[논문]하상 미지형에 따른 N2O 발생량 변화 효과에 대한 탄소 가용성의 영향

고종민; 김영선; 지운; 강호정

doi:10.3741/jkwra.2019.52.11.917

하상 미지형에 따른 N2O 발생량 변화 효과에 대한 탄소 가용성의 영향
Effects of streambed geomorphology on nitrous oxide flux are influenced by carbon availability 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.52 no.11, 2019년, pp.917 - 929

고종민 (연세대학교 건설환경공학과) , 김영선 (한국건설기술연구원 국토보전연구본부) , 지운 (한국건설기술연구원 국토보전연구본부) , 강호정 (연세대학교 건설환경공학과)

초록
AI-Helper

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Denitrification in streams is of great importance because it is essential for amelioration of water quality and accurate estimation of $N_2O$ budgets. Denitrification is a major biological source or sink of $N_2O$, an important greenhouse gas, which is a multi-step respiratory process that converts nitrate ($NO_3{^-}$) to gaseous forms of nitrogen ($N_2$ or $N_2O$). In aquatic ecosystems, the complex interactions of water flooding condition, substrate supply, hydrodynamic and biogeochemical properties modulate the extent of multi-step reactions required for $N_2O$ flux. Although water flow in streambed and residence time affect reaction output, effects of a complex interaction of hydrodynamic, geomorphology and biogeochemical controls on the magnitude of denitrification in streams are still illusive. In this work, we built a two-dimensional water flow channel and measured $N_2O$ flux from channel sediment with different bed geomorphology by using static closed chambers. Two independent experiments were conducted with identical flume and geomorphology but sediment with differences in dissolved organic carbon (DOC). The experiment flume was a circulation channel through which the effluent flows back, and the size of it was $37m{\times}1.2m{\times}1m$. Five days before the experiment began, urea fertilizer (46% N) was added to sediment with the rate of $0.5kg\;N/m^2$. A sand dune (1 m length and 0.15 m height) was made at the middle of channel to simulate variations in microtopography. In high- DOC experiment, $N_2O$ flux increases in the direction of flow, while the highest flux ($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$) was measured in the slope on the back side of the sand dune. followed by decreases afterward. In contrast, low DOC sediment did not show the geomorphological variations. We found that even though topographic variation influenced $N_2O$ flux and chemical properties, this effect is highly constrained by carbon availability.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Conceptual model of the difference in denitrification according to the streambed geomorphology. Potential nitrogen transformation changes along hyporheic flow paths
그림 Fig. 2. Nitrous oxide flux and Dissolved organic carbon (DOC) concentration from two-dimensional stream channel sediment soil. (A) Nitrous oxide flux, (B) DOC concentration, (C) Ammonium ion concentration, A-E is mentioned in materials and methods. X and Y point only were measured only E2 experiment and represented gas flux in flat sediment bed. Bar heights and error bars represent means and standard deviation. The lower-case letters a-c denote significant differences between sites (P < 0.001, analysis of variance with Tukey's significant difference test, error bars denote mean standard error)
그림 Fig. 3. Relationship between Chemical and physical property of experiment 1 and 2 with Nitrous oxide flux. Tem; temperature (˚C), sediment_DOC; channel sediment dissolved organic carbon (mg/Kg dry soil) Ammonium; ammonium concentration in sediment (μg-N/g dry soil), Nitrate; Nitrite concentration in sediment (μg-N/g dry soil) Nitrate; nitrate concentration in sediment (μg-N/g dry soil) velocity; water velocity (cm/s), W_Depth; water depth, DO; dissolved oxygen, EC; electrical conductivity, TP; total phosphorous (mg/L), W_DOC; Dissolved organic matter concentration in water (mg/L). Smooth line show patterns in the presence of overplotting. Shading shows the 95% confidence intervals
표 Table 1. The variable is used as predictors of N2O flux. Inc. MSE corresponds to the increase in the mean squared error of the RF model predictions after permutation excluding corresponding predictors. Inc. node purity is the average decrease in node impurity calculated as the residual sum of squared. Both factors mean assessment about the importance of model predictors. The higher the value of both factors is the more important variable
그림 Fig. 4. Partial dependence of the two-dimension flume sediment Nitrous oxide flux. In order of importance, significant variable is shown from top left to bottom right. (P < 0.05) Partial dependence plot represents a graphical depiction of the marginal effect of a variable on response of sediment N₂O flux as regression function of predictors. Specific effect of variable is measured, when other variables are held at their mean

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

향후 하상형태의 복잡한 형태의 정의와 수리조건,하상 토양의 입도와 성질에 따른 더 복잡한 상호관계에 대한 확인이 필요하다고 여겨진다. 그럼에도 불구하고 해당 실험은 하상 미세지형의 변화에 따른 N₂O 발생량 변화 그리고, 그것에 미치는 DOC의 영향을 보여주면서 하상형태 특성과 기질이용성의 상호작용이 N₂O 발생량에 미치는 영향과 같은 상관관계를 규명했다. 본 연구를 통해서 하상의 탈질 과정 중 발생하는 N₂O 발생량을 예측하기 위한 중요인자들을 확인하였으며, RF 모델을 사용해 N2O 발생량 모델을 형성하였다.
본 실험은 지형학적 특성이 N₂O 기체발생에 미치는 영향을 모사하기 위하여 수로 내부에 사구를 형성한 인공의 2차원 하천수로를 제작하였다. 실험 장소는 경상북도 안동시에 한국건설기술연구원(Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, KICT) 안동하천실험센터(River Experiment Center, REC) 실험 수로에서 진행하였다.
1). 본 실험은 하상 지형 변화에 따라 변화하는 탈질 산물 배출의 차이가 실제로 대기 중으로 방출되는 정도를 추정했으며, 하상 내부를 흐르는 흐름에 따라 변화하는위치적 차이가 실제로 대기중 N₂O 배출에 미칠 수 있는 영향을 파악했다. 대기 중으로 방출되는 N₂O 또한 지형적 차이에 의해서 변화하며 결과에 따르면 평평한 지형을 가정한 상태에서 대기중으로 배출되는 N₂O 발생량보다 사구 형태의 지형에서 대기중으로 배출되는 N₂O 발생량이 10~30% 정도 높다.
그럼에도 불구하고 해당 실험은 하상 미세지형의 변화에 따른 N₂O 발생량 변화 그리고, 그것에 미치는 DOC의 영향을 보여주면서 하상형태 특성과 기질이용성의 상호작용이 N₂O 발생량에 미치는 영향과 같은 상관관계를 규명했다. 본 연구를 통해서 하상의 탈질 과정 중 발생하는 N₂O 발생량을 예측하기 위한 중요인자들을 확인하였으며, RF 모델을 사용해 N2O 발생량 모델을 형성하였다. 이와 같은 통해서 미래 환경변화나 생태계 특성 변화에 따른 N₂O 발생량 변화를 예측하는 것에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

