Excess nitrogen (N) flowing from livestock manure to water systems poses a serious threat to the natural environment. Thus, livestock wastewater management has recently drawn attention to this related field. This study first attempted to obtain the optimal conditions for the further volatilization of NH3 gas generated from pig wastewater by adjusting the amount of injected magnesia (MgO). At 0.8 wt.% of MgO (by pig wastewater weight), the volatility rate of NH3 increased to 75.5% after a day of aeration compared to untreated samples (pig wastewater itself). This phenomenon was attributed to increases in the pH of pig wastewater as MgO dissolved in it, increasing the volatilization efficiency of NH3. The initial pH of pig wastewater was 8.4, and the pH was 9.2 when MgO was added up to 0.8 wt.%. Second, the residual ammonia nitrogen (NH4 +-N) in pig wastewater was removed by precipitation in the form of struvite (NH4MgPO4·6H2O) by adjusting the pH after adding MgO and H3PO4. Struvite produced in the pig wastewater was identified by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. White precipitates began to form at pH 6, and the higher the pH, the lower the concentration of NH4 +-N in pig wastewater. Of the total 86.1% of NH4 +-N removed, 62.4% was achieved at pH 6, which was the highest removal rate. Furthermore, how struvite changes with pH was investigated. Under conditions of pH 11 or higher, the synthesized struvite was completely decomposed. The yield of struvite in the precipitate was determined to be between 68% and 84% through a variety of analyses.

The nitrogen isotope value in both ammonium and nitrate ion were determined at 9 stations during both June and August 2016, in order to understand the origin of DIN at the Han river. δ15N-NO3 and δ15N-NH4 values in 8 stations (CP, SB, MHC, P4, SJ, SBC, P2, SC) were no significant variation. However δ15N-NO3 and δ15N-NH4 values in KK (Kyeongan stream) showed significant different in comparison with 8 stations, with an apparent increase of nitrogen isotope values. These results indicate that antropogenic nitrogen source influence on KK station. Also the δ13C and δ15N isotope ratio of phytoplankton (Diatom and Cyanobacteria) in KK (Kyeongan stream) showed heavier values, compared to other study stations. These results indicate that nitrogen isotope value in phytoplankton effects by different nitrogen source in study sites. These results suggest that the analysis of stable isotope ratios is a simple but useful tool for the identification of dissolved inorganic nitrogen origin in aquatic environments.

본 연구는 딸기 배양액의 NO3-N와 NH4-N의 비율을 달리하여 '장희(章姬)' 딸기의 생육, 수량 및 과실의 품질, 그리고 양이온 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. NO3-N와 NH4-N의 비율은 5.5:0, 4.0:1.5, 3.0:2.5me·L-1로 조절하였다. 실험기간 동안 배양액내의 NH4-N의 비율이 높아질수록 pH가 낮았으며, EC는 전 실험기간 동안 0.8~1.0dS·m-1로 4월 이후에 5.5:0 처리구가 다른 처리구보다 약간 낮았으나 그 외에는 처리구 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. NO3-N:NH4-N를 3.0:2.5로 NH4-N의 비율을 높여도 양이온의 흡수에 길항증상이 나타나지 않았다. 딸기의 엽병장과 엽폭은 NO3-N의 단독 처리구 보다 NO3-N:NH4-N이 4.0:1.5와 3.0:2.5인 처리구에서 더 길어졌다. NO3-N:NH4-N이 4.0:1.5와 3.0:2.5 처리구 간에는 유의한 차이가 없었다. 과장, 과경, 과중, 당도는 NO3-N와 NH4-N비율 차이에 따른 통계적인 유의차가 인정되지 않았다. 주당 과실 수량은 NO3-N:NH4-N 4.0:1.5의 처리구에서 가장 낮았으며, 나머지 두 처리간에는 유의한 차이가 없었다. 실험 기간 동안 이상과는 전혀 발생하지 않았다.

