교통량이 많은 대전광역시 유성구의 32번 국도변 배 과수원의 토양과 수체의 중금속 오염 실태를 조사하였다. 도로에 인접한 과수원 토양의 표토와 심토 모두 Pb, Cu 및 Zn 함량은 도로에서 원거리에 위치한 과수원(대조구) 토양에 비하여 많았고 도로에 가까운 지점일수록 함량이 많았다. 도로에서 10m 지점의 표토 중금속 함량은 대조구보다 Pb는 4배, Cu는 3배 그리고 Zn은 2.5배 많았다. 대조구 토양에 비하여 도로변 과수원 토양 표토의 Cd 함량이 많았으나 심토에서는 차이가 없었다. 도로변 과수원 배나무 잎의 중금속 최대 함량은 Pb 20.08, Cu 7.02, Zn 30.83, Cd $1.68\;mm.kg^{-1}$으로 대조구보다 많았다. 과실의 Cd 함량과 과경의 Pb 함량은 대조구보다 도로변 과수원에서 많았고 도로에서 가까울수록 많았다.
교통량이 많은 대전광역시 유성구의 32번 국도변 배 과수원의 토양과 수체의 중금속 오염 실태를 조사하였다. 도로에 인접한 과수원 토양의 표토와 심토 모두 Pb, Cu 및 Zn 함량은 도로에서 원거리에 위치한 과수원(대조구) 토양에 비하여 많았고 도로에 가까운 지점일수록 함량이 많았다. 도로에서 10m 지점의 표토 중금속 함량은 대조구보다 Pb는 4배, Cu는 3배 그리고 Zn은 2.5배 많았다. 대조구 토양에 비하여 도로변 과수원 토양 표토의 Cd 함량이 많았으나 심토에서는 차이가 없었다. 도로변 과수원 배나무 잎의 중금속 최대 함량은 Pb 20.08, Cu 7.02, Zn 30.83, Cd $1.68\;mm.kg^{-1}$으로 대조구보다 많았다. 과실의 Cd 함량과 과경의 Pb 함량은 대조구보다 도로변 과수원에서 많았고 도로에서 가까울수록 많았다.
This research was conducted to determine heavy metal contents of soil and tree in pear orchard located near national road with heavy traffics. Topsoil (0-15 cm depth) and subsoil (15-30 cm) samples in pear orchard located within 40 m from national road had higher Pb, Cu, and Zn contents than backgro...
This research was conducted to determine heavy metal contents of soil and tree in pear orchard located near national road with heavy traffics. Topsoil (0-15 cm depth) and subsoil (15-30 cm) samples in pear orchard located within 40 m from national road had higher Pb, Cu, and Zn contents than background orchard (BG) and these heavy metal contents decreased with distance from road. Topsoil samples taken at 10 m from national road had 4 times higher level in Pb, 3 times in Cu, and 2.5 times in Zn compare to BG. The Cd contents of topsoil in orchard were higher than those of BG but were not in subsoil. Highest heavy metal contents of pear leaves in roadside orchard were 20.08 in Pb, 7.02 in Cu, 30.83 in Zn, and $1.68\;mm.kg^{-1}$ in Cd and these heavy metal contents in roadside orchard were higher than BG. Cd contents of fruit and Pb contents of fruit stalk in roadside orchard were higher than BG and these heavy metal contents decreased with distance up to 40 m from the road.
This research was conducted to determine heavy metal contents of soil and tree in pear orchard located near national road with heavy traffics. Topsoil (0-15 cm depth) and subsoil (15-30 cm) samples in pear orchard located within 40 m from national road had higher Pb, Cu, and Zn contents than background orchard (BG) and these heavy metal contents decreased with distance from road. Topsoil samples taken at 10 m from national road had 4 times higher level in Pb, 3 times in Cu, and 2.5 times in Zn compare to BG. The Cd contents of topsoil in orchard were higher than those of BG but were not in subsoil. Highest heavy metal contents of pear leaves in roadside orchard were 20.08 in Pb, 7.02 in Cu, 30.83 in Zn, and $1.68\;mm.kg^{-1}$ in Cd and these heavy metal contents in roadside orchard were higher than BG. Cd contents of fruit and Pb contents of fruit stalk in roadside orchard were higher than BG and these heavy metal contents decreased with distance up to 40 m from the road.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
교통량이 많은 국도에 인접하고 개원한 지 15-20 년 된 배나무 과수원을 선정하여 도로로부터 토양이 중금속에 오염되는 정도를 파악하기 위하여 토양과 배나무 수체의 중금속함량을 1998년에 조사하였다. 교통량이 많은 32번국도(대전광역시 유성구 구암동과 노은동 경계부근)에 북쪽으로 인접한 1개의 과수원을 선정하여 도로로부터 10m, 20m, 30m, 40m 떨어진 곳을 조사 지점으로 선정하였다.
