각종 산업이 발달함에 따라 중금속 오염물질이 다양해져 환경오염은 날로 심각해져 가고 있다. 특히 도금산업이나 합금, 광산업, 염색공업 및 금속 광산에서 대량 발생하는 폐광재의 비산 유실과 공장폐수, 자동차 배기가스 등에서 발생하는 중금속 분진 등은 대기오염, 수질오염 및 토양오염의 원인이 되고 있다. 서근학 등(2001)은 유해 중금속들이 적절히 처리되지 않은 상태에서 수계에 배출될 경우 먹이 연쇄를 통해 자연 생태계에 피해를 입히고 인간에게도 치명적인 영향을 미친다고 하였고, 인간의 체내에 들어간 중금속들은 체내의 신경계와 ...
각종 산업이 발달함에 따라 중금속 오염물질이 다양해져 환경오염은 날로 심각해져 가고 있다. 특히 도금산업이나 합금, 광산업, 염색공업 및 금속 광산에서 대량 발생하는 폐광재의 비산 유실과 공장폐수, 자동차 배기가스 등에서 발생하는 중금속 분진 등은 대기오염, 수질오염 및 토양오염의 원인이 되고 있다. 서근학 등(2001)은 유해 중금속들이 적절히 처리되지 않은 상태에서 수계에 배출될 경우 먹이 연쇄를 통해 자연 생태계에 피해를 입히고 인간에게도 치명적인 영향을 미친다고 하였고, 인간의 체내에 들어간 중금속들은 체내의 신경계와 순환계 및 골격 조직에 큰 피해를 주는 치명적인 물질이다(Mellor and Revan, 1999; 김계훈 등, 2000) 최근 환경오염에 대한 사회의 관심이 높아지면서 오염물질의 정화능력에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. 자연생태계는 오염물질의 분해 또는 완충 역할을 함으로써 환경오염원을 스스로 정화할 수 있는 기능을 지니고 있다. 그러나 오염물질이 토양의 허용한계 이상으로 유입되면 자정능력을 초과하여 토양기능이 상실되므로 심각한 환경문제를 야기 시킬 수 있다. 특히 토양 오염원 중에서 용해성이 높은 유기물 및 무기염류와는 달리 중금속류는 토양 내에서 분리되기보다는 일단 유입되면 장기간 축척되어 식물의 생육피해와 먹이 연쇄를 통하여 직·간접적으로 인간과 가축에 피해를 줄 수 있다(정구복 등, 2004). 중금속으로 오염된 토양의 복원방법은 여러 가지가 있으나 두 가지 방법으로 접근한다. 첫 번째 방법은 토양 내 고정화 방법을 통해 중금속의 이동을 최소화시키는 것이다. 이것은 착물 현상 시약인 석회와 시멘트 등을 사용한다. 이러한 기술은 토양의 산성화 혹은 생물학적 활성에 의하여 서서히 유출되거나 중금속 오염 토양 주위의 모든 필수적인 성분들도 함께 고정화되는 단점이 있다(장남기와 이경형, 1990; 정의덕 등, 2001; 박종선 등, 2002). 두 번째 방법은 오염된 토양, 지하수 및 폐수를 처리하기 위해 새로이 부각되고 있는 식물학적 정화기술(Phytoremediation)이다. 식물학적 정화기술이란 단엽성 및 광엽성 초본과 목본성 식물을 이용하여 환경을 복원하는 기술을 말하며, 식물의 근권 주변에 자생하는 미생물이나 식물에 의한 오염원의 흡수, 분리 및 분해를 조장하는 모든 생물학적, 화학적 및 물리적 과정을 포함한다. 국내에서도 최근 식물학적 정화기술에 관한 관심이 고조되고 있으며, 몇몇 연구자들에 의해 야생식물 중의 중금속 함량 조사와 아울러 내성식물 탐색 등의 연구가 수행되고 있다(장주연 등, 2001; 박종선 등, 2002; 정구복 등, 2002; Lai and Chen. 2004). 