공주지역에 조림된 리기다소나무 군락에서 국내 대표 수종인 소나무와 방풍림으로 주로 조림되는 곰솔 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하였다. 분해 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 잔존율은 각각 42.12±5.30과 24.79±1.98%로 소나무와 곰솔의 낙엽 분해율은 곰솔 낙엽의 분해가 소나무 낙엽의 분해에 비해 빠르게 일어났다. 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 분해상수 (k)는 각각 3.02과 3.59로 곰솔 낙엽의 분해상수가 다소 높게 나타났다. 소나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 14.4, 144.1 이었으나 60개월 경과 후에는 각각 2.26와 40.1로 점차 감소하였으며, 곰솔 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 14.4와 111.3로 나타났고, 60개월 경과 후에는 각각 3.06와 45.8로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 소나무 낙엽에서 각각 3.07, 0.31, 1.51, 16.56, 2.03 mg g-1, 곰솔 낙엽에서 각각 3.02, 0.39, 0.99, 19.55, 1.48 mg g-1로 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 질소와 인의 함량은 유사하였다. 60 개월 경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존율은 소나무 낙엽에서 각각 231.08, 130.13, 35.68, 48.58, 36.03%이었고, 곰솔 낙엽에서 각각 143.91, 74.02, 28.59, 45.08, 44.99%로 나타났다.

국가장기생태연구사업의 일환으로 국내 주요 조림수종인 리기다소나무와 잣나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 분해 21개월경과 후 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 잔존률은 각각 58.27±4.13, 54.08±4.32으로 잣나무 낙엽의 분해가 리기다소나무 낙엽보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 21개월경과 후 리기 다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 0.95, 1.08로 잣나무 낙엽의 분해상수가 높은 것으로 나타났다. 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 초기 C/N 비율은 각각 64.4, 40.6 이었으나 21개월경과 후에는 각각 41.0, 18.9로 점차 감소하였고, C/P 비율은 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽에서 초기에 각각 529.8, 236.5에서 21개월경과 후 384.1, 205.2로 감소하였다. 낙엽의 초기 N,P,K,Ca,Mg 함량은 리기다소나무 낙엽에서 각각 6.78, 0.83, 2.84, 0.99, 2.59 mg/g 이었으며, 잣나무 낙엽에서 각각 10.90, 1.87, 5.82, 4.79, 2.00 mg/g으로 마그네슘을 제외한 원소의 함량은 잣나무에서 높았다. 21개월 경과 후 N,P,K,Ca,Mg 잔존률은 리기다소나무 낙엽에서 각각 88.4, 77.6, 26.7, 50.5, 44.5% 이었으며 잣나무 낙엽에서 각각 114.4, 61.3, 7.6, 115.2, 72.0%로 나타났다.

In this study, effects of nutrient and inorganic carbon on single cell emergence during the cultivation of microalgae were observed using colonial green algae, Pediastrum duplex. The concentration of inorganic carbon had significant effect on single cell emergence and its growth, but nitrogen and phosphorus concentration showed minor effects. According to P. duplex cultivation experiment, single cell started to be emerged around 500~750 mg-C/L of inorganic carbon concentration and it was bloomed dramatically at the higher values. And growth of P. duplex was started to be surpressed at the single cell formation concentration. From the results, it could be said that when we operate the microalgae systems for cultivation/harvesting or wastewater treatment, in order to avoid single cell formation, inorganic carbon should be maintained to the proper level

월악산 국립공원에서 2009년 1월부터 2013년 12월까지 5년간 낙엽생산량과 낙엽을 통해 임상으로 이입되는 영양염류량을 조사하였다. 잎, 가지, 생식기관, 기타로 분류된 낙엽의 5년간 평균 생산량은 각각 1.940 ±0.21, 0.505 ± 0.15, 0.259 ± 0.09, and 0.737 ± 0.14 t ㏊-1 yr-1 이었으며 낙엽구성원의 비율은 각각 56.4, 14.7, 7.5, 21.4%, 로 잎의 비율이 가장 높았다. 조사기간 동안 생산된 낙엽의 총량은 2009년부터 2013년까지 각각 2.810, 3.796, 3.268, 3.284, 4.045 ton ㏊-1 yr-1 으로, 5년간 평균 3.441 ± 0.49 ton ㏊-1 yr-1의 낙엽이 생산되었다. 조사기간 동안 조사된 낙엽을 통해 입상에 이입되는 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 평균 이입량은 각각 22.73 ± 4.92, 1.05 ± 0.42, 4.26 ± 1.69, 8.48 ± 4.62, 2.42 ± 1.01 ㎏ ㏊-1 yr-1 이었다.

