Dissolved organic matter (DOM) is a key component in the biogeochemical cycling in freshwater ecosystem. However, it has been rarely explored, particularly complex river watershed dominated by natural and anthropogenic sources, such as various effluent facility and livestock. The current research developed a new analytical method for TOC/TN (Total Organic Carbon/Total Nitrogen) stable isotope ratio, and distinguish DOM source using stable isotope value (δ13C-DOC) and spectroscopic indices (fluorescence index [FI] and biological index [BIX]). The TOC/TN-IR/MS analytical system was optimized and precision and accuracy were secured using two international standards (IAEA-600 Caffein, IAEA-CH-6 Sucrose). As a result of controlling the instrumental conditions to enable TOC stable isotope analysis even in low-concentration environmental samples (<1 mgC L-1), the minimum detection limit was improved. The 12 potential DOM source were collected from watershed, which includes top-soils, groundwater, plant group (fallen leaves, riparian plants, suspended algae) and effluent group (pig and cow livestock, agricultural land, urban, industry facility, swine facility and wastewater treatment facilities). As a result of comparing characteristics between 12 sources using spectroscopic indices and δ13C-DOC values, it were divided into four groups according to their characteristics as a respective DOM sources. The current study established the TOC/TN stable isotope analyses system for the first time in Korea, and found that spectroscopic indices and δ13C-DOC are very useful tool to trace the origin of organic matter in the aquatic environments through library database.

Pt/C catalysts were prepared using black carbon (CB), and evaluated for their potential application as a catalyst of liquid-phase catalystic exchange for tritium treatment. CB was treated with 10% H2O2 solution for 0 and 2 hours at 105°C, Ethylene glycol and 40wt% Pt were added to the dried treated sample to prepare a Pt/C catalyst. The physical and chemical properties of the prepared catalysts were evaluated by BET, XRD, elemental analysis (EA), and TEM analyses. As a result of BET analysis, the surface area of CB without 10% H2O2 was 237.2 m2·g-1, and after treatment with 10% H2O2, it decreased to 181.2 m2·g-1 for 2 hours. However, the internal surface area increased, indicating the possibility that more Pt could be distributed inside the CB treated with 10% H2O2. In the XRD analysis results, the presence of Pt was confirmed by observing the Pt peak in the prepared Pt/C catalyst, and it was also observed through TEM analysis that Pt was evenly distributed within the CB. The elemental analysis (EA) results showed that the ratio of S and N decreased and the ratio of O increased with increasing 10% H2O2 treatment time. The H2O2 treated carbon supported Pt catalysts and polytetrafluoroethylene were then loaded together on a foamed nickel carrier to obtain hydrophobic catalysts. Our hydrophobic Pt catalyst using H2O2 treated black carbon are expected to be usefully used in the tritium treatment system.

Recently, quantitative analyses of food web structure based on carbon and nitrogen stable isotopes are widely applied to environmental assessments as well as ecological researches of various ecosystems, particularly rivers and streams. In the present study, we analyzed carbon and nitrogen stable isotope ratios of POM (both planktonic and attached forms), zooplankton, benthic macroinvertebrates and fish collected from 6 sites located at Nakdong River. Samples were collected from upstream areas of 5 weirs (Sangju, Gangjeong- Goryeong, Dalseong, Hapcheon-Changnyeong, and Changnyeong-Haman Weirs) and one downstream area of Hapcheon-Changnyeong Weir in dry season (June) and after rainy season (September). We suggested ranges of their carbon and nitrogen stable isotope ratios and calculated their trophic levels in the food web to compare their temporal and spatial variations. Trophic levels of organisms were relatively higher in Sangju Weir located at upper part of Nakdong River, and decreased thereafter. However, the trophic levels were recovered at the Changnyeong-Haman Weir, the lowest weir in the river. The trophic level calculated by nitrogen stable isotope ratios showed more reliable ranges when they were calculated based on zooplankton than POM used as baseline. The suggested quantitative ecological information of the majority of biological communities in Nakdong River would be helpful to understand the response of river food web to environmental disturbances and can be applied to various further researches regarding the quantitative approaches for the understanding food web structure and function of river ecosystems as well as restoration.