그러나 연구의 대부분은 단일중금속에 대한 조사와 단년생 초본에 국한되어 있는 것이 대부분이다. 우리나라는 중금속 내성종 및 축적종에 대한 조사가 충분히 수행되었다고는 말하기 어렵다. 그러나 몇몇 연구자들이 야생식물 중의 중금속 함량조사와 아울러 폐·휴광산, 제련소, 포사격장 등 고농도 오염지를 중심으로 내성수종 탐색 등에 관한 연구(김정규와 이상환, 1999; 김현아 등, 2002; 정구복 등, 2002)가 있었고, 소리쟁이(Rumex crispus), 갓(Brassica juncea), 미나리(Oenanthe stolonifer)와 같은 식물에 대한 연구 결과, 토양 내 중금속에 비례하여 식물체내 중금속 함량도 증가되는 것으로 보고되었다(박종선 등, 2002). 그러나 대부분 단일 중금속에 대한 조사로 국한되어 있고 공장 및 도로변 오염지를 대상으로 한 중금속 축적종에 대한 연구가 전무한 실정이며 실제 중금속 오염이 2∼3종 이상의 복합적 오염이므로 여러 중금속을 동시에 조사하여 중금속간 상호관련성도 알아봄이 바람직할 것이라고 박종선 등(2002)은 지적한 바 있다. 식물 정화 공법에서 식물이 수분과 토양의 양분의 흡수 능력을 배가시키기 위하여 합성 킬레이드제인 EDTA를 토양에 처리하면 오염물질의 최소화, 토양의 안정화 및 중금속 제거 능력도 우수한 것으로 보고된 바 있다(조익준 등, 1998; Lai and Chen. 2004). 이러한 관점에서 최근 목본 덩굴식물이 중금속 오염지역, 도심 속 녹지 공간, 도로사면이나 암반 및 절개지 녹화공법으로 많이 식재되고 있다. 본 연구의 목적은 덩굴식물(담쟁이덩굴, 인동덩굴, 마삭줄)을 이용하여 중금속 오염토양을 복원시키고자 인위적으로 중금속을 오염시킨 토양에 단계별로 EDTA를 처리하여 덩굴식물을 식재한 후 식재 초기와 생장이 완료되는 시기까지의 생육조사 및 중금속 흡수능력을 조사하여 덩굴식물의 활용에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다.
각종 산업이 발달함에 따라 중금속 오염물질이 다양해져 환경오염은 날로 심각해져 가고 있다. 특히 도금산업이나 합금, 광산업, 염색공업 및 금속 광산에서 대량 발생하는 폐광재의 비산 유실과 공장폐수, 자동차 배기가스 등에서 발생하는 중금속 분진 등은 대기오염, 수질오염 및 토양오염의 원인이 되고 있다. 서근학 등(2001)은 유해 중금속들이 적절히 처리되지 않은 상태에서 수계에 배출될 경우 먹이 연쇄를 통해 자연 생태계에 피해를 입히고 인간에게도 치명적인 영향을 미친다고 하였고, 인간의 체내에 들어간 중금속들은 체내의 신경계와 순환계 및 골격 조직에 큰 피해를 주는 치명적인 물질이다(Mellor and Revan, 1999; 김계훈 등, 2000) 최근 환경오염에 대한 사회의 관심이 높아지면서 오염물질의 정화능력에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. 자연생태계는 오염물질의 분해 또는 완충 역할을 함으로써 환경오염원을 스스로 정화할 수 있는 기능을 지니고 있다. 그러나 오염물질이 토양의 허용한계 이상으로 유입되면 자정능력을 초과하여 토양기능이 상실되므로 심각한 환경문제를 야기 시킬 수 있다. 특히 토양 오염원 중에서 용해성이 높은 유기물 및 무기염류와는 달리 중금속류는 토양 내에서 분리되기보다는 일단 유입되면 장기간 축척되어 식물의 생육피해와 먹이 연쇄를 통하여 직·간접적으로 인간과 가축에 피해를 줄 수 있다(정구복 등, 2004). 