This study was intended to evaluate the removal efficiency of nutrients in effluents of wastewater using microalgae. Microalgae used in the culture experiment collected in stream and reservoir located in Gyeongsangbuk-do. Dominant species in prior-culture tank were Monoraphidium contortum, Scenedesmus acutus, Coelastrum microporum and Chlorella sp. Dominant species in synthetic wastewater culture under the 4000 Lux and 8000 Lux were Chlorella sp. and Scenedesmus obliquus. The removal efficiency of NO3-N under the 4000 Lux and 8000 Lux were 27.2%~88.1% and 63.0%~83.6% respectively. The removal efficiency of PO4-P under the 4000 Lux and 8000 Lux showed above 93%. Removal efficiency of nutrients of 1.0×106 cells mL-1 inoculation concentration was more higher than that of nutrients of 1.0×105 cells mL-1 and 1.0×107 cells mL-1 inoculation concentration. Microalgae cultured in synthetic wastewater removed 94.9% of TN and 90.0% of TP. The removal rate of TN and TP in synthetic wastewater were 1.961 mg L-1 day-1 and 0.200 mg L-1 day-1 respectively. Nutrient removal efficiency of microalgae according to kinds of wastewater showed the highest in the private sewage.

This study was performed to develop a new process technology for advanced wastewater treatment using a modified Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process that adopts anoxic-oxic suspended biomass tanks to enhance nutrients removal. A modified lab-scale RABC process was applied to examine its applicability and to obtain the design factors for the optimum operation of the system. The modified RABC process showed a little more stable and high nutrients removal efficiency than the prototype RABC process: about 70% of nitrogen and 55% of phosphorous removal when the low organic loading (influent COD 200mg/L). However, the processing efficiency of nutrients removal rates was enhanced to great extent when high organic loading: nitrogen 90% and phosphorous 85% (influent COD 500mg/L). High organic loading stimulated extremely good biomass attachment on the reticular carrier RABC stage and the excellent nutrients removal, nevertheless with almost no offensive odor.

Baswflow is defined as short term discharge through groundwater caused by rainfall events. Impacts of baseflow is significant on water quality especially where pervious agricultural watershed as groundwater is more vulnerable to the contamination. In this study, the Cheongmicheon watershed was subjected to study to assess the impacts of baseflow on surface water quality, where more than 90% of pollutant load is originated from the livestock raising area, and very high probability of surface water contamination due to the baseflow. To estimate nutrient loading cased by baseflow, NI (Numerical Integration) model and LOADEST (LOADing ESTimation) model were used.

국가장기생태 연구사업의 일환으로 낙엽활엽수인 신갈나무와 상록침엽수인 소나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 이를 위해 2005년 12월 월악산의 신갈나무림과 소나무림에 낙엽주머니를 설치하고 2006년 3월부터 2011년 9월까지 69개월간 3개월 간격으로 낙엽주머니를 수거하여 분해율, 분해상수(k), 그리고 분해과정에 따른 C/N비, C/P비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하였다. 분해 69개월경과 후 신갈나무와 소나무 낙엽의 잔존률은 각각 35.4±2.3%와 16.1±1.3%로 소나무 낙엽의 분해가 신갈나무 낙엽의 분해보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 분해 69개월경과 후 신갈나무 낙엽과 소나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 5.97과 10.50으로 소나무 낙엽의 분해상수가 높게 나타났다. 신갈나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 43.1, 543.9이었으나 69개월경과 후에는 각각 8.7과 141.2로 점차 감소하였으며, 소나무 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 151.2와 391.4로 나타났고, 분해 69개월경과 후에는 각각 22.9와 136.5로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg의 함량은 신갈나무 낙엽에서 각각 9.30, 0.23, 2.36, 3.14, 1.11mg/g, 소나무 낙엽에서 각각 3.02, 0.09, 1.00, 3.84, 0.62mg/g으로 신갈나무 낙엽에서 질소와 인의 함량이 현저히 높았다. 분해 69개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 신갈나무 낙엽에서 각각 73.8, 60.9, 17.2, 20.3, 35.1%, 소나무 낙엽에서 각각 69.5, 75.3, 12.3, 10.9, 10.8%로 나타났다.

