충북지역 양액 재배용 지하수 및 폐양액의 화학적 특징 Chemical Characteristics of Ground Water for Hydroponics and Waste Nutrient Solution after Hydroponics in Chungbuk Area원문보기
본 조사는 충북지역의 양액재배 농가에서 양액재배를 위한 지하수 수질과 양액 재배 후 버려지는 폐양액의 수질에 대한 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 양액재배를 위한 지하수의 수질 조사는 19개 지점의 양액재배농가에서 수집하여 분석하였고, 폐양액은 그중 15개 지점을 선택하여 분석하였다. 양액재배에 이용되는 지하수의 수질 분석결과 pH의 수준은 $6.2\sim7.7$이었고, 평균은 6.8이었다. EC의 분포범위는$0.10\sim0.45$ dS $m^{-1}$ 이었고, 평균은 0.23 dS $m^{-1}$ 이었다. $NO_3-N$ 농도의 분포범위는 $0.12\sim13.77$ mg $L^{-1}$, $SO_4^{2-}$의 분포범위는 $1.84\sim63.01$ mg $L^{-1}$, 그리고 $Cl^-$의 분포범위는 $10.46\sim72.09$ mg $L^{-1}$이었다. 그들의 평균값은 각각 4.00 mg $L^{-1}$, 12.70 mg $L^{-1}$ 및 27.57 mg $L^{-1}$이었다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Na^+$의 분포 범위는 각각 $3.24\sim36.99$ mg $L^{-1}$, $1.44\sim14.93$ mg $L^{-1}$ 및 $6.12\sim25.25$ mg $L^{-1}$이었고, 평균 농도 값은 $Ca^{2+}$ 13.06, $Mg^{2+}$ 6.02 및 $Na^+$ 12.08 mg $L^{-1}$이었다. 양액재배 후 버려지는 폐양액에서 pH 수준은 $4.3\sim8.8$ 이었고, 평균은 6.7이었다. EC의 분포범위는 $0.44\sim2.37$ dS $m^{-1}$이었고, 평균은 1.15 dS $m^{-1}$이었다. $NO_3-N$, $PO_4-P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Na^+$ 의 분포범위는 각각 $10\sim212$, $0.56\sim26.1$, $10\sim295$, $16\sim215$, $9\sim54$ 및 $10\sim53$ mg $L^{-1}$이었다. 평균 농도 값은 $NO_3-N$ 100, $PO_4-P$ 12.15, $K^+$ 99, $Ca^{2+}$ 78, $Mg^{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은 양액재배에 이용되는 원수에 비해 상당히 높아졌다.
본 조사는 충북지역의 양액재배 농가에서 양액재배를 위한 지하수 수질과 양액 재배 후 버려지는 폐양액의 수질에 대한 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 양액재배를 위한 지하수의 수질 조사는 19개 지점의 양액재배농가에서 수집하여 분석하였고, 폐양액은 그중 15개 지점을 선택하여 분석하였다. 양액재배에 이용되는 지하수의 수질 분석결과 pH의 수준은 $6.2\sim7.7$이었고, 평균은 6.8이었다. EC의 분포범위는$0.10\sim0.45$ dS $m^{-1}$ 이었고, 평균은 0.23 dS $m^{-1}$ 이었다. $NO_3-N$ 농도의 분포범위는 $0.12\sim13.77$ mg $L^{-1}$, $SO_4^{2-}$의 분포범위는 $1.84\sim63.01$ mg $L^{-1}$, 그리고 $Cl^-$의 분포범위는 $10.46\sim72.09$ mg $L^{-1}$이었다. 그들의 평균값은 각각 4.00 mg $L^{-1}$, 12.70 mg $L^{-1}$ 및 27.57 mg $L^{-1}$이었다. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Na^+$의 분포 범위는 각각 $3.24\sim36.99$ mg $L^{-1}$, $1.44\sim14.93$ mg $L^{-1}$ 및 $6.12\sim25.25$ mg $L^{-1}$이었고, 평균 농도 값은 $Ca^{2+}$ 13.06, $Mg^{2+}$ 6.02 및 $Na^+$ 12.08 mg $L^{-1}$이었다. 양액재배 후 버려지는 폐양액에서 pH 수준은 $4.3\sim8.8$ 이었고, 평균은 6.7이었다. EC의 분포범위는 $0.44\sim2.37$ dS $m^{-1}$이었고, 평균은 1.15 dS $m^{-1}$이었다. $NO_3-N$, $PO_4-P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $Na^+$ 의 분포범위는 각각 $10\sim212$, $0.56\sim26.1$, $10\sim295$, $16\sim215$, $9\sim54$ 및 $10\sim53$ mg $L^{-1}$이었다. 평균 농도 값은 $NO_3-N$ 100, $PO_4-P$ 12.15, $K^+$ 99, $Ca^{2+}$ 78, $Mg^{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은 양액재배에 이용되는 원수에 비해 상당히 높아졌다.