중금속으로 오염된 토양의 복원방법은 여러 가지가 있으나 두 가지 방법으로 접근한다. 첫 번째 방법은 토양 내 고정화 방법을 통해 중금속의 이동을 최소화시키는 것이다. 이것은 착물 현상 시약인 석회와 시멘트 등을 사용한다. 이러한 기술은 토양의 산성화 혹은 생물학적 활성에 의하여 서서히 유출되거나 중금속 오염 토양 주위의 모든 필수적인 성분들도 함께 고정화되는 단점이 있다(장남기와 이경형, 1990; 정의덕 등, 2001; 박종선 등, 2002). 두 번째 방법은 오염된 토양, 지하수 및 폐수를 처리하기 위해 새로이 부각되고 있는 식물학적 정화기술(Phytoremediation)이다. 식물학적 정화기술이란 단엽성 및 광엽성 초본과 목본성 식물을 이용하여 환경을 복원하는 기술을 말하며, 식물의 근권 주변에 자생하는 미생물이나 식물에 의한 오염원의 흡수, 분리 및 분해를 조장하는 모든 생물학적, 화학적 및 물리적 과정을 포함한다. 국내에서도 최근 식물학적 정화기술에 관한 관심이 고조되고 있으며, 몇몇 연구자들에 의해 야생식물 중의 중금속 함량 조사와 아울러 내성식물 탐색 등의 연구가 수행되고 있다(장주연 등, 2001; 박종선 등, 2002; 정구복 등, 2002; Lai and Chen. 2004). 그러나 연구의 대부분은 단일중금속에 대한 조사와 단년생 초본에 국한되어 있는 것이 대부분이다. 우리나라는 중금속 내성종 및 축적종에 대한 조사가 충분히 수행되었다고는 말하기 어렵다. 그러나 몇몇 연구자들이 야생식물 중의 중금속 함량조사와 아울러 폐·휴광산, 제련소, 포사격장 등 고농도 오염지를 중심으로 내성수종 탐색 등에 관한 연구(김정규와 이상환, 1999; 김현아 등, 2002; 정구복 등, 2002)가 있었고, 소리쟁이(Rumex crispus), 갓(Brassica juncea), 미나리(Oenanthe stolonifer)와 같은 식물에 대한 연구 결과, 토양 내 중금속에 비례하여 식물체내 중금속 함량도 증가되는 것으로 보고되었다(박종선 등, 2002). 그러나 대부분 단일 중금속에 대한 조사로 국한되어 있고 공장 및 도로변 오염지를 대상으로 한 중금속 축적종에 대한 연구가 전무한 실정이며 실제 중금속 오염이 2∼3종 이상의 복합적 오염이므로 여러 중금속을 동시에 조사하여 중금속간 상호관련성도 알아봄이 바람직할 것이라고 박종선 등(2002)은 지적한 바 있다. 식물 정화 공법에서 식물이 수분과 토양의 양분의 흡수 능력을 배가시키기 위하여 합성 킬레이드제인 EDTA를 토양에 처리하면 오염물질의 최소화, 토양의 안정화 및 중금속 제거 능력도 우수한 것으로 보고된 바 있다(조익준 등, 1998; Lai and Chen. 2004). 이러한 관점에서 최근 목본 덩굴식물이 중금속 오염지역, 도심 속 녹지 공간, 도로사면이나 암반 및 절개지 녹화공법으로 많이 식재되고 있다. 본 연구의 목적은 덩굴식물(담쟁이덩굴, 인동덩굴, 마삭줄)을 이용하여 중금속 오염토양을 복원시키고자 인위적으로 중금속을 오염시킨 토양에 단계별로 EDTA를 처리하여 덩굴식물을 식재한 후 식재 초기와 생장이 완료되는 시기까지의 생육조사 및 중금속 흡수능력을 조사하여 덩굴식물의 활용에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다.
