식물체에서 금속산화나노입자의 축적성 및 전이 연구
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2021
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Korean
주제어
KDC
539
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학술저널
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67-67(1쪽)
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식물체에서 금속산화나노입자의 전이 메커니즘을 연구하기 위하여 금속산화나노입자(ZnO, CuO) 및 금속이온(Zn2+, Cu2+)의 식물 축적성 및 영향을 연구하였다. 식물은 근채류인 순무를 이용하였고, 상토에 씨앗을 파종하고 3주간 키운 순무를 저농도와 고농도의 금속산화나노입자와 금속이온에 노출하고 4주 후 순무의 기관별 건중량 및 농축된 중금속 농도를 측정하고, 식물에 축적된 중금속의 분포를 살펴보았다. 실험 결과, 금속산화나노입자와 금속이온의 농도가 높을수록 대조군과 비교해 잎과 뿌리의 성 장이 저해되었다. 특히 아연에 노출된 순무는 구리에 노출된 순무에 비해 고농도에서 건중량의 감소가 크게 나타났다. 순무의 기관별(잎, 저장뿌리, 곁뿌리)로 농축된 금속의 농도는 아연이 구리에 비해 높았다. 식물의 건중량 감소 및 농축된 중금속 농도는 아연 이 구리에 비해 높았고, 나노입자 형태와 이온 형태에 따른 차이는 크게 나타나지 않았다. 아연과 구리 모두 곁뿌리>저장뿌리>잎의 순으로 농축된 금속의 농도가 높았다. Micro-XRF 장비를 이용하여 순무의 잎과 저장뿌리의 단면을 관찰하면 아연에 노출된 순무는 잎의 잎맥이나 저장뿌리의 맥관을 따라 아연이 이동하고 분포하는 것을 확인할 수 있었다. 구리의 경우 잎이나 저장뿌리에 농축된 농도가 낮아 그 분포를 확인할 수 없었다. 저농도와 고농도의 금속산화나노입자 및 금속이온에 노출된 토양에서 탈착 되는 금속이온의 농도는 구리보다 아연이 높은 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 같은 농도로 토양에 노출했을 때 아연이 구리와 비교해 식물에 축적이나 전이에 더 많은 영향을 주는 원인이 될 수 있다. 토양에 노출한 금속 농도와 순무의 잎에 축적된 농도로 생물농축계수(Bioconcentration factor)를 계산하고 순무의 뿌리와 잎에 농축된 농도로 전위상수(Translocation factor)를 계산하였다. 아연이나 구리에 노출되면 대조군과 비교해 생물농축계수와 전위상수가 감소하고 아연이나 구리의 농도가 높을수록 BCF와 TF 값은 감소하였다. 이러한 현상은 금속에 노출된 뿌리 기관의 손상이 외부에서 체내로 물질을 이동시키거나 식물체 내에서 금속의 이동을 감소시키는 결과라고 판단된다.
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