The AP and APB treatments enhanced all feed values compared to C and P treatments. The NUE for plant N was significantly increased 92.1% by AP and APB treatment, respectively, compared to the P treatment. On the other hand, feed values were not significantly different between AP and APB treatments. The acidification treatment with/without biochar significantly mitigated NH3 emission compared to the P treatment. The cumulative NH3 emission throughout the period of measurement decreased by 71.4% and 74.8% in the AP and APB treatments. Also, APB treatment reduced ammonia emission by 11.9% compared to AP treatment. The present study clearly showed that acidification and biochar can reduce ammonia emission from pig slurry application, and pig slurry application with acidification and biochar exhibited potential effects in feed value, NUE, and reducing N losses from pig slurry application through reduction of NH3 emission.

해양은 대기로 배출된 이산화탄소의 30% 가량을 흡수하여 대기 중 이산화탄소 농도를 감소시키는 역할을 하였 으나, 이 때문에 해양의 pH와 탄산염 이온(CO3 2− )이 감소하는 해양산성화 현상을 겪고 있다. 본 논문에서는 황해 연안 역의 신규 관측자료를 타 해역에서 획득된 기존 연구자료와 합쳐서 우리나라 주변 해역의 해양산성화 현황을 파악하고 자 하였다. 우리나라 주변의 황해, 동해, 동중국해(남해 포함)는 대기 중 이산화탄소를 흡수하고 있으나, 외해 대부분의 해역에서 해양산성화의 지표인 아라고나이트 포화도가 1 이상인 것으로 나타났다. 남해 동부 연안역에서는 담수 공급으 로 인한 희석과 성층 형성, 생물에 의한 유기물 생성과 분해가 표층과 저층의 계절적 해양산성화 변동에 큰 영향을 끼 쳤다. 진해만은 빈산소화 현상, 광양만은 담수로 인한 희석으로 여름철 광범위한 해역에서 아라고나이트 포화도가 1 미 만으로 감소하여, 탄산칼슘 패각(CaCO3 shell)을 가진 생물들에게 잠재적 위협이 될 것으로 보고되었다. 하지만 담수 유입이 많은 황해 연안역에서는 진해만과 광양만과 같이 뚜렷하고 광범위한 산성화는 발견되지 않았기 때문에, 연안역 에서는 각 해역별 특성에 따라 해양산성화의 양상을 진단해야 할 필요가 있었다. 우리나라 동해 남서부 해역의 계절적 용승 현상 역시 해양산성화에 영향을 미칠 수 있다. 이런 계절적 요인과 더불어, 대기 중의 이산화탄소 및 산성물질이 해양으로 계속 유입되면서, 우리나라 바다의 아라고나이트 포화도가 지속적으로 감소할 것으로 예상된다. 따라서 해양 산성화로부터 수산자원과 해양생태계를 보호하기 위해 향후 체계적인 해양산성화 모니터링을 강화해야 할 것이다.

This study was conducted to assess the effect of acidification of pig slurry on nitrogen (N) mineralization and its environmental impacts during pig slurry fermentation. Different inorganic and organic acids were used to acidify pig slurry. Four treatments including non-acidified pig slurry (control), pig slurry acidified with sulfuric acid, lactic acid, and citric acid were allocated with three replications. The total N content in the acidified pig slurry was higher than non-acidified pig slurry after fermentation. Acidification tended to increase total N content in pig slurry. Ammonium N (NH4 +-N) released from pig slurry was obviously increased at 7 days after incubation, representing 61.4%, 36.8%, and 37.4% increase in the acidified pig slurry with sulfuric acid, lactic acid, and citric acid, respectively. Nitrate N (NO3 --N) in the acidified pig slurry with sulfuric acid was the highest throughout the experiment period, but non-significant effect of organic acid. A large portion of ammonia (NH3) emission occurred within 10 days, corresponding to more than 55% of total NH3 emission. Total cumulative NH3 emission during the experimental period was lower 91% (2.9 mg N kg-1), 78% (7.3 mg N kg-1), and 81% (6.2 mg N kg-1) in the acidified pig slurry with sulfuric acid, lactic acid, and citric acid, respectively, than non-acidified pig slurry (32.7 mg N kg-1). These results suggest that acidification of pig slurry (particularly with sulfuric acid) can be faced as a good strategy to reduce NH3 emission without depressing the mineralization process.