This study was carried out to analyze the absorbing ability of heavy metal in Liana species by EDTA treatment. The results summarized are as follows; 1. Absorption of heavy metal by EDTA treatment 1) In AS treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was slowly increased. Also, As con...
This study was carried out to analyze the absorbing ability of heavy metal in Liana species by EDTA treatment. The results summarized are as follows; 1. Absorption of heavy metal by EDTA treatment 1) In AS treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was slowly increased. Also, As contents absorbed by plants were higher in leaf for Parthenocissus tricuspidata, and in root for Lonicera japonica and Trachelospermum asiaticum var. intermedium comparative to other orgnas. The relationships between soil pH and As content taken at the plants themselves showed that there was negative correlation in Parthenocissus tricuspidata(r=-0.727, p<0.01), Lonicera japonica(r=-0.683, p0.05), respectively. And also there was significant negative correlation between soil pH and As contents taken at the soil bulk in all of treatments (r=-0.824, p<0.05). Absorbing ability of heavy metals by EDTA treatment in Parthenocissus tricuspidata and Lonicera japonica was not significant (less than 1 in B·F value). However, the ability of absorbing heavy metal by EDTA treatment in Trachelospermum asiaticum var. intermedium was significant (more than 1 in B·F value in the treatment of EDTA 5, 10, 20mmol/kg). 2) In Cd treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was slowly increased. Also, Cd contents absorbed by plants were organ higher in root of the Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica and Trachelospermum asiaticum var. intermedium than other organs. The relationships between soil pH and Cd content taken at the plants themselves showed that there was negative correlation in Parthenocissus tricuspidata(r=-0.872, p<0.01), Lonicera japonica(r=-0938, p<0.01), and Trachelospermum asiaticum var. intermedium(r=-0.923, p<0.01), respectively. And also there was significant negative correlation between soil pH and Cd contents taken at the soil bulk in all of treatments (r=-0.934, p<0.01). Absorbing ability of heavy metals in all of Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica, and Trachelospermum asiaticum var. intermedium was clearly higher value of B·F in EDTA non treatment comparative to EDTA treatment. 3) In Pb treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was increased a little. Also, Pb contents absorbed by plants were higher in leaf of the Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica and Trachelospermum asiaticum var. intermedium than other organs. The relationships between soil pH and Pb contents taken at the plants themselves showed that there was negative correlation in Parthenocissus tricuspidata(r=-0.770, p<0.05), Lonicera japonica(r=-0.720, p<0.05), and Trachelospermum asiaticum var. intermedium(r=-0.482, p<0.05), respectively. And also there was significant negative correlation between soil pH and Pb content taken at the soil bulk in all of treatments (r=-0.679, p<0.01). Absorbing ability of heavy metals in all of Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica, and Trachelospermum asiaticum var. intermedium was clearly higher value of B·F in the treatment of EDTA 20mmol/kg comparing with the other EDTA treatments. 2. Plant growth by EDTA treatment 1) In As treatment, the fresh and dried weight by each species were the highest as 38.5g in the EDTA 20mmol/kg treatment for Parthenocissus tricuspidata, as 57.2g in the EDTA non-treatment for Lonicera japonica, and as 6.4g in the EDTA 10mmol/kg treatment for Trachelospermum asiaticum var. intermedium. 2) In Cd treatment, the fresh and dried weight by each species were the highest as 38.5g in the EDTA 20mmol/kg treatment for Parthenocissus tricuspidata, as 28.4g in the EDTA non-treatment for Lonicera japonica, and as 10.0g in the EDTA 10mmol/kg treatment for Trachelospermum asiaticum var. intermedium. 3) In Pb treatment, the fresh and dried weight by each species were the highest as 32.2g in the EDTA 20mmol/kg treatment for Parthenocissus tricuspidata, as 96.1g in the EDTA non-treatment for Lonicera japonica, and as 10.4g in the EDTA 10mmol/kg treatment for Trachelospermum asiaticum var. intermedium.