가설 설정

O 발생량에 영향을 미치는지 이해할 수 있다. 탈질과정은 기질인 유기물과 질소 산화물이 일차적으로 큰 영향을 줄 것으로 판단하여, 본 실험의 가설은 하상 지형에 의해 달라지는 하상 내부 흐름과 지형 위치에 따라서 탈질 정도가 변화하고 그로 인해 N₂O 발생량이 영향을 받으며, 이렇게 N₂O 발생량에 영향을 주는 미세지형적 차이는 유기 탄소의 농도에 의해 조절된다는 것이다. 따라서 본 실험은 인공 수로를 형성, 수로 내에 사구 지형을 만들고 지형 내 위치에 따라 N₂O 발생량을 측정한다.

제안 방법

20분의 시간 간격(0분, 20분, 40분)마다 챔버에 모이는 기체를 포집, 이후 실험실에서 N₂O의 농도를 측정하여 하상에서 발생하는 N₂O 발생량을 산정하였다. 20분 마다 얻어진 vial의 가스샘플의 N₂O 농도는 실험실로 옮겨진 후, flame ionization detector (FID), Electron capture detector (ECD)를 가진 GC (gas chromatograph)로 측정하였다. 시간에 따른 농도의 변화를 통해서 Flux를 계산하며 3개의 데이터 포인트(0-60분)를 1차 회기 방정식에 따라 얻어진다.
O 포집은 E1 5일, E2 7일간 하루에 2회 진행했으며 static chamber에 축적되는 기체를 10 ml 주사기로 12 ml 유리 바이알(vial)에 옮겨 보관했다. 20분의 시간 간격(0분, 20분, 40분)마다 챔버에 모이는 기체를 포집, 이후 실험실에서 N₂O의 농도를 측정하여 하상에서 발생하는 N₂O 발생량을 산정하였다. 20분 마다 얻어진 vial의 가스샘플의 N₂O 농도는 실험실로 옮겨진 후, flame ionization detector (FID), Electron capture detector (ECD)를 가진 GC (gas chromatograph)로 측정하였다.
N₂O 발생량과 미세지형 특성을 분석하기 위해 분류된 5가지 위치의 토양 환경인자들의 특성을 반영하는 토양 용존 유기 탄소(Dissolved organic carbon, DOC), 암모늄(Ammonium), 질산염(Nitrate), 아질산염(Nitrite) 농도를 측정하였다. 토양의 함수량과 유기물 함량(Organic matter, %)은 퇴적물을 105℃와 600℃, 각각에서 건조하는 방법인 the loss-onignition method를 사용하여 도출한다.
N₂O 발생에 영향을 미치는 미세지형 환경요인을 확인하기 위해, RF 모델을 통하여 관련 되어있는 요소들이 N₂O 발생량에 미치는 영향과 정도를 확인할 수 있었다. RF 모델 결과에 따르면 N₂O 발생에 가장 주요한 영향을 미치는 요소는 토양 DOC 농도로, DOC 농도 증가에 따라 N₂O 발생양이 계단식으로 증가하는 점직전인 관계를 보여주었다.
N₂O 포집은 E1 5일, E2 7일간 하루에 2회 진행했으며 static chamber에 축적되는 기체를 10 ml 주사기로 12 ml 유리 바이알(vial)에 옮겨 보관했다. 20분의 시간 간격(0분, 20분, 40분)마다 챔버에 모이는 기체를 포집, 이후 실험실에서 N₂O의 농도를 측정하여 하상에서 발생하는 N₂O 발생량을 산정하였다.
따라서 본 실험은 인공 수로를 형성, 수로 내에 사구 지형을 만들고 지형 내 위치에 따라 N₂O 발생량을 측정한다. 그에 따라 지형적 변화가 가지는 물리적, 화학적 특징을 분석하고 미지형의 변화에 따라 달라지는 N₂O 발생량 변화와 N₂O 발생량에 미치는 탄소 가용성의 효과를 분석한다.
탈질과정은 기질인 유기물과 질소 산화물이 일차적으로 큰 영향을 줄 것으로 판단하여, 본 실험의 가설은 하상 지형에 의해 달라지는 하상 내부 흐름과 지형 위치에 따라서 탈질 정도가 변화하고 그로 인해 N₂O 발생량이 영향을 받으며, 이렇게 N₂O 발생량에 영향을 주는 미세지형적 차이는 유기 탄소의 농도에 의해 조절된다는 것이다. 따라서 본 실험은 인공 수로를 형성, 수로 내에 사구 지형을 만들고 지형 내 위치에 따라 N₂O 발생량을 측정한다. 그에 따라 지형적 변화가 가지는 물리적, 화학적 특징을 분석하고 미지형의 변화에 따라 달라지는 N₂O 발생량 변화와 N₂O 발생량에 미치는 탄소 가용성의 효과를 분석한다.
추가적으로 E2 실험은 사구 지형에 영향을 받지 않는 평평한 하상 지형을 가지는 X, Y 지점을 추가적으로 설치하여 하상구조에 의한 N₂O 발생량 변화 영향을 비교했다. 모든 기체측정은 삼반복으로 진행했으며, 사구 주변 기체 수집으로 N₂O 배출량을 측정하였다.
본 실험은 12개의 독립변수(환경인자; 기온, 토양 용존 유기탄소, 암모늄, 질산염, 아질산염, 수중 용존산소, 총 인, 용존 유기탄소, 전기전도도, 수리학적 특성; 유속, 지형학적 특성; 사구 지형에 따른 챔버위치)를 고려해서 독립변수인 N₂O 발생량을 예측하고 각 변수의 반응성을 계산한다. 모든 통계 분석은 R 3.
본 연구에서 인공 수로에 사구 지형을 형성하여 미세지형 따라 변화하는 생지화학적 특성과 N₂O 발생량 변화를 추정하고, N₂O 발생량에 영향을 미치는 요인들을 RF 모델을 통해 설명하고 N₂O 발생량 변화를 모델링하였다. N₂O 발생량의 지형적 변화는 높은 DOC 농도에서 발생했으며 낮은 DOC 농도에서는 그 변화가 나타나지 않았다.
03 cm으로 동일하게 유지하였다. 사구주변에 기체포집을 위한 챔버를 사구 구조의 하상 내부 흐름을 고려하여, 물의 흐름 방향으로 5개(E1) 또는 7개(E2)를 설치하였다. 샘플링 위치는 물의 흐름 방향으로 순서에 따라 A, B, C, D, E이며, A는 물의 흐름의 앞부분, E는 마지막 지점으로 C지점은 사구의 최고점에, B와 D는 사구 경사 지점이다.