태백산 분지에 분포하는 탄산염 및 규질쇄설성 혼합 퇴적물로 구성된 세송층(late Middle Cambrian to Furongian)은 δ 13 C값이 1.14에서 2.81‰을 갖는 SPICE (Steptoean positive carbon excursion)를 15 m 두께의 층서구간 에서 보여준다. SPICE는 Fenghuangella laevis대, Prochuangia mansuyi대 그리고 Chuangia대로 구성된 삼엽충 생물대 에서 산출되며 이는 Paibian Stage의 하부에 해당된다. 세송층은 엽층리 이암, 단괴상 셰일, 엽층리 사암, 균질사암, 석 회역암, 석회암-셰일 쌍을 포함한 6개의 암상으로 구성된다. 세송층은 폭풍파도기저면 아래의 외대륙붕에서 퇴적된 것 으로 알려져 있다. 시기적으로 Paibian Stage에 속하는 SPICE는 세송층에서 고수위 퇴적계 다발, 대비 정합면과 해침 퇴적계 다발에서 발견된다. SPICE의 최대 안정 탄소 동위원소 값은 상대적인 해수면 하강에 의해 형성된 대비 정합면 과 일치한다. 세송층에서 SPICE의 산출은 SPICE가 화석의 산출이 결여된 지층의 전세계적 대비를 위해 사용될 수 있 는 도구임을 암시한다.

본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용하여 하천에서 환경변화의 지표로 활용할 수 있는 부착조류의 먹이원으로서 기여도를 파악하고자 하였다. 연구지역인 탐진강은 지류를 통해 유입되는 외래기원물질의 영향으 로 상류에서 하류로 갈수록 높은 영양염의 농도를 나타 냈으며 이와 더불어 상위섭식자인 어류의 질소 안정동위 원소비의 증가가 관찰되었다. 또한 탐진강에서 채집된 저 서성대형무척추동물과 어류의 δ13C 값이 상류에서 하류 로 이동하면서 무거워지는 경향을 나타내었다. 이는 탐진 강 하류 수역에서 무거운 δ13C 값을 보였던 암석 부착조 류가 먹이원으로서의 기여도가 높아진 결과로 판단된다.

The Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion (SPICE) is found in the Machari Formation which was interpreted to have been deposited on the middle to outer carbonate ramp environment. The Machari Formation is the Middle to Late Cambrian in age and distributed in the Yeongweol area, Gangweon Province, Korea. The SPICE event in the Machari Formation begins with the first appearance datum of trilobite Glyptagnostus reticulatus and ends with the first appearance of datum of trilobite Irvingella. The SPICE is found in approximately 120 m thick sequence and δ13C values in the SPICE interval range from 0.6 to 4.4‰. The SPICE in the Machari Formation is interpreted to be caused by burial of organic matter in the sea floor and subsequent increase of 13C isotope of the Late Cambrian ocean. The SPICE interval in the Machari Formation corresponds to the highstand to transgressive systems tracts.

연구지역의 지형은 해안과 인접한 소규모의 곡저평야에 속한다. 이 곡저평야는 낮은 구릉지 사이 개석된 곳에 충적물이 매적되어 형성되었다. 본 연구에서는 탄소안정동위원소비 분석과 토양유기탄소 분석을 이용하여 과거의 기후환경 복원을 시도하였다. I 시기(약 6,600±60 yr B.P.-5,350±60 yr B.P.)는 전반적으로 온난하고 습윤한 기후환경이었으나, 건습변화에 있어서는 약건조(또는 약습윤)→습윤의 미변화가 감지된다. II 시기(약 5,350±60 yr B.P.-2,200 yr B.P.)는 현재와 비슷한 온난습윤한 기후환경을 나타낸다. 4,720±60 yr B.P.와 4,210±50 yr B.P. 사이는 전체 퇴적층 중 가장 습윤했던 것으로 파악된다. 4,210±50 yr B.P. 이후에는 점차 습윤에서 약습윤(또는 약건조)환경으로 이행하는 과정이 나타난다. III 시기(약 2,200 yr B.P.-210±60 yr B.P.)는 앞선 두 시기와 확연히 구분되며, 약습윤(또는 약건조)의 기후환경을 나타낸다.

