$\require{mediawiki-texvc}$
  • 검색어에 아래의 연산자를 사용하시면 더 정확한 검색결과를 얻을 수 있습니다.
  • 검색연산자
검색연산자 기능 검색시 예
() 우선순위가 가장 높은 연산자 예1) (나노 (기계 | machine))
공백 두 개의 검색어(식)을 모두 포함하고 있는 문서 검색 예1) (나노 기계)
예2) 나노 장영실
| 두 개의 검색어(식) 중 하나 이상 포함하고 있는 문서 검색 예1) (줄기세포 | 면역)
예2) 줄기세포 | 장영실
! NOT 이후에 있는 검색어가 포함된 문서는 제외 예1) (황금 !백금)
예2) !image
* 검색어의 *란에 0개 이상의 임의의 문자가 포함된 문서 검색 예) semi*
"" 따옴표 내의 구문과 완전히 일치하는 문서만 검색 예) "Transform and Quantization"

논문 상세정보

부영양 저수지의 조류제거를 위한 기능성 천연물질혼합제의 최적화 연구

Optimization Test of Plant-Mineral Composites to Control Nuisance Phytoplankton Aggregates in Eutrophic Reservoir

초록

유해 조류 제거를 위해 기 개발된 천연물질혼합제의 최적화 조건을 찾기 위해 다양한 환경조건에서 조류제거율 및 유기물 응집부상량을 조사하였다. 천연무질혼합제는 천연 식물체(상수리나무, 밤나무, 녹차 잎)와 광물질(황토, 맥반석, 제오라이트)을 단순 추출법을 이용하여 추출한 후 혼합한 물질로 비중이 낮은 유기물질을 응집시켜 부상시키는 특징을 갖는다. 실험은 농도 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$, 광도는 $8{\sim}1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 수온은 $10{\sim}30^{\circ}C$, pH는 7~10, 수심은 10~50 cm 그리고 조류종은 cyanobacteria, diatom, green algae의 조건 범위에서 각각 진행하였다. 실험결과 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$ 농도에서 모두 80% 이상의 조류제거율을 나타냈으나 경제성과 안전성을 고려했을 때 가장 낮은 농도인 $0.05\;mL\;L^{-1}$가 적정 농도로 판단되었다. 광도는 $1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 약 93%, 수온은 $20{\sim}30^{\circ}C$에서 약 60~74%, pH는 7~9 사이에서 약 93%, 수심은 50 cm 이하 모든 수심에서 90% 이상, 조류종에서는 cyano bacteria가 우점하는 수체에서 약 86%로 각각 가장 좋은 조류제거율을 나타냈으며, 응접부상효과 역시 높게 나타났다. 이상의 실험에서 천연물질혼합제는 수중 부유물보다 조류의 제거에 더 효과적이었으며, 수중 조류나 부유물질의 크기가 효율에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 결국 천연물질혼합제는 수온이 상승하는 봄~여름(수온: $20{\sim}30^{\circ}C$), cyanobacteria와 green algae가 우점하는 수체에 적용 시 높은 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 향후 현장 적용을 통한 효과 검증이 필요할 것으로 판단되었다.

Abstract

To optimize the natural chemical agents against nuisance phytoplankton, we examined algal removal activity (ABA) of Plant-Mineral Composite (PMC), which already developed by our teams (Kim et al., 2010), on various conditions. The PMC are consisted of extracted-mixtures with indigenous plants (Camellia sinensis, Quercusacutissima and Castanea crenata) and minerals (Loess, Quartz porphyry, and natural zeolite), and characterized by coagulation and floating of low-density suspended solids. A simple extraction process was adopted, such as drying and grinding of raw material, water-extraction by high temperature-sonication and filtering. All tests were performed in 3 L plastic chambers varying conditions; six different concentrations ($0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$), six light intensities ($8{\sim}1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$), three temperatures ($10{\sim}30^{\circ}C$), four pHs (7~10), five water depths (10~50 cm), and three different waters dominated by cyanobacteria, diatom, and green algae, respectively. Results indicate that the highest ABA of PMC was seen at $0.05\;mL\;L^{-1}$ in treatment concentrations, where showed a reduction of more than 80% of control phytoplankton biomass, while $1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ in light intensity (>90%), $20{\sim}30^{\circ}C$ temperature (>60%), 7~9 in pH (>90%), below 50 cm in water depth (>90%), and cyanobacterial dominating waters (>80%), respectively. Over the test, ABA of PMC were more obvious on the algal biomass (chlorophyll-${\alpha}$) than suspended solids, suggesting a selectivity of PMC to particle size or natures. These results suggest that PMC agents can play an important role as natural agents to remove the nuisant algal aggregates or seston of eutrophic lake, where occur cyanobacterial bloom in a shallow shore of lake during warm season.