사구주변에서 배출되는 N₂O 배출량을 측정하기 위해 길이 1 m, 높이 0.15 m의 사구를 만들고 82시간 동안0.018 m³/s의 유량을 공급하였다. 월류 수심은 상류단 위어에서 측정되어 유량을 산정하였고 접근 유속은 5.
샘플링한 토양과 수로의 물의 질산염 농도와 아질산염 농도는 DOC를 측정과 동일한 상등액을 0.22μm 필터 한 후 Ion chromatography (Thermo Fisher, IC-1100) 이용해서 측정했다.
실험 수행되는 기간 동안 수로 내에서 순환되고 있는 수질 및 토양 분석을 같이 진행하였다. 현장 실측용 수질분석장비(HANNA, HI9828, Ver.
5 cm, 높이 45 cm)를 사구 주변에 설치했으며, 사구를 기준으로 상류방향과 하류방향의 평탄한 지형, 사구 경사로, 사구 마루에 표면으로부터 5~8 cm 깊이에 약 25 cm 간격으로 설치하였다. 실험 진행간 하상 사구 구조가 변화하지 않기 위한 수리 구조로 사구 구조 변화를 측정하여 챔버설치로 인한, 유속에 의한 흐름과 하상 교란이 발생하지 않는 것을 확인해 실험을 진행하였다. 하천 하상에서 발생하는 N₂O 흐름(퇴적물->물->대기)을 모사하기 위해 설계된 인공수로의 퇴적물 층에 설치된 static chamber는 직접적으로 대기 중으로 배출되는 N₂O를 측정할 수 있게 한다.
018 m³/s의 유량을 공급하였다. 월류 수심은 상류단 위어에서 측정되어 유량을 산정하였고 접근 유속은 5.795 m/s로 측정되었으며, 사구에서 상류방향으로 약 2 m 떨어진 위치에서 1차원 미소 유속계(KENEK VO1000RSM)를 이용하여 유속을 측정하였다(Ahn et al., 2019).
O 용존 농도를 측정한다. 이를 위해 150 ml 유리 바이알(vial)에 실험 수로의 물을 보관해 실험실에서 용존 N₂O 농도를 GC Headspace Equilibration Technique (RSKSOP-175)를 통해 도출했다(Hudson, 2006). 물에 녹은 기체는 헨리의 법칙(Henry’s Law)를 따름으로 밀봉된 물 샘플 150 ml에 Headspace를 부가적으로 만들어 준 후, Headspace의 N₂O 농도를 측정해 헨리의 법칙에 따라 수중 N₂O 농도를 계산한다.
자연하천의 하상형태 중 하나인 사구 형태 구조로 인한 미세구조 변화로 유발되는 혼합대 흐름 변화가 수문학적, 수리학적, 생지화학적으로 N₂O 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 설계된 인공수로의 사구에 공기 유입이 없는 PVC 챔버(지름 5.5 cm, 높이 45 cm)를 사구 주변에 설치했으며, 사구를 기준으로 상류방향과 하류방향의 평탄한 지형, 사구 경사로, 사구 마루에 표면으로부터 5~8 cm 깊이에 약 25 cm 간격으로 설치하였다. 실험 진행간 하상 사구 구조가 변화하지 않기 위한 수리 구조로 사구 구조 변화를 측정하여 챔버설치로 인한, 유속에 의한 흐름과 하상 교란이 발생하지 않는 것을 확인해 실험을 진행하였다.
,2019). 첫 번째 실험은 A~E 위치를 따라 흐르는 물의 흐름 길이를 따라 변하는 기질이용성 변화에 따라서 N₂O 발생량이 변했다. NO₃-', '>')">> NO₂-', '>')">> NO> N₂O> N₂의 연속적인 탈질 진행과정에서 A, B 위치는 하상 내부를 흐르는 흐름이 짧기 때문에 N₂O 발생량이 적었고 하상 내부의 흐름이 점점 길어지는 C, D에서 N₂O 발생량이 증가하다, D지점에서 가장 높은 발생량을 보이며(14.
샘플링 위치는 물의 흐름 방향으로 순서에 따라 A, B, C, D, E이며, A는 물의 흐름의 앞부분, E는 마지막 지점으로 C지점은 사구의 최고점에, B와 D는 사구 경사 지점이다. 추가적으로 E2 실험은 사구 지형에 영향을 받지 않는 평평한 하상 지형을 가지는 X, Y 지점을 추가적으로 설치하여 하상구조에 의한 N₂O 발생량 변화 영향을 비교했다. 모든 기체측정은 삼반복으로 진행했으며, 사구 주변 기체 수집으로 N₂O 배출량을 측정하였다.
토양에서 발생한 N₂O가 온도에 따라, 수로 내의 물 안에 녹는 용존 N₂O의 농도가 변함에 따라, 이를 보정하기 위해서 N₂O 용존 농도를 측정한다. 이를 위해 150 ml 유리 바이알(vial)에 실험 수로의 물을 보관해 실험실에서 용존 N₂O 농도를 GC Headspace Equilibration Technique (RSKSOP-175)를 통해 도출했다(Hudson, 2006).
토양의 DOC는 퇴적물 3 g에 30 ml 3차 증류수를 주입한 후 centrifuge(2500 rpm, 5분)를 한 상등액을 0.45μm 필터에 걸러낸 시료를 TOC (Total organic carbon) analyzer (TOC-V, Shimadzu)를 통해 측정했다.
충분한 DOC 농도가 주어진 환경에서 N₂O 발생량은 지형 변화에 따라 변화하였고 암모늄 농도와 같은 화학적 특성의 농도 차이를 만들어 혼합대 흐름에 따라 미세지형의 변화를 가져왔다. 하상 미지형에 따라 탈질 미생물 반응 정도에 영향을 주는, 질소 산화물과 유기물 기질의 정체시간 차이를 만들었다. 본 실험의 N₂O 발생량 변화 경향은 하상 내부를 흐르는 물 흐름의 길이와 체류시간에 따라서 사구 형태의 지형 내에서 앞쪽 경사는 낮은 발생량을, 뒤쪽 경사는 높은 발생량을 보였다.
실험 수행되는 기간 동안 수로 내에서 순환되고 있는 수질 및 토양 분석을 같이 진행하였다. 현장 실측용 수질분석장비(HANNA, HI9828, Ver. 2.1)로 수온, pH, 용존산소(Dissolved Oxygen, DO) 등을 기체 측정과 밀접한 시간에 측정하였다. 현장 측정이 어려운 물의 암모늄(Ammonium), 질산염(Nitrate), 농도 및 총 질소(Total Nitrogen, TN)의 분석을 위해 멸균 채수병에 시료를 2L 채수하여 분석이 진행될 때까지 4℃에서 냉장 보관하였다.