에너지 소비의 증가와 화석 연료의 감소로 인해 바이오디젤과 같은 재생 가능한 대체 에너지 자원이 관심을 받고 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤은 기존의 농작물과 경쟁하지 않는 것과 더불어 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 미세조류 배양의 생산 비용 절감과 축산 폐수 처리라는 두 가지 목표를 충족시키지 위해 돈분 액체 비료를 사용하였다. 옥외 배양 시스템(Small Scale Raceway Pond; SSRP)과 희석된 돈분 액체 비료를 이용하여 단일 미세조류 Chlorella sp. JK2, Scenedesmus sp. JK10 과 혼합 토착 미세조류 CSS를 20일 동안 각각 배양하였다. 미세조류 혼합균주인 CSS의 바이오매스 생산과 지질 생산성은 각각 1.19±0.09 g L-1, 12.44±0.38mg L-1 day-1로 단일 종에 비해 2배 이상 높았다. 돈분 액체 비료의 TN, TP의 제거율 역시 혼합 토착 미세조류 CSS에서 93.6%, 98.5%로 단일 종의 이용에 비해 30% 이상 높은 제거 효율을 보여주었다. 이를 통해 돈분 액체 비료는 미세조류 배양에 필요한 N과 P를 제공하며, 미세조류를 이용한 SSRP를 통하여 영양염류를 제거할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 미세조류 배양을 위한 생산 비용의 감소로 경제성 있는 바이오디젤의 생산 가능성을 확인하였다.

자연형 습지와 인공저수지, 댐호에서의 저서성대형무척추동물과 수체 내 영양 염류(TN, TP, NH3-N, NO3-N, PO4-P)의 상관관계를 분석하였다. 자연형 습지(정 양늪, 질날늪, 박실지), 인공저수지(번개늪, 장척호, 풍락지), 그리고 댐호(경천호, 운문호, 진양호)의 각 1~3개의 대표지점에서 연 2회 조사를 실시하였다. 자연형 습지의 3개 호소에서 총 78종, 인공 저수지에서 총 50종, 인공 댐호에서 총 38종의 저서성대형무척추동물이 출현하였다. 영양염류 항목 중 TN은 자연형 습지(1.486), 댐호(1.380), 인공저수지(1.084), TP는 자연형 습지(0.073), 인공저수 지(0.066), 댐호(0.024)의 순으로 높은 평균값을 나타냈다. 저서성대형무척추동물 과 영양염류 항목의 상관성 분석 결과, 저서성대형무척추동물 중 곤충류의 종수는 자연형 습지에서 TN(R=0.928, p=0.008) 및 NO3-N(R=0.918, p=0.010)과 양의 상 관관계를 보였으며, 댐호에서는 TP가 R=0.911, p=0.012로 양의 상관관계를 나타 내었다. 인공 저수지에서는 비곤충류의 개체수와 TP가 R=0.903, p=0.014로 양의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다.

상록활엽수인 가시나무와 낙엽활엽수인 상수리나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하기 위해 2008년 12월 공주의 상수리나무군락에 낙엽주머니를 설치하고 2009년 3월부터 2010년 12월까지 3개월 간격으로 낙엽주머니를 수거하여 분해율, 분해상수(k), 그리고 분해과정에 따른 C/N비, C/P비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하였다. 24개월경과 후 상수리나무 낙엽과 가시나무 낙엽의 잔존률은 각각 46.3±5.4%와 37.8±2.5%로 가시나무 낙엽의 분해가 상수리나무 낙엽의 분해보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 24개월경과 후 상수리나무 낙엽과 가시나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 0.38과 0.49로 가시나무 낙엽의 분해상수가 높게 나타났다. 상수리나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N. C/P 비율은 초기에 각각 46.8, 270.9 이었으나 24개월경과 후에는 각각 22.5와 104.2로 점차 감소하였으며, 가시나무 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 22.4와 41.7로 나타났고, 24개월경과 후에는 각각 16.7와 89.9로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 상수리나무 낙엽에서 각각 8.31, 0.44, 4.18, 9.38, 1.37 mg/g, 가시나무 낙엽에서 각각 19.88, 2.73, 7.06, 8.24, 2.61 mg/g으로 가시나무 낙엽의 질소와 인의 함량이 상수리나무 낙엽에 비해 현저히 높았다. 24개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 상수리나무 낙엽에서 각각 100.91, 114.75, 32.99, 50.63, 15.51% 이었고, 가시나무 낙엽에서 각각 43.22, 11.35, 12.98, 82.22, 44.23% 로 조사기간 동안에 상수리나무 낙엽에서는 질소와 인의 부동화가, 가시나무 낙엽에서는 질소와 인의 무기화가 진행되었다.