잎상추 수경재배시 배양액 내 NO3-N와 NH4-N 비율 및 pH 조절이 엽중 nitrate 함량에 미치는 효과를 구명하였다. NO3-/NH4+의 비율 처리는 12:1, 10:3, 8:5이었으며, 8:5 처리구에 pH를 자동적으로 조절해준 처리구조 설정하였다. pH의 변화는 12:1 처리구에서는 실험기간 동안 계속적으로 상승하는 경향을 보였고, NH4+의 비율이 높을수록 pH가 상당한 저하하다가 낮은 수준에서 유지되었다. NH4+의 비율이 가장 높았던 8:5에 pH를 자동적으로 조절해준 처리구에서는 5.5-6.5 사이의 안정적인 수준으로 pH를 유지하였다. 엽중 nitrate 함량은 전반적으로 12:1 처리구에서는 점점 감소하는 경향을 보였으나, 12:1과 8:5에 pH를 조절해준 처리구에서는 비슷한 양상으로 수확시마다 증가하는 경향을 보였다. 즉, NH4+의 비율을 높이고 배양액의 pH를 조절하는 것이 생육 및 엽중 nitrate 함량에 가장 좋은 것으로 나타났다

단고추의 자루재배에 의한 양액재배시 NO3--N과 NH4--N의 비유 (8:2와 10:0), 배지 종류에 따른 생육, 수량 및 무기성분 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 배지의 무기성분 중 P, K, Ca 및 Mg는 배지간에 차이가 나타났는데, P 및 Mg는 버미큘라이트+왕겨에서, K는 펄라이트+버미큘라이트에서, 그리고 Ca은 펄라이트+피트모스에서 각각 그 농도가 높았으며, 펄라이트 단용배지에서 가장 낮았다. 다른 성분에 비하여 Ca의 농도가 가장 높았으며, 10:0 양액에 비하여 8:2 양액에서 배지내 무기성분의 농도가 낮았다. 양액의 pH는 NO3-:NH4+ 비율에 따라 배지간에 다소 차이가 있었으나, 10:0에서 안정적이었으며, 8:2에 비하여 약간 높게 유지되었다. 배지별 EC는 펄라이트+버미큘라이트와 버미큘라이트+왕겨에서 높았다. 8:2에서는 1.83∼2.10ds·m-1 범위였고, 10:0에서는 1.78∼1.97 ds·ms-1 범위로 나타나 모든 배지에서 단고추 생육에 적합한 범위를 유지하였다. 초장고 경경은 8:2와 10:0의 경우 배지에 따른 생육차는 없었으며, 엽면적은 버미큘라이트+왕겨에서, 생체중, 건물중 등은 피트모스+훈탄에서 무거웠고, 펄라이트 단용 배지에서 가장 불량하였다. 생육 등은 배지 종류에 따른 영향도 있었으나, 초장, 경경, 엽면적, 생체중 및 건물중 등은 NH4+를 첨가한 8:2 양액에서 배지종류에 관계없이 10:0에 비하여 높게 나타났다. 주당과수 및 주당수량은 8:2에서 버미큘라이트+왕겨에서 17.53개와 1,588g으로 많거나 무거웠으며, 펄라이트 단용배지에서 가장 적었다. 10:0에서의 주당과수는 버미큘라이트+왕겨에서 16.44개로, 수량은 펄라이트+피트모스에서 1,394g 으로 가장 높게 나타났다. 수량성은 배지 종류에 따른 차이도 일부 인정되었으나, 8:2의 모든 배지에서 과수, 주당수량, 평균과정, 과경, 과장 및 상품과율 등이 모두 10:0 양액보다 높게 나타났다. 식물체내의 무기성분은 8:2의 경우 K+ 및 Mg2+는 잎에서 Ca2+은 뿌리에서 많았으며 PO4-은 과실과 줄기에서 많았다. 10:0에서의 무기성분도 8:2에서와 같은 경향을 나타내었으며, 배지간에 무기성분의 차이는 인정되지 않았다. 양액조성에 따른 무기성분 함량의 차이는 K+, Ca2+ 및 Mg2+는 10:0에서, PO4-은 8:2에서 각각 많았다.