대상 데이터

실험 장소는 경상북도 안동시에 한국건설기술연구원(Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, KICT) 안동하천실험센터(River Experiment Center, REC) 실험 수로에서 진행하였다. 실험 수로는 순환 수로로 설계되어 길이 37 m, 높이 1.2 m, 폭 1 m을 가지며 배출되는 유출수가 순환하여 유입수로 다시 수로 내부로 들어오는 구조이다. 수로 중앙 10 m 구간에 사질토의 하상을 포설하였다.
O 기체발생에 미치는 영향을 모사하기 위하여 수로 내부에 사구를 형성한 인공의 2차원 하천수로를 제작하였다. 실험 장소는 경상북도 안동시에 한국건설기술연구원(Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, KICT) 안동하천실험센터(River Experiment Center, REC) 실험 수로에서 진행하였다. 실험 수로는 순환 수로로 설계되어 길이 37 m, 높이 1.

이론/모형

N₂O 발생량과 환경 변수들 간의 관계는 RF 모델을 통해 평가하였다. RF 모델은 복잡한 관계를 보이는 환경 변수들을 고려하여, 예측하고자 하는 종속변수인 N₂O 발생의 반응을 예측할 수 있는 유연한 회기 방법이다.
물에 녹은 기체는 헨리의 법칙(Henry’s Law)를 따름으로 밀봉된 물 샘플 150 ml에 Headspace를 부가적으로 만들어 준 후, Headspace의 N2O 농도를 측정해 헨리의 법칙에 따라 수중 N2O 농도를 계산한다.
지형학적 차이와 미세지형의 환경인자들, 수리학적 특성과 N₂O 발생량의 관계를 예측하기 위하여 랜덤포레스트(RandomForest, RF) 모델링을 사용하였다. 랜덤포레스트 모델은 반응변수(N₂O Flux)를 모델링하는 매우 유연한 회기 기술로 복잡한 환경인자와 수리특성의 관계를 보여줄수 있다.
O 발생량과 미세지형 특성을 분석하기 위해 분류된 5가지 위치의 토양 환경인자들의 특성을 반영하는 토양 용존 유기 탄소(Dissolved organic carbon, DOC), 암모늄(Ammonium), 질산염(Nitrate), 아질산염(Nitrite) 농도를 측정하였다. 토양의 함수량과 유기물 함량(Organic matter, %)은 퇴적물을 105℃와 600℃, 각각에서 건조하는 방법인 the loss-onignition method를 사용하여 도출한다. 토양의 DOC는 퇴적물 3 g에 30 ml 3차 증류수를 주입한 후 centrifuge(2500 rpm, 5분)를 한 상등액을 0.