저자의 다른 논문

참고문헌 (47)

  1. 1. 감상규, 홍정연, 허철구, 이민규. 2003. 황토로부터 합성한 제올라이트에 의한 Cd (II) 및 Cu (II) 흡착특성. 한국환경과학회지 12: 817-824. 
  2. 2. 김백호, 이주환, 김건희, 유영훈, 황순진. 2010. 국내산 광물 및 식물의 단순 추출물을 이용한 조류성장 억제능 평가. 한국하천호수학회지 43: 221-231. 
  3. 3. 김원기, 강선홍. 2000. 황토를 이용한 수중의 인 제거에 관한 기초연구. 한국물환경학회지 16: 703-709. 
  4. 4. 김호섭, 황순진, 고재만. 2003. 도심의 얕은 인공호인 일감호의 수질변화 특성과 퇴적환경의 평가. 한국육수학회지 36: 161-171. 
  5. 5. 나기환, 남정배, 박경대, 이진애. 1998. 황토 현탁액에 의한 남조류 Microsystis sp.의 제거실험. 한국물환경학회지 14: 399-404. 
  6. 6. 윤종섭, 김승현, 윤조희. 2003. 황토살포에 의한 적조생물 제거. 대한환경공학회지 25: 358-363. 
  7. 7. 임재철, 김진근. 2009. 염화알루미늄 과량 주입에 의한 고 pH 원수의 수처리 효율개선. 대한상하수도학회지 23: 39-46. 
  8. 8. 조규성, 조재선. 2003. 밤나무 꽃과 잎의 화학성분 및 항균활성 검색-제1보. 화학성분조성. 한국응용생명화학회지 46: 257-261. 
  9. 9. 주소영, 김상호, 윤 철, 이명선, 위미경, 김광렬. 1999. 맥반석을 이용한 수중의 Pb 흡착 특성. 산업과학기술연구논문집 13: 61-67. 
  10. 10. 채수규, 유태종. 1973. 미생물 Tannase에 의한 식품의 Tannin 성분 분해에 관한 연구 제1보; 한국산 도토리 Tannin 분해 효소 생산균주의 분리와 효소 생산을 위한 배양조건의 검토. 한국식품과학회지 5: 258-267. 
  11. 11. Anderson, D.M. 1997. Turning back the harmful red tide. Nature 388: 513-514. 
  12. 12. APHA. 1995. Standards methods for the examination of water and wastewater (19th ed). American Public Health Association, Washington, D.C. 
  13. 13. Black, A.P. 1960. Basic mechanisms of Coagulation. Journal of American Water Works Association 52: 492-495. 
  14. 14. Carmichael, W.W. and I.R. Falconer. 1993. Disease related to freshwater blue-green algae toxins and control measures, p. 187-209. In: Algal Toxins in Seafood and Drinking (Falconer, I.R., ed.), Academic Press, Cambridge. 
  15. 15. Chorus, I. and J. Bartram. 1999. Toxic Cyanobacteria in Water. F & FN Spon Publisher, London. 
  16. 16. Cooke, G.D., E.G. Welch, S.P. Peterson and P.R. Newroth. 2005. Restoration and Management of Lake and Reservoirs (3rd ed.). Lewis, Boca Raton. 
  17. 17. Datta, S. and B.B. Jana. 1998. Control of bloom in a tropical lake: grazing efficiency of some herbivorous fishes. Fish Biology 53: 12-24. 
  18. 18. Drikas, M., C.W.K. Chow, J. House and M.D. Burch. 2001. Using coagulation, flocculation, and settling to remove toxic cyanobacteria. Journal of American Water Works Association 93: 100-111. 
  19. 19. Environmental Protection Agency of China. 2000. Chinese environmental annual reports of 2000. Journal of Environmental Protection 7: 1-6. 
  20. 20. Gu, J.X. 1992. The Characters and Applications of Nonmetal Mineral Materials (in Chinese), Wuhan University Publishing Company, Wuhan. 
  21. 21. Graham, L.E., J.M. Graham and L.W. Wilcox. 2009. ALGAE. 2nd ed. Pearson Education, Inc., New Jersey. 
  22. 22. Holz, J.C. and K.D. Hoagland. 1999. Effects of phosphorus reduction on water quality: comparison of alum-treated and untreated portions of a hypereutrophic Lake. Lake and Reservoir Management 15: 70-82. 
  23. 23. Inderjit Dakshini, K.M.M. and F.A. Einhellig. 1995. ACS Symposium Series. American Chemical Society, Washington, DC. 
  24. 24. James, W.F., J.W. Barko and W.D. Taylor. 1991. Effect of alum treatment on phosphorus dynamics in a northtemperate reservoir. Hydrobiologia 215: 231-241. 
  25. 25. Ji, B.J., W.H. Chow, A.W. Hscing, J.K. Mclaughlin, G. Dai, Y.T. Gao, W.J. Bolt and J.F. Fraumeni. 1997. Green-tea consumption and the risk of pancreatic and colorectal cancers. International Journal of Cancer 70: 255. 
  26. 26. Karaplnar, N. 2009. Application of natural zeolite for phosphorus and ammonium removal from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials 170: 1186-1191. 
  27. 27. Kim, J. and D.F. Lawler. 2008b. Influence of particle characteristics on filter ripening, Separation Science and Technology 43: 1583-1594. 