본 실험은 NFT재배에서 배양액내 NO3-N과 NH4-N의 비율과 CO2 시용이 결구상추의 생육, 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 pH와 EC를 보정하지 않았을 경우, NO3-N:NH4-N이 100:0인 구에서의 pH는 점차적으로 증가하였고, NH4-N의 비율이 높을수록 급격히 저하하여 pH4.0까지 낮아졌다. 2. 배양액을 보정하지 않은 상태에서 NO3-N 및 NH4-N의 일 변화를 측정하여 본 결과, NO3-N의 흡수율은 NO3-N:NH4-N이 75:25, 50:50 처리구에서 각각 27.7%, 26.1% 였으나 NH4-N의 흡수율은 87.9%, 71.2%로 결구상추는 NH4-N을 우선적으로 흡수하였다. 3. 엽내 무기성분 함량에서 T-N는 NO3-N과 NH4-N 비율에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, P2O5, K2O, CaO, MgO는 생육이 가장 좋았던 CO2 1500ppm 시용과 NO3-N:NH4-N이 100:0에서 높게 나타났다. 4. CO2 시용에 의한 각 처리별 CO2 동화율도 수량과 같은 경향을 나타내어 CO2 1500ppm 시용과 NO3-N:NH4-N이 100:0 처리에서 가장 높았고, 배양액의 NH4-N비율이 높아질수록 현저히 떨어졌다. 5. 결구상추의 생육은 CO2 1500ppm 시용과 NO3-N:NH4-N이 100:0 처리에서 가장 좋았고, CO2 무처리구에 비하여 CO2 1500ppm 처리구에서 대체로 양호하였으나, NO3-N:NH4-N이 75:25, 50:50인 처리에서는 CO2 시용에 의한 수량의 증가가 경미하여 처리간 차이가 인정되지 않았다. 6. 엽중 nitrate함량은 배양액의 NO3-N함량과 비례하여 NO3-N:NH4-N 이 100:0에서 가장 높았고, vitamin C 함량은 NO3-N:NH4-N이 100:0인 처리에서 가장 낮고, NH4-N의 비율이 많을수록 높아졌다. CO2 시용에 의하여 엽중 질산염함량은 경감할 수는 있었으나 그 효과는 경미하였다.다.

고추의 양액재배에서 근권온도와 양액중 질소형태의 관계를 알아보기 위하여 3수준 (18℃, 22℃, 26℃의 근권온도에서 양액중 질소형태의 비율을 달리하여 (NO3-N/NH4-N = 10:0, 8:2), 고추의 생육, 수량, 광합성속도, 엽록소 함유율 및 근의 활성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 초장, 엽수, 경경과 엽, 근의 생체중 및 건물중은 근권온도에 의한 영향은 없었으나, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 25℃의 모든 근권온도에서 초장, 엽수, 경경과 엽, 근의 생체중 및 건물중은 증가하였다. 고추의 과장은 18℃와 26℃의 근권온도에서 NH4-N의 첨가에 의하여 약간 길어지는 경향이었고, 주당 과수 및 수량은 NH4-N의 첨가에 의하여 모든 근권 온도에서 증가하였다. 광합성속도는 근권온도가 높아질수록 저하되었으나, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 26℃의 모든 근권온도에서 유의적으로 높아졌다. 엽록소 상대적함유량은 22℃의 근권온도에서 높아졌으며, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 26℃의 모든 근권온도에서 높아졌다. 근의 활성은 26℃의 근권온도에서 높아졌고, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 26℃의 모든 근권온도에서 높아졌다.