성능/효과

O 발생량에 미치는 영향과 정도를 확인할 수 있었다. RF 모델 결과에 따르면 N₂O 발생에 가장 주요한 영향을 미치는 요소는 토양 DOC 농도로, DOC 농도 증가에 따라 N₂O 발생양이 계단식으로 증가하는 점직전인 관계를 보여주었다. 토양 DOC가 증가할수록 하상에서 N₂O의 발생량이 증가하고, N₂O 발생량이 미지형에 따라 달라진다는 것을 첫 번째 실험(E1)에서 확인하였고, 이런 미지형에 따른 효과는 토양 DOC가 적은 두 번째 실험(E2)에서는 발생하지 않고 오히려 앞쪽 경사인 유입부 쪽에서 많이 발생하는 것으로 보아, 기질이 제한된 조건에서는 먼저 물질에 접근이 가능한 앞쪽 경사에서 탈질이 활발하게 발생하는 것으로 보인다.
모델 결과에서 유기 탄소의 농도가 증가할수록 N₂O 발생량이 증가하는 양의 상관관계를 나타낸다. 낮은 수준의 유기탄소 농도에서부터, 농도 증가에 따라 N₂O 발생량은 계단식으로 증가하는 경향을 보이며, 대략 30~40 mg C/kg dry soil의 유기물에서 N₂O 증가가 감소한다(Fig. 4). 탈질 과정 중 대기로 배출되는 N₂O 발생량은 혼합대 내부에서 탈질 과정을 통해서 생성되는 N₂O 뿐만 아니라, 완전 탈질을 통해서 혼합대 내부에 생성된 N₂O가 대기로 방출되기 전에 N₂로 전환되어 대기로 방출되는, 생산과 제거 반응의 균형을 통해서 N₂O 발생량이 정해진다.
본 실험은 하상 지형 변화에 따라 변화하는 탈질 산물 배출의 차이가 실제로 대기 중으로 방출되는 정도를 추정했으며, 하상 내부를 흐르는 흐름에 따라 변화하는위치적 차이가 실제로 대기중 N₂O 배출에 미칠 수 있는 영향을 파악했다. 대기 중으로 방출되는 N₂O 또한 지형적 차이에 의해서 변화하며 결과에 따르면 평평한 지형을 가정한 상태에서 대기중으로 배출되는 N₂O 발생량보다 사구 형태의 지형에서 대기중으로 배출되는 N₂O 발생량이 10~30% 정도 높다.
, 2015). 따라서 미생물이 인을 생체 내로 축적하는 과정을 통해서 수중의 TP가 감소하는 경향을 나타낼 수 있으며 E1 실험의 높은 탈질 활동은 탈질 미생물의 활동으로 유추할 수 있고 미생물의 활동이 활발한 퇴적물에서 더 높은 수준의 인 축적이 발생하여 E1과 E2 실험의 총 인의 농도가 다르게 나타난다. E1 실험 수중의 인 농도는 0.
탈질 반응은 연적적인 다단계 생물 반응으로 절대적인 반응 정도가 증가함에 따라, 토양 유기탄소로 농도 상승으로인해서 직접적으로 탈질 반응성이 상승하고 탈질 반응의 중간산물인 N₂O 발생이 증가한다. 모델 결과에서 유기 탄소의 농도가 증가할수록 N₂O 발생량이 증가하는 양의 상관관계를 나타낸다. 낮은 수준의 유기탄소 농도에서부터, 농도 증가에 따라 N₂O 발생량은 계단식으로 증가하는 경향을 보이며, 대략 30~40 mg C/kg dry soil의 유기물에서 N₂O 증가가 감소한다(Fig.
유기탄소 농도가 낮은 E2 실험과 비교했을 때, N₂O 발생량이나 화학적 특성 차이는 단순히 물리적인 구조 차이에 의해서만 나타나는 것이 아니며, 영향을 받을 수 있는 환경의 특성에 따라 상호작용하며 달라진다. 본 실험에서 확인할 수 있는 탈질 정도나 N₂O 발생량 차이는 유기탄소가 존재하는, 탈질이 충분히 일어날 수 있는 환경에서만 미세지형의 차이가 나타난다.
본 실험은 하상의 물리적 변화와 기질의 이용성 차이에 따라 N₂O 발생량이 변화가 나타나는 것을 확인하였다. 사구 실험에서 지형적 차이로 형성된 미세지형의 차이가 N₂O 발생량 변화 나타났으며, 이는 DOC 농도, 탄소 기질이용성에 의해서 제한된다.
하상 미지형에 따라 탈질 미생물 반응 정도에 영향을 주는, 질소 산화물과 유기물 기질의 정체시간 차이를 만들었다. 본 실험의 N₂O 발생량 변화 경향은 하상 내부를 흐르는 물 흐름의 길이와 체류시간에 따라서 사구 형태의 지형 내에서 앞쪽 경사는 낮은 발생량을, 뒤쪽 경사는 높은 발생량을 보였다. 사구를 따라 변화하는 흐름길이와 탈질 반응 정도와 따라 탈질 중간 산물인 N₂O의 발생량이 달라지는 경향은 D지점에서 가장 높은 값을 가짐에 따라, 다단계 연속반응인 탈질 과정 중에 발생하는 N₂O의 양은 혼합대 흐름길이에 변화에 따라 N₂O 발생량을 기준으로 최적 체류시간을 가질 것임을 확인하였다.
본 실험의 N₂O 발생량 변화 경향은 하상 내부를 흐르는 물 흐름의 길이와 체류시간에 따라서 사구 형태의 지형 내에서 앞쪽 경사는 낮은 발생량을, 뒤쪽 경사는 높은 발생량을 보였다. 사구를 따라 변화하는 흐름길이와 탈질 반응 정도와 따라 탈질 중간 산물인 N₂O의 발생량이 달라지는 경향은 D지점에서 가장 높은 값을 가짐에 따라, 다단계 연속반응인 탈질 과정 중에 발생하는 N₂O의 양은 혼합대 흐름길이에 변화에 따라 N₂O 발생량을 기준으로 최적 체류시간을 가질 것임을 확인하였다.
RF 모델은 복잡한 관계를 보이는 환경 변수들을 고려하여, 예측하고자 하는 종속변수인 N₂O 발생의 반응을 예측할 수 있는 유연한 회기 방법이다. 설명변수(온도, 유기탄소, 암모늄, 질산염, 아질산염, 유속, 수심, 용존 산소, 전기 전도도, 총인)와 N₂O 발생양과의 복잡한 관계를 RF 모델에 근거하면 23.3% (Table 1) 설명할 수 있다. N₂O 발생량과 높은 상관관계를 보이는 인자는 토양 유기탄소, 아질산염, 총인, 암모늄, 수심, 챔버 위치, 질산염, 온도, 전기 전도도, 유속, 실험 번호(E1 또는 E2), 수중 용존 유기탄소, 용존 산소 순이며, 이순서가 RF 모델을 통해 N₂O 발생량을 예측하는데 중요한 인자들이다.
실험의 수리학적 조건은 5.81 ± 0.84 m/s의 유속과 평균 수심 36.11 ± 0.03 cm으로 동일하게 유지하였다.
44μg N₂O-N/m² hr)과도 큰 차이를 보이지 않는다. 위의 결과는 토양 DOC가 탈질 반응을 통한 N₂O 발생량에 강한 양의 상관관계를 보이고 있을 뿐만 아니라 지형 구조에 대한 차이를 유도하는 요인이 될 수 있음을 보여준다.
토양 DOC가 증가할수록 하상에서 N₂O의 발생량이 증가하고, N₂O 발생량이 미지형에 따라 달라진다는 것을 첫 번째 실험(E1)에서 확인하였고, 이런 미지형에 따른 효과는 토양 DOC가 적은 두 번째 실험(E2)에서는 발생하지 않고 오히려 앞쪽 경사인 유입부 쪽에서 많이 발생하는 것으로 보아, 기질이 제한된 조건에서는 먼저 물질에 접근이 가능한 앞쪽 경사에서 탈질이 활발하게 발생하는 것으로 보인다. 즉, 토양 DOC는 N₂O 발생량 자체에 영향을 미칠 뿐만 아니라 미세지형의 효과를 조절하는 작용을 한다는 것으로 확인했다.
, 2000; Liu and Greaver, 2009; Mosier and Kroeze, 2000). 증가한 하천 탈질 과정은 유입된 질소 오염원으로부터 수질을 정화시키고 생태계를 유지하는 동시에, 온난화가체인 N₂O의 잠재적 발생량에 큰 영향을 미쳤다.
지형 구조에 따른 흐름변화로 인한 N₂O 발생량의 변화가 유기탄소가 충분한 존재하는 상황을 보이는 실험에서만 나타났으며 암모늄 농도 또한 위치에 따라 유사한 변화를 나타내는 것으로, 미세지형 차이는 유기탄소의 농도에 따라 촉발되는 것을 확인할 수 있다. 유기탄소 농도가 낮은 E2 실험과 비교했을 때, N₂O 발생량이나 화학적 특성 차이는 단순히 물리적인 구조 차이에 의해서만 나타나는 것이 아니며, 영향을 받을 수 있는 환경의 특성에 따라 상호작용하며 달라진다.
RF 모델 결과에 따르면 N₂O 발생에 가장 주요한 영향을 미치는 요소는 토양 DOC 농도로, DOC 농도 증가에 따라 N₂O 발생양이 계단식으로 증가하는 점직전인 관계를 보여주었다. 토양 DOC가 증가할수록 하상에서 N₂O의 발생량이 증가하고, N₂O 발생량이 미지형에 따라 달라진다는 것을 첫 번째 실험(E1)에서 확인하였고, 이런 미지형에 따른 효과는 토양 DOC가 적은 두 번째 실험(E2)에서는 발생하지 않고 오히려 앞쪽 경사인 유입부 쪽에서 많이 발생하는 것으로 보아, 기질이 제한된 조건에서는 먼저 물질에 접근이 가능한 앞쪽 경사에서 탈질이 활발하게 발생하는 것으로 보인다. 즉, 토양 DOC는 N₂O 발생량 자체에 영향을 미칠 뿐만 아니라 미세지형의 효과를 조절하는 작용을 한다는 것으로 확인했다.