본 연구는 산림생태계에서의 석회 시용 연구를 연대별, 국가별 그리고 주제별로 경향을 파악하고 석회 시용이 산림생태계의 각 요소 (토양, 식생, 수계 등)에 미치는 영향을 종합분석하고자 하였다. 산림 대상 석회 시용은 연대별 산성강하물 유입량의 변화에 따라 시용 목적이 달라졌으며, 관련 연구는 산성화로 인한 대규모 산림 피해가 발생한 유럽과 북미 지역에서 주로 수행되었다. 대부분의 석회 시용 연구는 토양 반응을 중심으로 수행되었고, 토양 이외에 식생, 수계 등을 포함한 연구의 수는 비교적 적었다. 한편 산림 대상 석회 시용의 효과는 토양, 식생 및 수계 사이의 유기적인 상호작용을 통해 산림생태계 전체에 미치며 특히 화학적 성질변화가 중요한 것으로 나타났다. 석회 시용 후 토양의 pH, BS, CEC 변화는 토양 층위와 경과 시간에 따라 다르게 나타났다. 그리고 식생의 반응은 지상부 및 지하부 생장과 식물체 내 양분 농도의 변화로 이어졌으며, 수종과 토양 조건에 따라 반응은 다르게 나타났다. 수계는 석회 시용 후 토양에서와 유사한 화학적 성질 변화를 보였으며, 이는 플랑크톤과 어류 등의 생물상 변화로 이어졌다. 본 연구 결과는 향후 석회 시용 관련 연구를 계획하는 단계에서 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The increases of industrial and technological development and human activities have disturbed the balance of natural nitrogen (N) circulation. These phenomena have induced that large amounts of N are to be present in excess in air, soil and water environment. We investigated the effects of excess of reactive nitrogen (Nr) compounds on soil and water environment ecosystems through literature and case studies, and suggested the strategy of mitigating the acidification in soil and water ecosystems. Nr moves to air, soil and water media, can be converted to different types, and interacts with other chemical compounds. As an efficient N management plan, the evaluation (application of monitoring and safety index) and the chemical restoration (research and development) of the acidification in soil and water environment ecosystems are required to minimize the effects of Nr as well as policies to regulate the various emission sources and amounts of Nr.

This study was conducted to assess the efficacy of slurry acidification in reducing ammonia emission from manure storage and application. The non-fermented cattle manure (NFC) and swine slurry (SS) were acidified by sulfuric acid and stored in an acryl chamber for 168 and 96 hours, respectively. Ammonia emitted from the chamber was collected using an acid trap system. The amount of ammonia emission was significantly reduced when the livestock manures were treated with sulfuric acid. The absolute amount of ammonia in NFC increased rapidly starting from 48 h and 72 h in the control (pH 8.6) and acidified NFC (pH 6.5), respectively. The absolute amount of ammonia was the highest at 96 h (3.65 g kg ¯¹ h ¯¹) in the control and at 144 h (2.34 g kg ¯¹ h ¯¹) in pH 6.5 NFC. The cumulative ammonia content in the control continuously increased until 96 h and was maintained until 168 h, whereas the increase rate of emission gas accumulation in acidified NFC was much less throughout the experimental period. Acidification of SS mitigated ammonia emission as proven in NFC. The cumulative amount of ammonia emission was decreased by 49.4% and 92.3% in the acidified SS at pH 6.5 and pH 5.5, respectively, compared to the control at 96 h after treatment. These results indicate that ammonia emission can be significantly reduced by sulfuric acid treatment of livestock manure during processing and the subsequent land application.