This survey has been conducted to obtain basic data of the quality of ground water for hydroponics and waste nutrient solution after hydroponics in hydroponic farms in Chungbuk area. Ground water samples were collected and analyzed at 19 sites of hydroponic farms. Waste nutrient solution samples wer...
This survey has been conducted to obtain basic data of the quality of ground water for hydroponics and waste nutrient solution after hydroponics in hydroponic farms in Chungbuk area. Ground water samples were collected and analyzed at 19 sites of hydroponic farms. Waste nutrient solution samples were analyzed at 15 sites selected of them. The values of several components in ground water for hydroponics were as follows. pH range was shown from 6.2 to 7.7 and the average was 6.8. EC range was shown from 0.10 to 0.45 dS $m^{-1}$ and the average 0.23 dS $m^{-1}$. $NO_3-N$ concentrations was ranged from 0.12 to 13.77 mg $L^{-1}$, $SO_4^{2-}$ concentrations was ranged from 1.84 to 63.01 mg $L^{-1}$ and $Cl^-$ concentrations were ranged from 10.46 to 72.09 mg $L^{-1}$. Average values of $NO_3-N$, $SO_4^{2-}$ and $Cl^-$ were 4.00 mg $L^{-1}$, 12.70 mg $L^{-1}$ and 27.57 mg $L^{-1}$, respectively. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ concentrations were ranged from 3.24 to 36.99 mg $L^{-1}$, 1.44 to 14.93 mg $L^{-1}$ and 6.12 to 25.25 mg $L^{-1}$, respectively. Average concentrations were 13.06 mg $L^{-1}$ in $Ca^{2+}$, 6.02 mg $L^{-1}$$Mg^{2+}$ and 12.08 mg $L^{-1}$ in $Na^+$. In waste nutrient solution after hydroponics, pH range was shown from 4.3 to 8.8 and the average was 6.7. EC range was shown from 0.44 to 2.37 dS $m^{-1}$ and the average 1.15 dS $m^{-1}$. Range of $NO_3-N$, $PO_4-P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ in waste nutrient solution were $10{\sim}212$, $0.56{\sim}26.1$, $10{\sim}295$, $16{\sim}215$, $9{\sim}54$ and $10{\sim}53$ mg $L^{-1}$ respectively. Average concentration were 100 mg $L^{-1}$ in $NO_3-N$, 12.15 mg $L^{-1}$ in $PO_4-P$, 99 mg $L^{-1}$ in $K^+$, 78 mg $L^{-1}$ in $Ca^{2+}$, 26 mg $L^{-1}$ in $Mg^{2+}$ and 26 mg $L^{-1}$ in $Na^+$. Inorganic matters in waste nutrient solution after hydroponics was higher than that of ground water for hydroponics.