후속연구

, 2003), NO₂^-는 생물 독성을 가져 미생물들은 에너지반응이 아니더라도 이를 제거하는 기작을 가지고 있어 특정 환경이 아니면 축적되기 어렵다(Paul, 2007). 따라서 NO₂^-농도가더 낮은 E1 실험에서 N₂O 발생량이 더 높았으며, NO₂^-농도가더 높은 E2 실험은 질산화 이후 과정이 유기탄소의 부족에 의해서 결여되었기 때문에 결과적인 관계에서 음의 관계를 가졌지만, 복합적으로 NO₂^-의 특성을 본다면 정량적인 관계에 대해서는 연구가 더 필요하다.
본 연구를 통해서 하상의 탈질 과정 중 발생하는 N₂O 발생량을 예측하기 위한 중요인자들을 확인하였으며, RF 모델을 사용해 N2O 발생량 모델을 형성하였다. 이와 같은 통해서 미래 환경변화나 생태계 특성 변화에 따른 N₂O 발생량 변화를 예측하는 것에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.
사구 실험에서 지형적 차이로 형성된 미세지형의 차이가 N₂O 발생량 변화 나타났으며, 이는 DOC 농도, 탄소 기질이용성에 의해서 제한된다. 향후 하상형태의 복잡한 형태의 정의와 수리조건,하상 토양의 입도와 성질에 따른 더 복잡한 상호관계에 대한 확인이 필요하다고 여겨진다. 그럼에도 불구하고 해당 실험은 하상 미세지형의 변화에 따른 N₂O 발생량 변화 그리고, 그것에 미치는 DOC의 영향을 보여주면서 하상형태 특성과 기질이용성의 상호작용이 N₂O 발생량에 미치는 영향과 같은 상관관계를 규명했다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아산화질소(N2O)의 특징은 무엇인가?	아산화질소(N2O)는 강력한 온난화 기체로서 50~100년 시간규모에서 이산화탄소에 비해 온난화능이 대략 300배가 높은 영향력을 가지고 있어(Forster et al., 2007) 기후변화에 주요한 역할을 하지만, 발생원으로부터 발생하는 기체의 양을 정량화 하거나 발생 요인과 조건을 특정하는데 불확실성이 존재한다(Groffman et al., 2000; Sutton et al.
	하천의 탈질의 역할은 무엇인가?	하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다.
	N2O를 생산하는 주요한 과정은 크게 3가지로 분류되는데 무엇이 있는가?	N2O를 생산하는 주요한 과정은 크게 3가지로 분류된다. 첫 번째는 질산염(NO3-)이나 아질산염(NO2-)의 이원자 질소기체(N2)로의 환원 과정, 두번째는 암모니아(NH3)의 NO3-이나NO2-로의 산화 과정, 세번째로 NO3-의 NH3로의 이화적 환원과정이다. 강과 하천의 하상 내부나 혼합대(hyporheic zone)와 같은 혐기적 조건 하에서는 첫번째 과정인 혐기적 탈질과정이 N2O 발생의 대부분을 차지하며 낮은 산소 농도 하에서는 두번째 과정인 질산화의 부가 산물로서 N2O가 배출되거나 질산균 탈질화(nitrifier denitrification) 과정에서 N2O가 발생한다(Wrage et al.

참고문헌 (46)

Ahn, M., Kim, Y., Ji, U., Gu, J., Ko, J., Bae, I., and Kang, H. (2019). "Measurement and analysis of nitrous oxide emissions over time around a dune in the experimental flume." Journal of Korean Society of Environmental Engineers, KSEE, Vol. 41, No. 4, pp. 228-234.

상세보기
Arango, C. P., Tank, J. L., Schaller, J. L., Royer, T. V., Bernot, M. J., and David, M. B. (2007). "Benthic organic carbon influences denitrification in streams with high nitrate concentration." Freshwater Biology, Vol. 52, No. 7, pp. 1210-1222.

상세보기
Bardini, L., Boano, F., Cardenas, M. B., Revelli, R., and Ridolfi, L. (2012). "Nutrient cycling in bedform induced hyporheic zones." Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 84, pp. 47-61.

상세보기
Baulch, H. M., Schiff, S. L., Maranger, R., and Dillon, P. J. (2011). "Nitrogen enrichment and the emission of nitrous oxide from streams." Global Biogeochemical Cycles, Vol. 25, No. 4.
Boano, F., Demaria, A., Revelli, R., and Ridolfi, L. (2010). "Biogeochemical zonation due to intrameander hyporheic flow." Water Resources Research, Vol. 46, No. 2, pp. 1-13.
Burgin, A. J., and Hamilton, S. K. (2007). "Have we overemphasized in aquatic removal of nitrate the role ecosystems? A review of nitrate removal pathways." Frontiers in Ecology and the Environment, Vol. 5, No. 2, pp. 89-96.