A lab-scale Anaerobic Baffled Reactor (ABR) was applied to treat a primary sludge taken from a municipal wastewater treatment plant. In this experiment, acidogenic reaction was promoted by operating the ABR with short hydraulic retention time (HRT) to produce sufficient volatile fatty acids (VFA) instead of production of methane. The performance of ABR on the VFA production and total solids reduction was observed with different operating conditions with 2, 4, 6, and 8 days of HRT. Corresponding organic loading rates were 6.7, 3.4, 2.2, and 1.6 kgCODcr /m3·day. As HRT increased the removal rate of TCOD was also increased (82.5, 84.2, 96.9, and 95.9 % in average for HRT of 2, 4, 6, and 8 days, respectively) because the settlement of solids was enhanced in the baffle by the decrease of upflow velocity. At HRT of 2 days the average concentration of VFA in the effluent was measured at 1,306±552 mgCOD/L corresponding to 107 % increment as compared to the VFA concentration in the influent. However, as HRT increased VFA concentraiotn was decreased to 143±552 mgCOD/L at HRT of 8 days. The reduction rates of total solids were 12.2, 26.5, 24.8, and 43.0 % for HRT of 2, 4, 6, and 8 days. As HRT increased the hydrolysis of organic particulate matters in the reactor was enhanced due to the increasing of solids retention time in the baffle zone with low upflow velocity in long HRT condition. Consequently, we found that a primary sludge became a good source of VFA production by the application of ABR process with HRT less than 4 days and the 12-26 % of total solids reduction was expected at these conditions.

해양에서 이산화탄소 증가에 따른 해양산성화가 넙치 치어의 성장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 현장 메조코즘 실험을 실시하였다. 동해 남부에 위치한 기장군 장안읍의 사질저질에서 실험군(이산화탄소 주입)과 대조군의 실험장비를 설치하여 43일 동안 총 447개체 (실험군 223개체, 대조군 224개체)를 대상으로 실시하였다. 실험군의 pH는 평균 7.63±0.13, 이산화탄소 (fCO2)농도는 평균 1660±540 μatm로 2100년도에 예상되는 수준으로 (IPCC 2007) 유지하였으며, 대조구는 현재 기장군 장안읍 해역의 해양환경으로 유지하였다. 실험기간동안 사망률은 실험군과 대조군 사이에서 큰 차이를 나타내지 않았고 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 넙치 치어의 체장과 체중은 대조군에서 더 큰 증가양상을 나타내어, 그 결과 대조군에서 더 큰 성장률(specific growth rate)을 보였다. 결론적으로 본 연구는 해양에서 이산화탄소 농도의 증가는 넙치 치어의 초기 성장에 영향을 줄 수 있는 가능성을 제시하였다.

본 연구는 우라늄 변환시설 운전 중에 발생된 우라늄 함유 슬러지를 가열 처리하여 분말 형태로 저장 중인 우 라늄 함유 슬러지의 열분해 고체폐기물 (Thermal Decomposed Solid Waste of uranium-bearing sludge : TDSW)을 대상으로 TDSW의 용해, TDSW 질산 용해액의 알카리화에 의한 불순물 제거 및 탄산염 알카리화 용 액의 산성화에 의한 U 선택적 제거/회수 특성 등을 규명하였다. TDSW의 용해는 질산용해가 탄산염 산화용해 보다 효과적이었다. 1M 질산에서 TDSW의 약 30wt%가 고체 잔류물로 불용해되었고, TDSW 내 함유 U은 99% 이상이 용해되었다. TDSW의 질산 용해액의 알카리화는 탄산염에 의한 알카리화가 불순물 제거 측면에서 보 다 효과적이며, 탄산염 알카리화 (pH 약 9)에서 U과 공용해된 Ca, Al, Zn 및 Fe 등의 98±1%가 제거되었다. 그 리고 불순물이 거의 제거된 알카리화 용액 (0.5 M H2O2 첨가)의 산성화 (pH 약 3) 에서 U의 99% 이상을 회수 할 수 있어 TDSW로부터 U을 선택적으로 제거/회수할 수 있었다.