This study was carried out to analyze the absorbing ability of heavy metal in Liana species by EDTA treatment. The results summarized are as follows; 1. Absorption of heavy metal by EDTA treatment 1) In AS treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was slowly increased. Also, As contents absorbed by plants were higher in leaf for Parthenocissus tricuspidata, and in root for Lonicera japonica and Trachelospermum asiaticum var. intermedium comparative to other orgnas. The relationships between soil pH and As content taken at the plants themselves showed that there was negative correlation in Parthenocissus tricuspidata(r=-0.727, p<0.01), Lonicera japonica(r=-0.683, p0.05), respectively. And also there was significant negative correlation between soil pH and As contents taken at the soil bulk in all of treatments (r=-0.824, p<0.05). Absorbing ability of heavy metals by EDTA treatment in Parthenocissus tricuspidata and Lonicera japonica was not significant (less than 1 in B·F value). However, the ability of absorbing heavy metal by EDTA treatment in Trachelospermum asiaticum var. intermedium was significant (more than 1 in B·F value in the treatment of EDTA 5, 10, 20mmol/kg). 2) In Cd treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was slowly increased. Also, Cd contents absorbed by plants were organ higher in root of the Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica and Trachelospermum asiaticum var. intermedium than other organs. The relationships between soil pH and Cd content taken at the plants themselves showed that there was negative correlation in Parthenocissus tricuspidata(r=-0.872, p<0.01), Lonicera japonica(r=-0938, p<0.01), and Trachelospermum asiaticum var. intermedium(r=-0.923, p<0.01), respectively. And also there was significant negative correlation between soil pH and Cd contents taken at the soil bulk in all of treatments (r=-0.934, p<0.01). Absorbing ability of heavy metals in all of Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica, and Trachelospermum asiaticum var. intermedium was clearly higher value of B·F in EDTA non treatment comparative to EDTA treatment. 3) In Pb treatment, when amount of EDTA treatment increased, soil pH was increased a little. Also, Pb contents absorbed by plants were higher in leaf of the Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica and Trachelospermum asiaticum var. intermedium than other organs. The relationships between soil pH and Pb contents taken at the plants themselves showed that there was negative correlation in Parthenocissus tricuspidata(r=-0.770, p<0.05), Lonicera japonica(r=-0.720, p<0.05), and Trachelospermum asiaticum var. intermedium(r=-0.482, p<0.05), respectively. And also there was significant negative correlation between soil pH and Pb content taken at the soil bulk in all of treatments (r=-0.679, p<0.01). Absorbing ability of heavy metals in all of Parthenocissus tricuspidata, Lonicera japonica, and Trachelospermum asiaticum var. intermedium was clearly higher value of B·F in the treatment of EDTA 20mmol/kg comparing with the other EDTA treatments. 2. Plant growth by EDTA treatment 1) In As treatment, the fresh and dried weight by each species were the highest as 38.5g in the EDTA 20mmol/kg treatment for Parthenocissus tricuspidata, as 57.2g in the EDTA non-treatment for Lonicera japonica, and as 6.4g in the EDTA 10mmol/kg treatment for Trachelospermum asiaticum var. intermedium. 2) In Cd treatment, the fresh and dried weight by each species were the highest as 38.5g in the EDTA 20mmol/kg treatment for Parthenocissus tricuspidata, as 28.4g in the EDTA non-treatment for Lonicera japonica, and as 10.0g in the EDTA 10mmol/kg treatment for Trachelospermum asiaticum var. intermedium. 3) In Pb treatment, the fresh and dried weight by each species were the highest as 32.2g in the EDTA 20mmol/kg treatment for Parthenocissus tricuspidata, as 96.1g in the EDTA non-treatment for Lonicera japonica, and as 10.4g in the EDTA 10mmol/kg treatment for Trachelospermum asiaticum var. intermedium.
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