한국농림기상학회지, 제 1권 제2호(1999) (pISSN 1229-5671, eISSN 2288-1859)
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, Vol. 1, No. 2, (1999), pp. 160~164

심층토에 있어서 탈질화에 의한 N2O 방출의 평가

정덕영(1), 진현오(2), 이창환(2)
(1)충남대학교 농화학과, (2)경희대학교 임학과

(1999년 11월 20일 접수)

Review of Nitrous Oxide Emission by Denitrification in
Subsurface Soil Environment

Doug-Young Chung(1), Hyun-O Jin(2), Chaang-Hwan Lee(1)
(1)Department of Agricultural Chemistry, Chungnam National University, Taejon 305-764, Korea
(2)Department of Forestry, Kyunghee University, Suwon 449-701, Korea

Subsurface environments, including the intermediate vadose zone and aquifers, may be contributing to increased atmospheric concentrations of $\small{N_2}$O. Denitrification appears to be the major source of $\small{N_2}$O in the subsurface environment. In the intermediate vadose zone, the level of denitrifying activity is dependent on the soil morphology, particularly stratified layers within the soil profile, which impede water and solute movement and create conditions favorable for denitrification. Movement of organic C from the soil surface appears to support denitrifying activity by providing an energy source and increasing the consumption of $\small{O_2}$. Denitrirication and $\small{N_2}$O production have been observed in aquifers but appear to be of greatest significance in shallow unconfined aquifers. The lack of organic C, N $\small{O_2}$, or anaerobiosis is often a limiting factor for activity but seems to be site specific. The presence of denitrifying bacteria does not appear to be a major limitation, based on published results, but the ubiquity of denitrifiers in subsurface environments needs to be confirmed. The fate of the $\small{N_2}$O produced in subsurface environments is unknown. Transport of $\small{N_2}$O by up ward diffusion, by outgassing at contacts with surface waters, and by ground water use need to be quantified to determine the contribution to atmospheric $\small{N_2}$O. Contamination of subsurface environment with N $\small{O_3}$$\small{^{ }}$ and organics has the potential for increasing the contribution to atmospheric $\small{N_2}$O by enhancing denitrification.
현재 지구상에서 농업에 기인하여 배출되는 $\small{N_2}$O의 80% 정도가 지구의 온난화 뿐만 아니라 오존층 파괴에까지 영향을 미친다. 토양에서 수분함량 등과 관련한 유기태 탄소는 지하수면의 계절적 변화에 따라 탈질화를 결정하는 주요 요인이 되기도 하며 심층토의 탈질화 활동은 토양내 유기물을 분해하여 유기태 질소를 일시적으로 토양에 축적시키기도 한다. 그리고 토양의 관리방법, 폐기물의 토양처리, 질소질 비료의 시용 등이 $\small{N_2}$O 증가에 결정적 요인이 되기도 한다. 그러나 이러한 효과의 정도는 거의 알려져 있지 않을 뿐만 아니라 질산화나 탈질화와 같은 상반되는 과정과 제한 요소와 관련하여 범용적으로 적용할 수 있는 $\small{N_2}$O 방출을 예측하는 측정 계수와 같은 연구는 매우 미미한 상태이다. 그러므로 농업토양에서 비료와 유기물 시용 둥에 의해 발생하는 토양의 $\small{N_2}$O배출을 효율적으로 관리하기 위하여 심층토에서의 동적 역학적 $\small{N_2}$O 배출 측정과 관리 방법을 개발하여야 한다.