상세보기
Cardenas, M. B., Wilson, J. L., and Zlotnik, V. A. (2004). "Impact of heterogeneity, bed forms, and stream curvature on subchannel hyporheic exchange." Water Resources Research, Vol. 40, No. 8, pp. 1-14.
Dahm, C. N., Grimm, N. B., Marmonier, P., Valett, H. M., and Vervier, P. (1998). "Nutrient dynamics at the interface between surface waters and groundwaters." Freshwater Biology, Vol. 40, No. 3, pp. 427-451.

상세보기
Dong, Z., Zhu, B., Jiang, Y., Tang, J., Liu, W., and Hu, L. (2018). "Seasonal $N_2O$ emissions respond differently to environmental and microbial factors after fertilization in wheat-maize agroecosystem." Nutrient Cycling in Agroecosystems, Vol. 112, No. 2, pp. 215-229.

상세보기
Forster, P., Ramaswamy, V., Artaxo, P., Berntsen, T., Betts, R., Fahey, D. W., Haywood, J., Lean, J., Lowe, D. C., Myhre, G., Nganga, J., Prinn, R., Raga, G., Schultz, M., and Van Dorland, R. (2007). Changes in atmospheric constituents and in radiative forcing. Chapter 2. In: Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group.
Gaimster, H., Alston, M., Richardson, D. J., Gates, A. J., and Rowley, G. (2018). "Transcriptional and environmental control of bacterial denitrification and $N_2O$ emissions." FEMS Microbiology Letters, Vol. 365, No. 5, pp. 1-8.
Garcia-Ruiz, R., Pattinson, S. N., and Whitton, B. A. (1999). "Nitrous oxide production in the river Swale-Ouse, North-East England." Water Research, Vol. 33, No. 5, pp. 1231-1237.

상세보기
Groffman, P. M., Gold, A. J., and Addy, K. (2000). "Nitrous oxide production in riparian zones and its importance to national emission inventories." Chemosphere-Global Change Science, Vol. 2, No. 3-4, pp. 291-299.

상세보기
Harvey, J. W., Bohlke, J. K., Voytek, M. A., Scott, D., and Tobias, C. R. (2013). "Hyporheic zone denitrification: Controls on effective reaction depth and contribution to whole-stream mass balance." Water Resources Research, Vol. 49, No. 10, pp. 6298-6316.

상세보기
Hasegawa, K., Hanaki, K., Matsuo, T., and Hidaka, S. (2000). "Nitrous oxide from the agricultural water system contaminated with high nitrogen." Chemosphere-Global Change Science, Vol. 2, No. 3-4, pp. 335-345.

상세보기
Hu, M., Chen, D., and Dahlgren, R. A. (2016). "Modeling nitrous oxide emission from rivers: a global assessment." Global Change Biology, Vol. 22, No. 11, pp. 3566-3582.

상세보기
Hudson, F. (2006). RSKSOP-175: Sample preparation and calculation for dissolved gas analysis in water samples using a GC headspace equilibration technique. U.S. Environmental Protection Agency, Vol. 2, No. RSKSOP-175, p. 1 of 14.
Jin, Z., Zheng, Q., Zhu, C., Wang, Y., Cen, J., and Li, F. (2018). "Contribution of nitrate sources in surface water in multiple land use areas by combining isotopes and a Bayesian isotope mixing model." Applied Geochemistry, Vol. 93, pp. 10-19.

상세보기
Jurado, A., Borges, A. V., and Brouyere, S. (2017). "Dynamics and emissions of N2O in groundwater: A review." Science of the Total Environment, Vol. 584-585, pp. 207-218.

상세보기
Kemp, M. J., and Dodds, W. K. (2002). "Comparisons of nitrification and denitrification in prairie and agriculturally influenced streams." Ecological Applications, Vol. 12, No. 4, pp. 998-1009.

상세보기
Korner, H., and Zumft, W. G. (1989). "Expression of denitrification enzymes in response to the dissolved oxygen levels and respiratory substrate in continuous culture of Pseudomonas stutzeri." Applied and Environmental Microbiology, Vol. 55, No. 7, pp. 1670-1676.
Kuypers, M. M. M., Marchant, H. K., and Kartal, B. (2018). "The microbial nitrogen-cycling network." Nature Reviews Microbiology, Vol. 16, No. 5, pp. 263-276.

상세보기
Lan, Z. M., Chen, C. R., Rashti, M. R., Yang, H., and Zhang, D. K. (2017). "Stoichiometric ratio of dissolved organic carbon to nitrate regulates nitrous oxide emission from the biochar-amended soils." Science of the Total Environment, Vol. 576, pp. 559-571.

상세보기
Li, C., Li, S. L., Yue, F. J., Liu, J., Zhong, J., Yan, Z. F., Zhang, R. C., Wang, Z. J., and Xu, S. (2019). "Identification of sources and transformations of nitrate in the Xijiang River using nitrate isotopes and Bayesian model." Science of the Total Environment, Vol. 646, pp. 801-810.

상세보기
Liu, L., and Greaver, T. L. (2009). "A review of nitrogen enrichment effects on three biogenic GHGs: The CO2sink may be largely offset by stimulated N2O and CH4emission." Ecology Letters, Vol. 12, No. 10, pp. 1103-1117.

상세보기
Marzadri, A., Tonina, D., Bellin, A., and Tank, J. L. (2014). "A hydrologic model demonstrates nitrous oxide emissions depend on streambed morphology." Geophysical Research Letters, Vol. 41, No. 15, pp. 5484-5491.

상세보기
Mosier, A., and Kroeze, C. (2000). "Potential impact on the global atmospheric $N_2O$ budget of the increased nitrogen input required to meet future global food demands." Chemosphere-Global Change Science, Vol. 2, No. 3-4, pp. 465-473.

상세보기
Mulholland, P. J., Helton, A. M., Poole, G. C., Hall, R. O., Hamilton, S. K., Peterson, B. J., Tank, J. L., Ashkenas, L. R., Cooper, L. W., Dahm, C. N., Dodds, W. K., Findlay, S. E., Gregory, S. V., Grimm, N. B., Johnson, S. L., McDowell, W. H., Meyer, J. L., Valett, H. M., Webster, J. R., Arango, C. P., Beaulieu, J. J., Bernot, M. J., Burgin, A. J., Crenshaw, C. L., Johnson, L. T., Niederlehner, B. R., O'Brien, J. M., Potter, J. D., Sheibley, R. W., Sobota, D. J., and Thomas, S. M. (2008). "Stream denitrification across biomes and its response to anthropogenic nitrate loading." Nature, Vol. 452, No. 7184, pp. 202-205.