식품의 안전성이 무엇보다도 중요하기 때문에 중금속 오염 가능성이 있는 지역에서의 농작물 재배는 배제되거나 대책을 강구하여야 한다. 본 연구는 교통량이 많은 국도변에 위치한 배나무 과수원의 토양과 수체 부위별 중금속함량을 도로에서의 거리별로 조사하여 환경오염 대책을 수립하는데 기초자료로 활용하고자 수행되었다.
제안 방법
성분분석을 위하여 채취한 식물체를 세척하여 과실은 과경, 과피, 과육으로, 가지는 1년생 가지와 2년생 가지를 수피와 목질부로, 그리고 뿌리는 잔뿌리(직경 2mm 이하)와 굵은 뿌리(직경 2-10mm)로 분리하였다. 각각의 식물체를 건조한 다음 분쇄하여 성분분석용 시료로 조제하였다. 잎, 수피, 목질부, 뿌리 및 과피의 조제된 시료는 각각 2g, 과경은 0.
도로변 과수원에서 선정된 4개 지점과 대조구 1개 지점 등 5개 지점 주위에서 각각 3 개의 표본 채취 지점을 다시 선정하여 표토(0-15cm 깊이)와 심토(15-30cm 깊이)를 1998년 5월 11-15 일에 채취하여 풍건한 후 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd) 함량을 분석하였다. 토양을 채취한 각 지점 주위에 있는 배나무의 잎, 1년생 가지, 2년생 가지 및 과실을 채취하였다.
1N-HCl 20mL로 침출하여 원자흡광분광광도계 (AAS, Shimazu AA -680)로측정하였다. 성분분석을 위하여 채취한 식물체를 세척하여 과실은 과경, 과피, 과육으로, 가지는 1년생 가지와 2년생 가지를 수피와 목질부로, 그리고 뿌리는 잔뿌리(직경 2mm 이하)와 굵은 뿌리(직경 2-10mm)로 분리하였다. 각각의 식물체를 건조한 다음 분쇄하여 성분분석용 시료로 조제하였다.
각각의 식물체를 건조한 다음 분쇄하여 성분분석용 시료로 조제하였다. 잎, 수피, 목질부, 뿌리 및 과피의 조제된 시료는 각각 2g, 과경은 0.5g, 과육은 3g을 습식분해하여 AASS Cd, Pb, Zn, Cu를 분석하였다.
토양을 채취한 각 지점 주위에 있는 배나무의 잎, 1년생 가지, 2년생 가지 및 과실을 채취하였다. 잎은 각 지점 당 50-60매씩 9월 17일, 가지는 12월 13일에 각각 채취하였고, 과실은 10월 13일에 성숙되고 중간 크기 (500-600g) 의 건전한 것으로 선별하여 성분분석용으로 조제하였다.
채취한 토양을 풍건하여 2mm 체로 쳐서 성분분석 시료로 사용하였다. 토양의 Cu와 Zn 은 분석시료 10g을 diethylene triamine penta acetic acid 20mL로 침출하였고 Pb와 Cd는 분석시료 10g을 0.1N-HCl 20mL로 침출하여 원자흡광분광광도계 (AAS, Shimazu AA -680)로측정하였다. 성분분석을 위하여 채취한 식물체를 세척하여 과실은 과경, 과피, 과육으로, 가지는 1년생 가지와 2년생 가지를 수피와 목질부로, 그리고 뿌리는 잔뿌리(직경 2mm 이하)와 굵은 뿌리(직경 2-10mm)로 분리하였다.
대상 데이터
1998년에 조사하였다. 교통량이 많은 32번국도(대전광역시 유성구 구암동과 노은동 경계부근)에 북쪽으로 인접한 1개의 과수원을 선정하여 도로로부터 10m, 20m, 30m, 40m 떨어진 곳을 조사 지점으로 선정하였다. 그리고 큰 도로에서 멀리 떨어져서(2km 이상) 도로로부터 중금속이 오염되지 않는 지역이라 생각되는 대전광역시 유성구 복룡동에 위치하고 개원한 지 18년 되는 배나무 과수원 1개소를 선정하여 대조구로 삼았다.
교통량이 많은 32번국도(대전광역시 유성구 구암동과 노은동 경계부근)에 북쪽으로 인접한 1개의 과수원을 선정하여 도로로부터 10m, 20m, 30m, 40m 떨어진 곳을 조사 지점으로 선정하였다. 그리고 큰 도로에서 멀리 떨어져서(2km 이상) 도로로부터 중금속이 오염되지 않는 지역이라 생각되는 대전광역시 유성구 복룡동에 위치하고 개원한 지 18년 되는 배나무 과수원 1개소를 선정하여 대조구로 삼았다.
