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김민경 ( Min Kyeong Kim ),권순익 ( Soon Ik Kwon ),홍성창 ( Seong Chang Hong ),채미진 ( Mi Jin Chae ),정구복 ( Goo Bok Jung ),윤순강 ( Sun Gang Yun ),노안성 ( An Sung Ro ),최승출 ( Seung Chul Choi ),최원일 ( Won Il Choi ),이종은 ( 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
농업환경지표(Agri-Environmental Indicators, AEIs)란 농업이 환경에 미치는 영향과 환경이 농업 에 미치는 영향을 파악할 수 있는 분야를 선정하여 일정한 기준에 따라 산정된 대표적인 값으로 농업용수 수질 상태지표는 수질변화로 인한 농업생산 활동의 변화를 나타낼 수 있는 지표이다. 따라 서 본 연구에서는 수질환경에 대한 농업의 긍정적 및 부정적 영향을 평가하기 위하여 2007년부터 2011년 우리나라 농업용 하천수와 지하수 수질에 대한 변동 조사결과를 활용하여 OECD 기준과 우리나라 농업용수 수질기준에 의한 수질 상태지표를 산정하였다. OECD 수질 상태지표의 기준은 국 가 음용수 수질기준치를 초과한 질산염과 인을 함유하는 하천수와 지하수 조사지점 비율을 나타내는데 우리나라 음용수 수질기준은 질산태 질소가 10 mg/L이며 인에 대한 기준은 없다. 우리나라 농업용수 수질기준은 하천수의 경우 환경정책기본법의 생활환경기준 Ⅳ등급을 따르며 지하수의 경 우 지하수법의 농·어업용수 기준을 따르는데 이 기준치를 초과한 하천수와 지하수의 조사지점 비 율을 나타낸다. OECD 기준에 의한 우리나라 농업용 지하수의 질산염 상태지표는 14.4∼16.5%이었는데 본 연구에 활용된 수질 변동 자료는 지하수의 질산태질소만 있어 OECD 수질 상태지표의 경 우 이에 대한 수질 상태지표만을 산정하였다. 또한 우리나라 수질기준에 의한 하천수의 수질 상태 지표는 pH 3.3∼7.7%, DO 0.0∼0.3%. BOD 0.4∼1.1%, CODMn 1.3∼3.7%, T-P 3.0∼4.7%, SS 0.0 ∼1.6%이었으며 지하수의 수질 상태지표는 pH 2.4∼7.2%, NO3-N 1.8∼4.0%, Cl-0.0∼0.3%, Cd 0.0%. As 0.0∼0.8%, Pb 0.0% 이었다. 농업용수 수질 상태지표를 통해서 나타난 것처럼 최근 문 제시 되고 있는 농업용수 수질기준 항목 중 농작물에 필수 영양성분인 질소와 인에 대한 기준이 너무 엄격하게 설정되어 있어 우리나라 농업용수의 상당부분이 수질기준을 초과하는 것으로 나타났다. 이는 농산물 생산의 걸림돌이 되는 동시에 우리나라 수자원의 상당량을 활용하지 못하게 하 는 결과를 초래하고 있다. 따라서 우리나라 농업용수 수질 현황을 고려한 이수목적의 농업용수 수질기준 및 정책 수립이 절실히 필요하다고 생각된다.
연구보문 : 단보 ; 논의 양분유출 저감을 위한 저류지 효과
김민경 ( Min Kyeong Kim ),권순익 ( Soon Ik Kwon ),정구복 ( Goo Bok Jung ),홍성창 ( Seong Chang Hong ),채미진 ( Mi Jin Chae ),윤순강 ( Sun Gang Yun ),소규호 ( Kyu Ho So ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회지 Vol.32 No.4
논에서의 비점오염원 관리는 배출수 관리방안이 현실적인 방안으로 판단되어 본 연구에서는 논 배수 저감을 위한 저류지 효과를 구명하고자 2012년 5월부터 9월까지 경기도 수원시 권선구 서둔동 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장 (1,715 m2)에서 배수로 말단에 논 저류지(12 m2)를 조성하였다. 영농기간 동안 강우사상시 저류지 유입 전인 논 배출수와 저류지를 통과한 배출수의 토사 및 양분물질(질소, 인) 부하 량을 평가하여 저류지의 효과를 평가하였다. 영농기간 동안 논 저류지를 이용한 논 배출수 중 수질농도는 SS와 CODMn 은 각각 79.3%와 45.6% 저감되었고 T-N과 T-P는 각각 52.2%와 60.5% 저감되었다. 또한 저류지를 이용한 월별 논 배출수의 유출량 및 양분물질 부하는 유출량의 경우 96∼ 100% 저감되었고 T-N과 T-P의 부하량은 각각 16.3∼73.0% 와 15.4∼70.1% 저감되었다. 따라서 경지기반 정리되어 용수의 취 배수가 용이한 논에서는 외부 수계로 배출되기 전 저 류지를 설치하면 양분물질의 배출이 저감될 것으로 생각되며 특히 농업보호구역 및 농업진흥지역에는 논 배수 저류시설 등의 자연 정화형 비점오염 저감방안을 마련하도록 정책부서의 제도 개선이 필요하다고 생각된다. BACKGROUND: Water-born pollution loads by agricultural non-point source (NPS) pollution are expected to become intensified due to ongoing precipitation change. Therefore, it is essential to develop a best management practice (BMP) that is suitable to agricultural environments in Korea. This study aimed to develop an environmental-friendly BMP to reduce NPS pollution load by agricultural