본 연구에서는 2007년 7월부터 2010년 10월까지 4년 동안 강원도 삼척시에서 산불유형과 산불의 피해로부터 회복정도에 따른 낙엽생산량과 낙엽에 의해 임상으로 이입되는 영양염류 함량을 비교하였다. 산불대조구, 수관화 발생 조사구 (C-1, C-3), 지표화 발생 조사구(G-2)에서 4년간 평균 낙엽생산량은 각각 7.74±2.56, 1.17±0.67, 2.97±0.44, 2.92±0.42ton·ha-1·yr-1로 나타났다. 낙엽 생산을 통해 임상으로 이입되는 4년간 평균 총질소, 총인, 칼륨, 칼슘과 마그네슘의 양은 산불대조구에서 각각 22.20±12.43, 1.16±0.46, 2.68±1.44, 16.22±4.69, 1.36±0.32kg·ha-1·yr-1로 가장 높은 값을 보였으며, 수관화 발생 조사구(C-1)에서는 각각 3.73±2.31, 0.10±0.09, 0.27±0.20, 2.75±2.58, 0.24±0.27kg·ha-1·yr-1로 가장 낮은 결과를 보였다. 총질소, 총인, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 5개의 영양염류를 합산하여 보면 낙엽에 의해 임상으로 이입되는 영양염류의 함량은 산불대조구 〉 수관화 발생 조사구(C-3), 지표화 발생 조사구 (G-2) 〉 수관화 발생 조사구(C-1) 순으로 나타났다.

본 연구는 국립수산과학원의 국가해양환경측정망 자료를 이용하여 2001년부터 2010년까지 년 4회 군산연안의 10개 정점에서의 용존성무기영양염류의 조사시기별 및 정점별 변동을 분석하였다. 용존성무기질소(DIN)의 연도별 평균값은 표층과 저층 모두 비슷한 농도 분포를 보였는데, 10년간 표층 평균은 0.421mg/L(0.198~0.846mg/L)였고, 저층 평균은 0.344mg/L(0.148~0.717mg/L)였다. 연도별 평균값은 표층에서 2002년 0.846mg/L로 가장 높았고 그 이후 차차 낮아지는 경향을 보여 2010년 0.198mg/L로 가장 낮은 값을 보였으며, 저층도 유사한 경향을 보였다. 군산연안의 10개 정점에서의 DIN의 10년간 평균의 암모니아질소, 아질산질소 및 질산질소의 비율은 각각 27%, 3% 및 70%정도로서 대부분 질산질소였으며, 표 저층간의 차이도 거의 없었다. 용존성무기인(DIP)의 연 평균값은 2002년 저층에서 0.085mg/L로 높은 값을 보인 것을 제외하고는 표 저층간의 농도 차이는 거의 없었으며, 표층에서 10년 평균이 0.024mg/L 였으나, 2008년 0.021mg/L, 2009년 0.007mg/L, 2010년 0.008mg/L로 농도가 급격히 낮아졌다. 2002년부터 2010년까지 DIN/DIP 농도비를 비교한 결과 표층에서 평균 6.0(3.2~10.1), 저층에서 평균 4.6(2.6~7.0)으로서 2002년을 제외하고는 연도별 및 표 저층 간에 큰 차이는 없었다. 2004년부터 조사된 용존성무기규소는 7년 평균이 표층에서 0.372mg/L, 저층에서 0.352mg/L로 표 저층간에 차이가 거의 없었으며, 표층에서 2005년 평균 0.552mg/L, 2006년 평균 0.575mg/L의 값을 보인 후, 지속적으로 감소하는 경향을 보였으며, 2009년에는 0.130mg/L로 최소값을 보였다. 전체적으로 염분과 용존성무기영양염류와의 10년간 상관관계는 표층에서 용존성무기질소는 -0.72, 용존성무기인은 -0.46, 용존성무기규소는 -0.63 이었으며, 저층은 용존성무기질소는 -0.70, 용존성무기인은 -0.44, 용존성무기규소는 -0.57로서, 군산 연안의 용존성무기영양염류은 금강으로 부터의 담수유입에 의한 영향이 크게 나타났으며, 특히 금강을 통해 용존성무기질소가 많이 유입되는 것으로 나타났다. 용존성무기영양염류는 군산시에 가까운 정점 1, 2, 3에서 높은 값을 보였는데, 이는 금강과 군산시의 영향으로 생각된다. 조사 시기에 따른 농도 변화는 크지 않았으나, 연도별 평균값을 보면 2001년부터 용존성무기영양염류의 농도가 점차 감소하는 경향을 보여, 이에 대한 지속적인 모니터링과 그 원인 연구가 필요할 것으로 판단된다.