본 실험은 양액내 NO3--N : NH4+-N 비율이 잎파(Allium fistulosum L.) 생육 및 품질에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 양액내 pH는 NO3--N : NH4+-N 비율이 9:1인 처리구에서는 상승하였고, NO3--N : NH4+-N 비율이 1:1, 1:3인 처리구에서는 하강하는 경향이 있었으나, 3:1 처리구에서는 안정적인 PH를 유지하였다. 외관상 생육은 NO3--N : NH4+-N 비율이 9:1인 처리구에서 가장 양호하였으며, NO3--N : NH4+-N 비율이 1 :3인 처리구에서 가장 저조하였다. 식물체내의 NO3--N의 함량은 양액내의 NO3--N 비율이 높을수록 증가하였다. Pyruvic acid 함량은 생육이 양호한 NO3--N : NH4+-N 비율이 9:1, 3:1인 처리구에서 높았으며, 1:3처리구에서는 낮았다.

수경재배에서 암모늄태질소와 질산태질소의 비율이 들깨의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 NO3-N:NH4-N의 비율을 12:0, 9:3, 6:6(me/l)으로 처리한 동계 실험의 결과, NO3-N 단용구에서는 pH가 상승했고, NH4-N의 비율이 증가할수록 pH는 빠른 속도로 저하되었다. EC는 증가하였는데, 혼용구에서 더 크게 증가하였다. 줄기의 기부둘레, 초장, 뿌리상태, 수확량은 NO3-N:NH4-N=6:6에서 가장 좋았으며, NO3-N 단용구에서 생육이 가장 저조하였다. 엽중 무기물 함량중 질소, 칼리, 철, 인산은 NH4-N 혼용구에서 많았고, Ca, Mg, Mn등은 NO3-N 단용구에서 가장 많았다. 사사 : 들깨실험에 관하여 조언해 준 원예시험장의 임채일 연구관과 무기물 분석을 도와준 과수연구소 이한찬, 최인명 씨에게 감사드린다.

In this research, the target process was a modified type of a conventional aeration tank with four different influent feeding points and alternated aeration to obtain nitrogen removal. For more accurate switching of influent feeding, the process was operated under a designed control strategy based on monitoring of NH4-N and NOX-N concentrations in the tank. However, the strategy did have some limitations. For example, it was not sensitive to detecting the end of each reaction when losing the balance between nitrification and denitrification of each opposite part of biological tank. To overcome the limitations of the existing control strategy, a diagnosis-based control strategy was suggested in this research using the diagnosis results classified as normal (N), ammonia accumulation (AA) and nitrate accumulation (NA). Using the pre-designed rules for control actions, the aeration and volume of the aerated part of the reactor could be increased or decreased at a fixed mode time. In simulations of the suggested diagnosis-based control strategy, the NH4-N and NOX-N removal rates in the reactor were maintained at higher levels than those of the existing control strategy.

2012년 현재, 국내 광공업 중 자동차 및 트레일러 제조업, 금속가공제품 제조업 등 금속가공을 필요로 하는 사업체는 전체 광공업 사업체 중 약 40%를 차지하고 있으며, 이와 같은 금속가공 과정에서 필요로 하는 것이 절삭유이다. 그러나 절삭유 내에는 50~80% 정도의 미네랄 오일 외에 amins, carboxylates, chlorine, glycols와 같은 부식방지제, 안정제, 습윤제, 극압 첨가제 등 20여종 이상의 화학성분이 다량 함유되어 있으며, 인체에 지속적으로 노출 시 호흡기 자극, 천식, 폐렴, 피부염, 모낭염 및 피부암 등을 일으키게 된다. 또한 고농도의 유기성분이 함유되어 있으며 유기성분 외에도 금속가공유 내 함유된 암모니아성 질소는 수생태계에 방류되면 부영양화 및 녹조현상과 같은 문제를 일으키며, 수중에서 산화반응을 하여 아질산성 질소와 질산성 질소로 변화되면서 수계의 용존산소를 감소시켜 수계 내 오염을 일으켜 각별한 처리가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 수용성 절삭유의 효율적인 처리를 위해 용성전극인 알루미늄과 SUS316전극을 이용하여 전극간격, 전압, NaCl 농도변화를 통해 암모니아성 질소 제거 효율에 미치는 영향을 검토하여, 전극 특성과 각 인자에 따른 제거양상을 비교하였다. 본 연구에서 사용한 시료는 수용성 절삭유 W1-1종을 초순수와 함께 5%(V/V) 희석하여 사용하였으며 성상은 Table 1과 같다. 장치구성은 반응조, 전극, 전원공급장치, 전압안정기(AVR)로 진행하였으며, 장치모식도는 다음 Fig. 1에 나타내었다.