activities. An eco-friendly way, small drainage pond, was suggested in this study to avoid direct drainage of agricultural runoffs and eventually reduce the amount of pollutants discharged into the surrounding aqua-environment. METHODS AND RESULTS: A small pond (12 m2) was constructed at the corner of a rice paddy field (1,715 m2) located in Suwon, Korea. Water was allowed to drain only via a small drainage pond. Sampling was repeatedly made at two locations, one from an entrance and the other from an exit of a pond, during the rice cultivation period (May to October, 2012). Generally, sampling was made only when runoff water drained through a pond, such as during and/or after rain (irrigation). The water quality analysis showed that all quality parameters (SS, CODMn, T-N, and T-P) were improved as water passed through the pond. The amount of runoff water was reduced by 96∼100%. Suspended solids and COD concentrations was reduced by 79.3% and 45.6%, respectively. In case of T-N and T-P concentrations, the reduction rates were 52.2% and 60.5%, respectively and the amount of T-N and T-P were reduced by 16.3∼73.0% and 15.4∼70.1%, respectively. CONCLUSION(S): Our data implies that agricultural NPS pollution from rice paddy fields can be effectively managed when an appropriate drainage water management practice is imposed. In this paper, it was suggested that an installation of a small drainage pond can be effective to prevent not only the nutrient loss from rice fields but also pollutant discharge to surrounding water environments.
정구복 ( Goo Bok Jung ),권순익 ( Soon Ik Kwon ),홍성창 ( Seong Chang Hong ),김민경 ( Min Kyeong Kim ),채미진 ( Mi Jin Chae ),소규호 ( Kyu Ho So ),윤순강 ( Sun Gang Yun ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
국제적으로 환경오염물질의 각종 규제가 강화되면서 농작물 및 재배환경 내 중금속 기준설정도 확대되고 있는 추세이다. 본 연구는 농업자재 투입에 따른 농경지 내 중금속 부하량을 평가하기 위하여 화학비료, 토양개량제 및 부산물비료 중의 중금속 분석치, 우리나라 표준비료사용기준량을 근거로 하여 토양의 중금속 부하량과 부하 농도를 계산하였다. 중금속 부하량를 평가하기 위하여 적용한 표준비료사용기준(2010, 국립농업과학원)은 논(벼)은 N-P2O5-K2O = 110-30-30 kg/ha, 규산 질비료 1.5 ton/ha, 퇴비 12 ton/ha, 밭(곡류)는 N-P2O5-K2O = 89-43-44 kg/ha, 석회질비료 2 ton/ha, 퇴비 15 ton/ha이였다. 년간 단위면적(ha)에 대한 중금속 부하량(g/ha)은 표토의 토양무게 (1,500 ton/ha)로 하여 토양 내 부하농도(mg/kg)를 계산하였다. 여기에서 토양무게(1,500 ton/ha) 는 토양오염공정시험기준 상의 표토 채취기준(0∼15cm) 및 가비중 1.0을 적용하여 계산하였다. 농업자재별 중금속 함량은 화학비료 중에서는 대체로 인산질비료가 높았으며, 규산질비료에서는 카드뮴 및 납이, 부산물비료(퇴비)는 구리, 아연 및 크롬 함량이 높은 경향을 보였다. 또한 단순 표 준비료사용기준과 농업자재별 중금속함량 분석치에 의한 년간 중금속 부하량 기여도는 퇴비에서 가장 높았고, 화학비료에서는 질소, 칼리질 비료보다 인산, 석회 및 규산질비료가 상대적으로 높게 나타났다. 논 및 밭의 비료사용처방기준에 근거하여 농경지 내 중금속 부하량을 평가한 결과, 논에 서 납(Pb)의 부하량이 높았을 뿐 다른 모든 중금속(Cd, Cu, Zn, Ni, Cr)은 밭에서 높게 나타났다. 중금속 종류별 년간 원단위 부하량 및 부하농도는 아연>구리>크롬>니켈>납>카드뮴 순으로 높게 나타났다. 퇴비에 의한 구리 및 아연의 부하농도는 각각 1.18 mg/kg/year, 아연 3.72 mg/kg/year 이였고, 농경지 내 부하비율도 99% 정도로 매우 높게 나타났다.