밀과 보리에 있어서 종자크기와 질소영양이 수분리용효율과 탄소동위원소차별에 미치는 영 향을 조사하여 탄소동위원소차별, 수분이용효율, 질소영양간의 상호작용를 구명하고저 종자크기가 영과당 각각 44mg과 22mg인 춘파형 밀과 보리 한 품종을 직경이 15.3cm인 폿트에서 2본씩 재식, m2 당 질소 10g과 32g 비율로 시용하여 수분이용효율에 관련된 형질과 탄소동위원소차별을 조사하였다. 두 종자크기와 두 질소 시비량을 평균한 건물중은 절간신장기에는 보리가 밀보다 105% 컸던 반면 개화기에는 보리보다 출수가 3일 늦은 밀이 보리보다 16% 많았다. 절간신장기과 개화기에 있어서 보리에 비하여 밀에서 건물중에 미치는 대립종자의 영향이 컸었다. 다질소구가 소질소구에 비하여 개화기에 있어서 밀과 보리의 건물중이 각각 40%와 31% 높았다. 절간신장기와 개화기에 있어서 수분이용효율은 보리가 밀보다 각각 35%와 20% 많았고, 지상부의 탄소동위원소차별은 밀보다 보리가 생육기와 식물체 부위에 따라 2.0~3.6% 적었다. 종자크기가 수분이용효율에 미치는 영향은 뚜렷한 경향이 없었고 탄소동위원소차별에도 유의한 영향을 주지 않았다. 절간신장기에 있어서 수분이용효율은 질소영양에 의하여 영향을 받지 않았으나 개화기에 있어서는 소질소구에 비하여 다질소구에서 밀과 보리가 각각 2%와 7% 컸었다. 두 맥종과 두 종자크기를 평균한 탄소동위원소차별은 생육시기에 관계없이 다질소구에서 소질소구보다 약 2.5% 낮았다. 탄소동위원소차별은 절간신장기에는 수분이용효율과 유의한 상관관계가 없었으나 개화기에 있어서는 부의 상관이 있었다.리고 질소시용량이 적을수록 높은 경향이었으며 아밀로스함량은 재배유형과 비종간에는 큰 차가 없었으나, 시비량간에 있어서는 질소시용량과 비례하여 증감하는 경향을 보였다. 5. 쌀의 N, K함량은 완효성 비료가 속효성 비료보다 높고 질소시용률이 많을수록 높았으나, Mg함량은 질소시용량이 많을수록 높았으며 기계이앙에서는 속효성 비료가, 그리고 건답직파에서는 완효성 비료가 높게 함유하였고, Na함량은 완효성 비료의 시용에서 보다 높게 함유하였다. 또한 Mg/K비을은 속효성 비료가 완효성 비료보다 높았고 기계 이앙보다는 건답직파에서 높게 나타났다. 그러나 N/K비율은 완효성 비료가 높았다. 6. 쌀의 외관상 미질은 완효성 비료보다는 속효성 비료 시용에서 그리고 질소시용량이 적을수록 우수하였으나, 밥맛 검정은 재배유형간에는 기계이앙이 건답직파보다 우수하였고, 비종간에는 속효성 비료보다는 완효성 비료에서, 그리고 질소의 감비보다는 100%시용구에서 보다 우수한 경향을 보였다. 따른 분얼체계와 동신엽, 동신분얼의 수량성은 표준구와 50%증비구는 0, 1, 2, 11, 3, 21, 12, 22, 4, C의 순위였으나 100%증비구에서는 주간보다 1차분얼의 1이 무겁고 3보다 11이 무거웠다.섭취하였고, 탄수화물은 농촌지역 여고생이 대도시 지역 여고생에 비하여 유의적으로 많이 섭취하였다. 지역별 여고생의 에너지섭취 비율은 탄수화물 : 단백질 : 지방의 섭취 비율이 대도시 60.75% : 16.4% 22.9%이며, 중소도시가 62.7% : 15.7% : 21.5%,농촌이66.8% : 14. l% : 19.1%이었다. 영양지식의 정확도나 인지도는 영양소 섭취와