상세보기
Paul, E. A. (2007). Soil microbiology, ecology, andbiochemistry. Academic, California, p. 340.
Quick, A. M., Reeder, W. J., Farrell, T. B., Tonina, D., Feris, K. P., and Benner, S. G. (2016). "Controls on nitrous oxide emissions from the hyporheic zones of streams." Environmental Science and Technology, Vol. 50, No. 21, pp. 11491-11500.

상세보기
Quick, A. M., Reeder, W. J., Farrell, T. B., Tonina, D., Feris, K. P., and Benner, S. G. (2019). "Nitrous oxide from streams and rivers: A review of primary biogeochemical pathways and environmental variables." Earth-Science Reviews, Vol. 191, pp. 224-262.

상세보기
Saleh-Lakha, S., Shannon, K. E., Henderson, S. L., Zebarth, B. J., Burton, D. L., Goyer, C., and Trevors, J. T. (2009). "Effect of nitrate and acetylene on nirS, cnorB, and nosZ expression and denitrification activity in Pseudomonas mandelii." Applied and Environmental Microbiology, Vol. 75, No. 15, pp. 5082-5087.

상세보기
Sanchez, D. A., Szynkiewicz, A., and Faiia, A. M. (2017). "Determining sources of nitrate in the semi-arid Rio Grande using nitrogen and oxygen isotopes." Applied Geochemistry, Vol. 86, pp. 59-69.

상세보기
Schreiber, F., Wunderlin, P., Udert, K. M., and Wells, G. F. (2012). "Nitric oxide and nitrous oxide turnover in natural and engineered microbial communities: Biological pathways, chemical reactions, and novel technologies." Frontiers in Microbiology, Vol. 3, pp. 1-24.
Seitzinger, S. P., Harrison, J. A., Bohlke, J. K., Bouwman, A. F., Lowrance, R. R., Peterson, B. J., Tobias, C. R., and van Drecht, G. (2006). "Denitrification across landscapes and waterscapes: A synthesis." Ecological Applications, Vol. 16, No. 6, pp. 2064-2090.

상세보기
Shen, Q. R., Ran, W., and Cao, Z. H. (2003). "Mechanisms of nitrite accumulation occurring in soilnitrification." Chemosphere, Vol. 50, No. 6, pp. 747-753.

상세보기
Stein, L. Y., and Klotz, M. G. (2016). "The nitrogen cycle." Current Biology, Vol. 26, No. 3, pp. R94-R98.

상세보기
Sutton, M. A., Nemitz, E., Erisman, J. W., Beier, C., Bahl, K. B., Cellier, P., de Vries, W., Cotrufo, F., Skiba, U., Di Marco, C., Jones, S., Laville, P., Soussana, J. F., Loubet, B., Twigg, M., Famulari, D., Whitehead, J., Gallagher, M. W., Neftel, A., Flechard, C. R., Herrmann, B., Calanca, P. L., Schjoerring, J. K., Daemmgen, U., Horvath, L., Tang, Y. S., Emmett, B. A., Tietema, A., Penuelas, J., Kesik, M., Brueggemann, N., Pilegaard, K., Vesala, T., Campbell, C. L., Olesen, J. E., Dragosits, U., Theobald, M. R., Levya, P., Mobbs, D. C., Milne, R., Viovy, N., Vuichard, N., Smith, J. U., Smith,. P., Bergamaschi, P., Fowler, D., and Reis, S. (2007). "Challenges in quantifying biosphere-atmosphere exchange of nitrogen species." Environmental Pollution, Vol. 150, No. 1, pp. 125-139.

상세보기
Teixeira, C., Magalhaes, C., Boaventura, R. A. R., and Bordalo, A. A. (2010). "Potential rates and environmental controls of denitrification and nitrous oxide production in a temperate urbanized estuary." Marine Environmental Research, Vol. 70, No. 5, pp. 336-342.

상세보기
Tsuneda, S., Ohno, T., Soejima, K., and Hirata, A. (2006). "Simultaneous nitrogen and phosphorus removal using denitrifying phosphateaccumulating organisms in a sequencing batch reactor." Biochemical Engineering Journal, Vol. 27, No. 3, pp. 191-196.

상세보기
Wang, Q., Liu, Y. R., Zhang, C. J., Zhang, L. M., Han, L. L., Shen, J. P., and He, J. Z. (2017b). "Responses of soil nitrous oxide production and abundances and composition of associated microbial communities to nitrogen and water amendment." Biology and Fertility of Soils, Vol. 53, No. 6, pp. 601-611.

상세보기
Wang, Y., Cao, W., Zhang, X., and Guo, J. (2017a). "Abiotic nitrate loss and nitrogenous trace gas emission from Chinese acidic forest soils." Environmental Science and Pollution Research, Vol. 24, No. 28, pp. 22679-22687.

상세보기
Wang, Z., Meng, Y., Fan, T., Du, Y., Tang, J., and Fan, S. (2015). "Phosphorus removal and $N_2O$ production in anaerobic/anoxic denitrifying phosphorus removal process: Long-term impact of influent phosphorus concentration." Bioresource Technology, Vol. 179, pp. 585-594.

상세보기
Wrage, N., Velthof, G. L., Van Beusichem, M. L., and Oenema, O. (2001). "Role of nitrifier denitrification in the production of nitrous oxide." Soil Biology and Biochemistry, Vol. 33, No. 12-13, pp. 1723-1732.

상세보기
Zhu, X., Burger, M., Doane, T. A., and Horwath, W. R. (2013). "Ammonia oxidation pathways and nitrifier denitrification are significant sources of $N_2O$ and NO under low oxygen availability." Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 110, No. 16, pp. 6328-6333.

상세보기
Zumft, W. G., and Kroneck, P. M. H. (2006). "Respiratory Transformation of Nitrous Oxide ( $N_2O$ ) to Dinitrogen by Bacteria and Archaea." Advances in Microbial Physiology, No. 52, pp. 107-227.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증