This survey has been conducted to obtain basic data of the quality of ground water for hydroponics and waste nutrient solution after hydroponics in hydroponic farms in Chungbuk area. Ground water samples were collected and analyzed at 19 sites of hydroponic farms. Waste nutrient solution samples were analyzed at 15 sites selected of them. The values of several components in ground water for hydroponics were as follows. pH range was shown from 6.2 to 7.7 and the average was 6.8. EC range was shown from 0.10 to 0.45 dS $m^{-1}$ and the average 0.23 dS $m^{-1}$. $NO_3-N$ concentrations was ranged from 0.12 to 13.77 mg $L^{-1}$, $SO_4^{2-}$ concentrations was ranged from 1.84 to 63.01 mg $L^{-1}$ and $Cl^-$ concentrations were ranged from 10.46 to 72.09 mg $L^{-1}$. Average values of $NO_3-N$, $SO_4^{2-}$ and $Cl^-$ were 4.00 mg $L^{-1}$, 12.70 mg $L^{-1}$ and 27.57 mg $L^{-1}$, respectively. $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ concentrations were ranged from 3.24 to 36.99 mg $L^{-1}$, 1.44 to 14.93 mg $L^{-1}$ and 6.12 to 25.25 mg $L^{-1}$, respectively. Average concentrations were 13.06 mg $L^{-1}$ in $Ca^{2+}$, 6.02 mg $L^{-1}$$Mg^{2+}$ and 12.08 mg $L^{-1}$ in $Na^+$. In waste nutrient solution after hydroponics, pH range was shown from 4.3 to 8.8 and the average was 6.7. EC range was shown from 0.44 to 2.37 dS $m^{-1}$ and the average 1.15 dS $m^{-1}$. Range of $NO_3-N$, $PO_4-P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ in waste nutrient solution were $10{\sim}212$, $0.56{\sim}26.1$, $10{\sim}295$, $16{\sim}215$, $9{\sim}54$ and $10{\sim}53$ mg $L^{-1}$ respectively. Average concentration were 100 mg $L^{-1}$ in $NO_3-N$, 12.15 mg $L^{-1}$ in $PO_4-P$, 99 mg $L^{-1}$ in $K^+$, 78 mg $L^{-1}$ in $Ca^{2+}$, 26 mg $L^{-1}$ in $Mg^{2+}$ and 26 mg $L^{-1}$ in $Na^+$. Inorganic matters in waste nutrient solution after hydroponics was higher than that of ground water for hydroponics.
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문제 정의
3 ha로 농가 수는 102 농가 정도이고, 중주, 보은, 진천 지역에 집중되어 있다. 따라서 본 조사는 양액재배시 보다 안정적인 작물재배와 폐양액을재사용하기 위한 기초적인 자료를 얻고자 충주, 보은, 진천지역의 양액재배농가에서 원수로 사용하는 지하수의 수질 및 작물 재배 후 버려지는 폐양액의 양분함량을 조사하였다.
본 조사는 충북지역의 양액재배 농가에서 양액재배를 위한 지하수 수질과 양액 재배 후 버려지는 폐양액의 수질에 대한 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 양액재배를 위한 지하수의 수질 조사는 19개 지점의 양액재배농가에서 수집하여 분석하였고, 폐양액은 그 중 15개 지점을 선택하여 분석하였다.
제안 방법
폐양액의 양분함량 조사지점은 원수 조사 지점 중 15개 지점을 선택하여 3월과 7월에 조사하였다. 원수로 사용하는 지하수 수질 분석시료는 지하수를 일정량 흘려보낸 후 채수하였고, 폐양액 양분함량 분석시료는 하천으로 흘려보내기 전의 폐양액 저장고에서 채수하여 Ice Box에 넣어 실험실로 운반 즉시 분석하였다.
대상 데이터
기초 자료를 얻고자 수행되었다. 양액재배를 위한 지하수의 수질 조사는 19개 지점의 양액재배농가에서 수집하여 분석하였고, 폐양액은 그 중 15개 지점을 선택하여 분석하였다.
양액재배의 원수로 사용하는 지하수의 조사 지점은 총 19 개 지점으로 양액재배를 집중적으로 많이 하는 지역인 충주 신니면 6개 지점, 보은 탄부면 7개 지점, 진천 이월면 6개 지점이었다. 폐양액의 양분함량 조사지점은 원수 조사 지점 중 15개 지점을 선택하여 3월과 7월에 조사하였다.
