초록 ▼

본 연구의 목적은 식물 복원기법(phytoremediation)을 이용한 중금속 오염토양의 정화에 있다. 이를 위하여 중금속 오염 휴 ? 폐광지의 토착식물과 오염도 조사를 통하여 초본은 달맞이꽃, 억새, 벌개미취 등이 목본은 소나무, 아까시나무, 물오리나무가 후보종으로 선정되었고, AFLP분석을 토대로 달맞이꽃이 지역별 오염도별 유전적 다형질성을 가지며 이것이 특히 중금속 혹은 비소에 내성에 밀접한 연관을 지니는 것으로 조사되었다. Cd과 비소의 내성실험 결과, 달맞이꽃이 우수한 것으로 조사되었고, Cd의 경우 체내에서 세포질보다

본 연구의 목적은 식물 복원기법(phytoremediation)을 이용한 중금속 오염토양의 정화에 있다. 이를 위하여 중금속 오염 휴 ? 폐광지의 토착식물과 오염도 조사를 통하여 초본은 달맞이꽃, 억새, 벌개미취 등이 목본은 소나무, 아까시나무, 물오리나무가 후보종으로 선정되었고, AFLP분석을 토대로 달맞이꽃이 지역별 오염도별 유전적 다형질성을 가지며 이것이 특히 중금속 혹은 비소에 내성에 밀접한 연관을 지니는 것으로 조사되었다. Cd과 비소의 내성실험 결과, 달맞이꽃이 우수한 것으로 조사되었고, Cd의 경우 체내에서 세포질보다 세포벽 흡착양이 우세하였고 세포질 내 Cd 무독화를 위한 PC의 합성 또한 활발하였다. Cd에 대한 황 처리 최적 농도는 0.25mM이었고, 비소내성에 대한 황처리 효과는 없었다. 비소의 경우 AFLP분석에 의한 유전적 차이를 토대로 선발한 비오염지의 달맞이꽃(PCs=0.89×As. $r^{2}$=0.98)에 비해 오염지 서식종이 비소에 내성이 큰 것(PCs=1.69×As, $r^{2}$=0.95)으로 조사되었다. 돈분퇴비가 가학광산의 중금속 유효도 저감 효율이 가장 우수하였고, 금정광산 토양에서 돈분퇴비(1.7%)는 수분 보유능을 증대시키고, Iron(II)( 7%)는 비소를 불용화하여 달맞이꽃의 생육을 증대시켰다. 목본실험 결과, 종자 발아율은 소나무, 지상부 생장은 싸리, 지하부 생장은 아까시나무가 가장 높았다. 시비 후 목본의 활착율은 족제비싸리가 가장 양호하였으며, 생체량은 식재후 2년차에 시비효과가 뚜렷이 나타났고, 부위별 중금속 축적은 뿌리에서 가장 높았다. 식재 초기에 유기질비료 및 혼합비료 투여하고 점차 유기질비료를 처리하는 것이 오염 토양 내 중금속 축적에 효과적이었다. 현장 적용 후 pH, CEC 두 인자에 대한 토양 질scoring결과, 토양개량제 처리구 중 50 Mg/ha, 75 Mg/ha, 50 Mg/ha+S 처리를 한 경우 무처리구에 비해 토양 질 지수가 증가하였고 식물 종 간 차이는 없었다.

Abstract

Selection of heavy-metal and metalloid tolerant plants, clarification of (sulfur-enhanced) tolerance mechanism, application of woody plant for retardation of contaminants, and evaluation of soil quality of restored soil through field experiment.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록 ...2
• 요약문 ...3
• SUMMARY ...4
• CONTENTS ...5
• 목차 ...6
• 제1장 서론 ...7
• 제1절 식물을 이용한 중금속 오염토양의 복원 ...7
• 제2절 오염토양의 생태기능회복과 토양 질 평가 ...10
• 제3절 연구개발 목표 ...11
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...14
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...17
• 제1절 국내 휴 . 폐금속 광산 토양오염도 및 식생분포 조사 ...17
• 1. 요약 ...17
• 2. Summary ...18
• 3. 연구개발 접근 및 방법론 ...19
• 4. 연구개발 결과 ...27
• 5. 부록 ...52
• 제2절 중금속(Cd) 내성초종의 선발 및 적용 ...68
• 1. 요약 ...68
• 2. Summary ...69
• 3. 연구개발 접근 및 방법론 ...70
• 4. 연구개발 결과 ...79
• 제3절 비소(As) 내성초종의 선발 및 적용 ...128
• 1. 요약 ...128
• 2. Summary ...128
• 3. 연구개발 접근 및 방법론 ...130
• 4. 연구개발 결과 ...138
• 제4절 중금속 및 비소오염토양의 목본적용기술 개발 ...160
• 1. 요약 ...160
• 2. Summary ...161
• 3. 연구개발 접근 및 방법론 ...163
• 4. 연구개발 결과 ...169
• 5. 부록 ...190
• 제5절 중금속 오염토양의 현장적용 시 생태기능회복도와 토양 질 평가 ...193
• 1. 요약 ...193
• 2. Summary ...194
• 3. 연구개발 접근 및 방법 ...194
• 4. 연구개발 결과 ...205
• 5. 부록 ...267
• 제4장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ...276
• 제1절 연구개발목표 달성도 ...276
• 제2절 대외기여도 ...279
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...284
• 제6장 참고문헌 ...286