Homeostatic pH is very important for various cellular processes, including metabolism, survival, and death. An imbalanced-pH might induce cellular acidosis, which is involved in many abnormal events such as apoptosis and malignancy. One of several factors contributing to the onset of metabolic acidosis is the production of lactate and protons by lactate dehydrogenase (LDH) in anaerobic glycolysis. LDH is an important enzyme that catalyzes the reversible conversion of pyruvate to lactate. This study sought to examine whether decreases in extracellular pH induce apoptosis of CHO cells, and to elucidate the role of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) in acidification-induced apoptosis. To test apoptotic signaling by acidification we used CHO dhfr cells that were sensitive to acidification, and CHO/anti-LDH cells that are resistant to acidification-induced apoptosis and have reduced LDH activity by stable LDH antisense mRNA expression. In the present study, cellular lactic acid-induced acidification and the role of MAPKs signaling in acidification-induced apoptosis were investigated. Acidification, which is caused by -HCO₃⁻ free conditions, induced apoptosis and MAPKs (ERK, JNK, and p38) activation. However, MAPKs were slightly activated in acidic conditions in the CHO/anti-LDH cells, indicating that lactic acid-induced acidification induces activation of MAPKs. Treatment with a p38 inhibitor, PD169316, increased acidification-induced apoptosis but apoptosis was not affected by inhibitors for ERK (U0126) or JNK (SP600125). Thus, these data support the hypothesis that activation of the p38 MAPK during acidification-induced apoptosis contributes to cell survival.

튀김닭 전문점의 튀김조건 및 소비자에 대한 기호도 조사와 튀김닭에 사용하는 식용유지의 산패와 관하여 연구한 결과는 다음과 같다. 1. 튀김닭 전문점에서의 닭의 튀김조건을 조사한 결과 사용유지는 주로 콩기름이었으며 튀김온도는 170-180℃, 튀김시간은 10-15분, 튀김유 교체는 30번 정도 튀긴 후에 이루어지는 것으로 조사되었다. 2. 튀김닭에 대한 소비자 기호도 조사를 실시한 결과를 보면 응답자 중 76.2%가 ‘튀김유가 유해할 것이다’라고 생각하고 있었으며 신선도를 유지하기 위해서는 튀김유를 매일 교체해야 한다(50.8%)고 생각하고 있으나 업체에서는 3-4일 정도는 사용할 것이다(37.3%) 라는 추측을 갖고 있는 것으로 조사되었다. 3. 튀김닭 전문점의 튀김조건에 맞춰 닭을 튀겨 튀김횟수에 따른 변화를 측정한 결과 AV 및 POV는 같은 기름으로 30번 정도를 튀겼을 때 그 값이 약간씩은 증가했으나 튀김식품의 기준치에는 미치지 못하는 값으로 튀김유의 산패진행이 많지 않음을 알 수 있었다. 4. 닭을 1일 3회씩 10일간을 튀겨 튀김일수에 따른 산패의 변화를 알아본 결과 어느 정도의 산패가 진행되고 있었으나 그 진행의 수준은 낮은 편이었다. 5. 생닭의 경우 보관기간에 따라 AV가 높게 증가하여 닭의 신선도가 튀김유의 산패에 많은 영향을 주고 있었으며 튀김시 생닭의 선택에 주의를 기울여야 할 것이다.

인위적으로 pH 구배가 조성된 회분배양 시스템 (batch culture system)내에서 산성화에 따른 종속영양 세균 군집의 종조성 변화를 분석하였다. 총세균의 개체수는 산성화에 영향을 받지 않았으며, 종속영양세균 군집의 크기는 pH가 낮아질수록 감소하였다. 전 pH구간에서 분리된 종속영양 세균들은 모두 12속 22종으로 나타났으며, 이중 그람음성 세균은 64%,그람양성 세균은 36%의 비율로 분포하였다. pH가 낮아짐에 따라 그람양성 세균의 분포