오염지 환경복원 소재 개발을 위한 유용 식물자원 특성 평가

Characteristic Analysis of Useful Plant Resources for Phytoremediation in Polluted Environments

본 연구는 오염지 환경복원 소재 개발을 위해 중금속으로 오염된 폐광산에서 자생하는 7종의 식물을 대상으로 생장 특성과중금속 축적 및 전이 특성, 무기질 특성을 비교 분석하였다. 쑥을 제외한 식물의 초장은 오염환경에서 감소하였으나 건중량은감소하지 않았고, 특히 개망초의 건중량은 오염토양에서 자란식물체에서 1.2~2.3배 더 증가하였다. 독성 중금속인 비소의지하부 축적량은 망초와 벌개미취, 쑥에서 94.3~136.7 ㎎ ㎏-1 로 높았으나 지상부로의 이동계수는 모든 식물에서 1 이하로 흡수한 비소의 대부분을 지하부에 축적하는 것으로 분석되었다. 반면 아연 축적량은 질경이와 벌개미취, 망초에서 높았고, 이동계수가 대부분 1 이상으로 지상부 전이도가 높았다. 무기성분은대부분의 식물에서 질소와 인, 칼륨, 칼슘 함량은 지하부보다 지상부에서 높은 반면 나트륨 함량은 지상부보다 지하부에서 높았다.

This study analyzed the growth, heavy metal accumulation, and inorganic component characteristics of seven plant species growing naturally in an abandoned mine contaminated with heavy metals to develop effective plant resources for phytoremediation in polluted environments. The plant height of all species except for Artemisia princeps decreased in the polluted environment, while the dry weight did not decrease. In particular, the dry weight of Erigeron annuus increased 1.2 ~ 2.3 times more in plants grown in contaminated soil. The underground accumulation of arsenic, a toxic heavy metal, was high (94.3 to 136.7 mg kg-1) in Conyza canadensis, Aster koraiensis, and Artemisia princeps. However, the translocation coefficient from the roots to the above-ground was less than 1 in all plants, indicating that most absorbed arsenic accumulated underground. In contrast, the accumulation of zinc was high in Plantago asiatica, Aster koraiensis, and Conyza canadensis, and most of the translocation coefficients were above 1, showing a high degree of transfer to the above-ground part. In most plants, the concentrations of nitrogen, phosphorus, potassium, and calcium are higher in above-ground parts than underground. Conversely, sodium concentration is higher underground.