차량 통행이 빈번한 32번 국도변에 위치한 배나무 과수원을 선정하여 도로로부터 거리별로 토양을 채취하여 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd) 함량을 조사한 결과는 Table 1과 같다. 토양의 Pb 함량은 도로로부터의 거리가 가까울수록 많았고, 동일 지점에서의 표토(0-15cm 깊이)가 심토(15-30cm 깊이)보다 많았다.
11-15 일에 채취하여 풍건한 후 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd) 함량을 분석하였다. 토양을 채취한 각 지점 주위에 있는 배나무의 잎, 1년생 가지, 2년생 가지 및 과실을 채취하였다. 잎은 각 지점 당 50-60매씩 9월 17일, 가지는 12월 13일에 각각 채취하였고, 과실은 10월 13일에 성숙되고 중간 크기 (500-600g) 의 건전한 것으로 선별하여 성분분석용으로 조제하였다.
데이터처리
zMean separation within columns by Duncan's multiple range test at P<0.05. yBG (background) sample was taken at 2 km away from the main road.
zMean separation within columns for each depth by Duncan's multiple range test at <0.05. yBG (background) sample was taken at 2 km away from the main road.
조사자료를 SAS 로 분산분석하고 Duncan 의 다중검정으로 5%의 수준에서 유의성을 검정하였다.
성능/효과
도로변 과수원의 표토와 심토의 Cu 함량 또한 도로에서의 거리에 따라 차이를 보였으며 도로로부터 동일한 거리의 Cu 함량은 표토가 심토보다 많았다. 도로변에서 가까운 10m 지점의 Cu 함량은 표토가 2.
도로에서 가까울수록 토양의 Pb 함량이 많고 (Rodriguez 와 Rodriguez, 1982: Zupancic, 1999), 식물체의 Pb 함량은 토양의 Pb 함량에 비례한다(Rodriguez와 Rodriguez, 1982). 따라서 본 시험의 도로변 과수원 토양은 도로에서 Pb가 오염되었다고 판단되었다.
그러나 도로변 과수원과 대조구 과수원 토양은 Zn 의 화학적 결합형태가 다르거나 토양조건이 달라 뿌리의 흡수량이 달랐고, 도로변 잎의 Zn 함량이 많은 것은 비산되는 Zn이 잎에서 흡수되었다고 생각되지만 추후 자세한 연구가 필요하다고 생각하였다. 본 연구의 배나무 잎 Zn 최대 함량(73.37mg-kg-1)은 Yim(1998) 이 조사한 일반 과수원 사과나무 잎(121.00mg-kg-1)보다 낮아 도로변 배나무 잎의 Zn 오염 정도는 심각한 수준이 아니라고 판단되었다.
205mg・kg-1과 비교하여 볼 때 비슷하여 많은 함량이라고 볼 수 없었다. 본 조사에서 도로변 과수원 토양의 Cde 도로에서 오염되었다고 단정할 수 없었다.
과실 과경의 Cu 함량은 대조구보다 도로변에서 많았으나 과피와 과육은 오히려 도로변에서 적었다. 본 조사에서의 국도변 배나무 잎의 Cu 최대 함량은 7.02mg-kg-1 으로써 Yim(1998) 이 조사한 일반 과수원 사과나무 잎의 Cu 함량 6.5mg- kg-1 보다는 다소 많지만 우려할 만한 농도는 아니라고 생각되었다.
10m 거리에서는 20-30m 거리보다 오히려 Zn 함량이 적었지만 표토와 심토의 함량은 대체로 도로에서 거리가 가까울수록 많은 경향을 보였다. 최대 Zn 함량을 보인 20m의 표토와 10m의 심토는 대조구에 비하여 각각 3.8배와 1.5배로서 도로에서 오염되었음을 알 수 있었다. Yim(1998)은 우리나라 일반 과수원의 토양 표토 Zn 함량이 13.
후속연구
도로변 토양의 Zn 함량(표 1)과 잎의 함량과는 서로 상관을 인정할 수 있었지만, 토양의 함량과 가지 또는 과실의 함량과 상관이 없는 원인은 정확히 판단할 수 없었다. 그러나 도로변 과수원과 대조구 과수원 토양은 Zn 의 화학적 결합형태가 다르거나 토양조건이 달라 뿌리의 흡수량이 달랐고, 도로변 잎의 Zn 함량이 많은 것은 비산되는 Zn이 잎에서 흡수되었다고 생각되지만 추후 자세한 연구가 필요하다고 생각하였다. 본 연구의 배나무 잎 Zn 최대 함량(73.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.