체리 세이지(Salvia coccinea L.)와 파인애플 세이지(Salvia officinalis L.)을 수경재배 할 때, 양액내 NO3--N : NH4+-N의 비율이 두 품종 허브의 생육에 미치는 영향과 성분에 미치는 영향을 알아보고자 질산태질소와 암모늄태 질소의 비를 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, 0:100의 다섯 개의 처리구를 나누어 실험하였으며 아래와 같은 결론을 얻었다. 체리 세이지와 파인애플 세이지의 생육에서는 NO3--N : NH4+-N의 비가 50:50과 75:25인 처리구의 생장이 21.9cm, 23.4cm로 NH4+-N 단용 처리구보다 생장율이 높았다. NH4+-N 의 함유량은 체리세이지의 shoot의 25:75 혼용구에서 38mg/g DW로 가장 낮은 함유량을 보였으며, 75:25의 혼용구에서 44mg/g DW를 보였고, 파인애플 세이지는 45mg/g DW의 가장 높은 함유량과 38mg/g DW의 가장 낮은 함유량을 보였으며 50:50의 비에서 40mg/g DW의 함유량을 보였다. NRA의 함유량은 시간이 지나면서 shoot에서 많은 활성을 보였고 체리세이지는 NO3--N : NH4+-N비가 50:50인 혼용 처리구에서 0.81nmole/g FW ․ h-1의 함유량을 보였고 파인애플 세이지는 50:50 혼용구에서 최대 0.86nmole/g FW ․ h-1의 함량을 나타내었다. GSA(glutamine synthtase activity)의 활성에서 12주후, 체리 세이지는 질산태 질소 단용구에서 9.2umole/g FW ․ h-1의 함량을 파인애플 세이지는 11umole/g FW ․ h-1의 높은 함량을 보였다. 이상의 결과로 NO3-의 단용구 또는 NH4+의 단용구보다는 NO3--N : NH4+-N의 혼용구에서 생육의 증가를 보였고, NRA의 함량과 생장 또한 단용구보다는 혼용구에서 높게 나타났음을 알 수 있었다. 특히 NO3--N : NH4+-N의 처리비가 75:25 에서의 혼용 처리구에서 다른 혼용구보다 생육의 높은 증가를 보였다. 따라서 75:25의 혼용비가 두 종의 세이지 생육에 적합한 비라고 생각된다.

The aim of this study is, firstly, to find out what kinds of inorganic species are produced in the photocatalytic oxidation of ammonium-nitrogen containing water and, secondly, to seek the influence of anion for the photocatalytic oxidation of ammonium contained compounds. The photoenergy above 3 eV(λ＜415 nm) was effectively absorbed by TiO2 and TiO2/polymer was used to be oxidized NH4-N in wastewater to NO3-N. Existing the anion as Cl-, the rate of photocatalytic oxidation decreased regardless of other condition. This result showed that the chloride ions reduced the rate of oxidation by scavenging oxidizing radical species as OH- and OCl-. Some of the added ion might have blocked the active sites of the catalyst surface, thus deactivated the catalyst.