6개 지점, 보은 탄부면 7개 지점, 진천 이월면 6개 지점이었다. 폐양액의 양분함량 조사지점은 원수 조사 지점 중 15개 지점을 선택하여 3월과 7월에 조사하였다. 원수로 사용하는 지하수 수질 분석시료는 지하수를 일정량 흘려보낸 후 채수하였고, 폐양액 양분함량 분석시료는 하천으로 흘려보내기 전의 폐양액 저장고에서 채수하여 Ice Box에 넣어 실험실로 운반 즉시 분석하였다.
이론/모형
채취한 시료는 수질오염공정시험법14)과 EPA Standard Methods 15)에 준하여 pH는 pH-meter(Radiometer M-92, Denmark), EC는 EC-meter(YSI-32z Ohio, USA)로 측정하였으며, PCU-Pe 염화제일주석 환원법, NQrNe 자외선 흡광광도법, NHL-Ne 인도페놀법, SO42--은 BaCk에 의한 비탁법, CTe AgNO3 적정법으로 분석하였으며, 이때 사용한 UV-Spectrohootometer 는 Varian Cary 50(Australia) 을 사용하였다. 양이온인 K+, Ca2+, Mg?+은 AAS(Varian SF 220, Australia)를 이용하여 정량 하였다.
성능/효과
양액재배에 이용되는 지하수의 수질 분석결과 pH의 수준은 6.2~7.7이었고, 평균은 6.8이었다. EC의 분포 범위는 0.
이와 같이 EC 농도가 높은 지역은 원수내에 NQrN을 비롯한 Na+, 등 다른 무기 이온의 농도가 높다는 것을 의미하므로 이들 농가는 양액조성시 원수내에 포함되어 있는 이온의 농도를 좀더 세심하게 고려해야 하고 지속적인 수질관리가 필요하리라 사료된다. 조사 지점 원수의 NQrN함량은 평균 4.0 mg L1 이었고, 0.12 mg L4에서 13.77 mg 까지 분포하였다. 조사지점의 60% 정도가 1.
충주에서의 원수용 지하수 pH는 보은이나 진천에 비하여 다소 낮은 경향이었으나, EC를 비롯한 다른 무기성분 함량은 높았다. 충주, 보은 및 진천 3지역 모두에서 NHVN, Cl; Ca2+ 및 Na*은 7월에 채수한 지하수에서 3월에 채수한 지하수에 비해 높았으며, SO?, K+, Mg?+은 7월에 채수한 지하수에서 3월에 비하여 다소 낮은 경향을 보였으나, 큰 차이는 없었다.
후속연구
하지만 이러한 폐양액을 비료의 자원으로 재사용할 수만 있다면 하천오염을 경감시킬 수 있을 뿐 만 아니라, 폐자원 이용측면에 있어서 상당히 유용할 것이라 사료된다. 그러나 위의 결과에서도 나타난 바와 같이 폐양액에 과량으로 포함되어 있는 scX-와 cr의 활용방법, 혹은 병원균에 노출되어 있을 수도 있는 폐양액의 활용방안에 대한 연구가 선행되어야 할 것으로 사료된다.
노력해야 할 것이다. 또한 양액재배에 의해 발생하는 폐양액의 재사용 방안을 마련하여 수질 오염을 줄일 수 있도록 노력해야 할 것으로 사료된다.
지속적인 양액재배를 위해서는 각양액재배농가마다 양액재배에 이용되는 지하수의 수질을 분석하여 작물의 요구량에 맞는 단비로 양액을 조성하여 공급하는 것이 최선책이라 할 수 있을 것이며, 학계나 지도기관에서는 지역별 수질 평가를 통하여 양액재배를 위한 원수의 수질기준을 마련하는데 다각도로 노력해야 할 것이다. 또한 양액재배에 의해 발생하는 폐양액의 재사용 방안을 마련하여 수질 오염을 줄일 수 있도록 노력해야 할 것으로 사료된다.
일부 선진국에서는 양액재배 원수의 수질 기준을 제시5) 하고있으나, 우리나라에서는 아직까지 원수의 수질 기준이 마련되어 있지 않다. 최근 들어 몇몇 연구자들에 의해 양액재배용지하수에 관한 수질 조사6-8가 이루어지고 있기는 하지만, 좀 더 많은 연구 평가가 이루어져야만 한다.
참고문헌 (16)
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