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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 여인욱
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
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질산성질소는 인간과 가축에게 해를 끼치는 주요 오염원 중 하나이다. 이미 우리나라 농촌지역의 지하수에서는 음용수 기준치를 훨씬 넘는 고농도의 질산성질소로 오염되어 있어 이에 따른 관리가 필요하다. 이 연구의 목적은 모델링을 통해 토착 미생물을 이용한 질산성질소의 생물적 저감반응 정화시스템의 최적화된 설계를 제안하는데 있다. 모델링에서 현재 지하수의 흐름 조건은 MODFLOW를 사용하여 모사하였다. 질산성질소의 분포는 MT3D(Modular 3-Dimensional Transport)를 이용해 나타내었다. 미생물의 양분으로 사용되는 탄소원은 선행 연구를 통해 비용적 측면과 질산성질소 저감율에서 효율적인 푸마르산으로 선정되었다. 푸마르산을 이용한 질산성질소 생물적 저감을 나타내기 위해 RT3D(Reactive Transport in 3-Dimension)의 BTEX 모듈에서 탄소원으로 사용되는 BTEX를 푸마르산으로 대체하여 적용하였다. 푸마르산에 의한 질산염의 일계생분해 계수를 결정하기 위하여 고려대학교에서 토양컬럼 실험을 수행하였다. 현장에서 최적화된 설계를 제시하기 위해 전라북도 김제시 용수리 가축분료 퇴비화시설 주변을 연구지역으로 선정하였고 이에 따른 모델링을 진행하였다. 수치모델 결과, 각 주입정에서 푸마르산이 60 mg/L로 일정하게 방출하고 주입정의 간격을 1 m로 할 때, 주입정 사이로 질산성질소 패싱 현상에 의한 오염을 예방할 수 있었으며 질산성질소가 음용수 기준치 이하로 저감하는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 수치모델은 추후 지하수 내에 질산성질소로 오염된 다른 지역에서도 토착미생물을 이용한 질산성질소의 생물적 저감반응 정화시스템의 최적화된 설계를 하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
목차
1. 서론 12. 지하수 내 질산성질소 72.1 질소의 순환 72.2 질산성질소의 유해성 102.3 질산성질소 처리 기술 133. 질산성질소의 생물적 저감반응 이동 수치모델 173.1 저감반응 이동 방정식 173.2 RT3D의 BTEX 모듈 183.3 질산성질소 저감반응 이동 수치모델 244. 질산성질소의 생물적 저감반응 이동 모델링 274.1 토양컬럼 실험을 통한 일계 생분해 계수 결정 274.2 생물적 저감반응 이동 수치모델의 현장 적용 및 최적화 설계 355. 결론 46참고문헌 48ABSTRACT 56
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