  28. 28. Kim, J., J.A. Nason and D.F. Lawler. 2008a. Influence of surface charge distributions and particle size distributions on particle attachment in granular media filtration. Environmental Science and Technology 42: 2557-2562. 
  29. 29. Klemer, A.R., J.J. Cullen, M.T. Mageau, K.M. Hanson and R.A. Sundell. 1996. Cyanobacterial buoyancy regulation: The paradoxical roles of carbon. Journal of Phycology 32: 47-53. 
  30. 30. Letterman, R.D., A. Amirtharajah and C.R. O'melia. 1999. Coagulation and Flocculation in Water Quality and Treatment, 5th ed. 6.9-6.61, American Water Works Association, Denver. 
  31. 31. Lewis, T.E. 1989. Environmental Chemistry and Toxicology of Aluminum. Lewis Publishers, Inc., Chelsea. 
  32. 32. McLachlan, D.R.C. 1995. Aluminum and the risk of Alzheimer's disease. Environmetrics 6: 233-275. 
  33. 33. Morris, J.K. and W.R. Knocke. 1984. Temperature effects on the use of metal-ion coagulants for water treatment. Journal of American Water Works Association 76: 74-79. 
  34. 34. Nagasaki, K., K. Tarutani and M. Yamaguchi. 1999. Growth characteristics of Heterosigma akashiwo virus and its possible use as a microbiological agent for red tide control. Applied and Environmental Microbiology 65: 898-902. 
  35. 35. Ofcarcik, R.P. and E.E. Burns. 1971. Chemical and physical properties of selected acorns. Journal of Food Science 36: 576-578. 
  36. 36. Pernitsky, D.J. and J.K. Edzwald. 2006. Selection of alum and polyaluminum coagulants: principles an applications. Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua 55: 121-141. 
  37. 37. Rice, E.L. 1984. Allelopathy, 2nd ed. Academic Press Inc., Orlando, Florida. 
  38. 38. Sengco, M.R., A. Li, K. Tugend, D. Kulis and D.M. Anderson. 2001. Removal of red- and brown-tide cells using clay flocculation, I. Laboratory culture experiments with Gymnodinium breve and Aureococcus anophagefferens. Marine Ecology Progress Series 210: 41-53. 
  39. 39. Shirai, M., A. Ohtake, T. Sano, S. Masumoto, T. Sakamoto, A. Sato, T. Aida, K.I. Harada, T. Shimada, M. Suzuki and M. Nakano. 1991. Toxicity and toxins of natural blooms and isolated strains of Microcystis spp. (cyanobacteria) and improved procedure for purification of cultures. Applied and Environmental Microbiology 57: 1241-1245. 
  40. 40. Stumm, W. and J.J. Morgan. 1996. Aquatic Chemistry, 3rd ed. Wiley Interscience, New York. 
  41. 41. Sung, K.C. 2005. Characteristics and analysis on the refined oil component of green-tea. Journal of Korean Oil Chemist's Society 22: 241-249. 
  42. 42. Thompson, P. and G.Y. Rhee. 1994. Phytoplankton responses to eutrophication, p. 125-166. In: Algae and Water Pollution. Advances in Limnology (Rai, R.C., R. Gaur and C.J. Soeder, eds.), Heft, 42, Springer-Verlag, Stuttgart. 
  43. 43. Visser, P.M., H.A.M. Ketelaars and L.R. Mur. 1995. Reduced growth of the cyanobacterium Microcystis in an artificially mixed lake and reservoir. Water Science and Technology 32: 53-54. 
  44. 44. Wallace, B.B. and D.P. Hamilton. 1999. The effect of variations in irradiance on buoyancy regulation in Microcystis aeruginosa. Limnology and Oceanography 44: 273-281. 
  45. 45. Wallace, B.B. and D.P. Hamilton. 2000. Simulation of waterbloom formation in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Journal of Plankton Research 22: 1127-1138. 
  46. 46. Walsh, K., G.J. Jones and R.H. Dunstan. 1998. Effects of high irradiance and iron on volatile odour compounds in the cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Phytochemistry 49: 1227-1239. 
  47. 47. Welch, E.B. and G.D. Cooke. 1995. Effectiveness and longevity of alum treatments in lakes. Water Resources Series Technical Report No. 145, University of Washington, Seattle, WA. 

DOI 인용 스타일

"" 핵심어 질의응답