05 포스터 발표 : 수질 환경 분야PW-03 ; 농업용 하천수와 지하수의 수질 상태지표 산정
김민경 ( Min Kyeong Kim ),윤순강 ( Sun Gang Yun ),권순익 ( Soon Ik Kwon ),정구복 ( Goo Bok Jung ),노안성 ( An Sung Ro ),최승출 ( Seung Chul Choi ),최원일 ( Won Il Choi ),이종은 ( Jong Eun Lee ),김갑철 ( Kab Cheol Kim ),김병호 ( By 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-
본 연구에서는 수질환경에 대한 농업의 긍정적 및 부정적 영향을 평가하기 위하여 2007년부터 2013년 우리나라 농업용 하천수와 지하수 수질에 대한 변동 조사결과를 활용하여 OECD 기준과 우리나라 농업용수 수질기준에 의한 수질 상태지표를 산정하였다. OECD 수질 상태지표의 기준은 국가 음용수 수질기준치를 초과한 질산염과 인을 함유하는 하천수와 지하수 조사지점 비율을 나타내는데 우리나라 음용수 수질기준은 질산태 질소가 10 mg/L이며 인에 대한 기준은 없다. 우리나라 농업용수 수질기준은 하천수의 경우 환경정책기본법의 생활환경기준 Ⅳ등급을 따르며 지하수의 경우 지하수법의 농.어업용수 기준을 따르는데 이 기준치를 초과한 하천수와 지하수의 조사지점 비율을 나타낸다. OECD 기준에 의한 우리나라 농업용 지하수의 질산염 상태지표는 12.3∼17.7%이었는데 본 연구에 활용된 수질 변동 자료는 지하수의 질산태 질소만 있어 OECD 수질 상태지표의 경우 이에 대한 수질 상태지표만을 산정하였다. 또한 우리나라 수질기준에 의한 하천수의 수질 상태지표는 pH 0.0∼7.7%, DO 0.0∼0.8%. BOD 0.4∼1.0%, CODMn 1.3∼3.7%, T-P 1.2∼4.7%, SS 0.0∼1.6%이었으며 지하수의 수질 상태지표는 pH 0.0∼7.2%, NO3-N 2.0∼4.0%, Cl- 0.0∼ 0.3%, Cd 0.0%. As 0.0∼14.2%, Pb 0.0∼0.82% 이었다. 농업용수 수질 상태지표를 통해서 나타난 것처럼 최근 문제시 되고 있는 농업용수 수질기준 항목 중 농작물에 필수 영양성분인 질소와 인에 대한 기준이 너무 엄격하게 설정되어 있어 우리나라 농업용수의 상당부분이 수질기준을 초과하는 것으로 나타났다. 이는 농산물 생산의 걸림돌이 되는 동시에 우리나라 수자원의 상당량을 활용하지 못하게 하는 결과를 초래하고 있다. 따라서 우리나라 농업용수 수질 현황을 고려한 이수목적의 농업용수 수질기준 및 정책 수립이 절실히 필요하다고 생각된다.
채미진 ( Mi Jin Chae ),윤순강 ( Sun Gang Yun ),정구복 ( Goo Bok Jung ),권순익 ( Soon Ik Kwon ),홍성창 ( Seung Chang Hong ),김민경 ( Min Kyeong Kim ),소규호 ( Kyu Ho So ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
납 안정동위원소를 이용한 중금속 오염원의 기원 추적은 향후 오염원을 차단하고 복원대책을 수 립하는데 중요한 정보가 된다. 납은 204Pb(1.4%), 206Pb(24.1%), 207Pb(22.1%), 208Pb(52.4%)의 동위 원소로 구성되어 있는데 204Pb만이 지구 생성시부터 안정한 동위원소이고, 나머지 동위원소들은 각 각 238U, 235U 및 232Th의 방사성 붕괴에 의하여 생성된 방사기원 동위원소이다. 방사기원 동위원소 가 더 이상 형성되지 않는 광산과 계속적으로 형성되는 주변암석과는 Pb 안정동위원소 비율이 다를 것이라는 가정아래 Pb의 오염원을 해석하는데 적용되고 있다. 본 연구에서는 취약 농경지나 제 련소로 인한 Pb오염지를 대상으로 Pb오염원을 추정하기 위해서는 비오염원의 비교치 배경값이 우 선적으로 필요하다고 판단되어 현 연구를 수행하였다. 배경치로 활용된 자연토양은 전국 비오염 산림 토양을 화성암, 변성암, 퇴적암 등 모암특성별로 구분하여 잔적층 토양 322점을 대상으로 납 동위원소 비율을 측정하였다. 그 외에도 토양 층위별 Pb안정동위원소 비율(206Pb/207Pb, 208Pb/206Pb, 206Pb/204Pb) 및 농도를 측정하였으며 비율간의 상관관계와 비율과 농도와의 상관관계에 대한 경향성을 추정하여 관계해석에 이용하였다. 이용된 분석기기로는 ICP-MS(agilent 7500a)로 대략적인 해석을 위해 이용되었으며 향후 필요한 데이터를 추려 MC-ICP-MS를 활용하여 다양한 해석을 시도할 예정이다.