• 제목/요약/키워드: 중금속 축적

검색결과 269건 처리시간 0.03초

카드뮴 오염 현미 섭취에 의한 랫드의 체내 중금속 축적 (Effect of Cadmium-contaminated Brown Rice Diet on Accumulation of Heavy Metal in Rats)

  • 김재영;임효빈;김성조;백승화
    • 한국식품위생안전성학회지
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.133-140
    • /
    • 2012
  • 본 연구는 중금속이 함유된 식이를 섭취 시 생체 내에서의 중금속 동태 및 함량을 구명하고자 Cd 오염 지역에서 생산된 현미를 첨가한 식이로 12주간 흰쥐를 사육하여 성장 특성과 혈액, 간 및 신장 조직의 Cd, Zn 및 Cu의 함량을 분석한 결과는 다음과 같다. 식이에 따른 일일 증가체중은 BR 및 PBR 100% 식이 군에서 0.22-0.26 g/day이었고, FE식이 군은 1.08-1.26 g/day로 식이 원에 따른 체중변화 차이가 뚜렷하였다. 식이 내 중금속 일일 섭취량은 BR+PBR 50% 및 PBR 100% 군은 10.77 및 22.36 ${\mu}g/rat$ 이고, FE+PBR 50% 군은 8.83 ${\mu}g/rat$로 식이 중 Cd 농도에 따라 일일 Cd 섭취량이 증가 되었다. 12주간 섭취한 중금속은 전체적으로 식이 중 Cd 함량이 높아지면 이들 총 섭취량도 증가되었다. BR+PBR 50% 군 및 FE+PBR 50% 군의 간과 신장의 무게는 FE 식이 군에서 2.64배 및 2.27배 높은 무게를 나타냈다. 혈액 중 Cd 함량은 BR 식이 섭취량이 많을수록 증가되었고, Zn 및 Cu 함량은 감소되었다. 동일 Cd 농도 식이 군에서 FE+PBR 50% 군은 BR+PBR 50%로 조제한 식이군보다 혈액 중 Cd 함량이 1.27배 높았다. 간에서 BR, BR+PBR 50% 및 PBR 100% 식이 군은 Cd 농도가 높으면 간 중 Cd 함량이 증가되는 현상이 뚜렷하였다. 동일 수준 농도에서 BR+PBR 50% 및 FE+PBR 50%의 Cd 축적은 BR 식이가 높았다. 신장 중 BR, BR+PBR 50% 및 PBR 100% 식이 군에서 Cd 함량의 축적이 높아지면 신장 중 Zn 및 Cu 함량이 증가하였고, 식이군의 Cd 농도가 같은 수준에서 FE와 BR 첨가 차이는 BR 첨가식이 군이 FE로 조제한 식이군보다 3.11배가 높은 Cd 함량을 나타냈다. 이와 같은 결과는 오염된 식이의 섭취량과 Cd 농도 수준에 의존한 결과로서 Zn 및 Cu 함량과도 깊은 관계가 있음을 확인하였다.

광주지역(光州地域)에서 주요(主要) 수목(樹木)의 대기오염물질(大氣汚染物質)과 중금속(重金屬) 흡수(吸收) 정화기능(淨化機能)에 관(關)한 연구(硏究) (The Absorption and Purification of Air Pollutants and Heavy Metals by Selected Trees in Kwangju)

  • 조희두
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제88권4호
    • /
    • pp.510-522
    • /
    • 1999
  • 대기 오염물질인 $SO_2$, $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$가 분진(粉塵)이나 강우와 함께 지표에 이르러 토양에 흡수 축적되고 중금속은 생활하수 및 음식 쓰레기, 공장 폐기물, 비료, 살충제 및 살균제, 채광활동 등에서 여러 가지 경로인 물질의 순환과정을 통해서 수권(水圈)이나 토양에 축적된다. 대기오염물질인 $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$와 중금속은 식물 필수영양소(Co, Cu, Mo, Mn, Ni, V, Zn)와 인체나 동물에 유독성을 갖는 중금속(Cd, As, Pb, Hg, Cr, Se, Mo, Co) 중에서 Se, Mo, Zn, Cd, Pb, Mn, Cr, Co, V, As, Cu, Ni을 분석대상으로 하였고 이들의 도시에서 오염상태를 알기 위하여 도시지역인 광주 시내에 식재되어 있는 가로수 및 녹지대조성 수종과 대조구로서 광주에서 23km 떨어져 있는 나주시 산포면 산제리 소재 전라남도 산림환경연구소 구내에 생육하고 있는 수종을 대상으로 분석하였다. 분석대상 수종은 은행나무, 상수리나무, 개잎갈나무, 양버즘나무, 아까시나무, 오리나무, 메타세쿼이아, 느티나무, 벗나무, 소나무를 대상으로 하여 뿌리 및 잎 그리고 이들이 생육하고 있는 토양에 함유되어 있는 대기오염물질과 중금속의 함량을 분석 측정한 결과 다음과 같았다. 1. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$, $Cl^-$가 도시지역의 토양이 시외지역 토양보다 높은 함량을 보이고 있으며 $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$이온은 뿌리보다 잎의 함량이 더 높았다. 2. $SO{_4}^{-2}$, $NO{_3}^-$이온의 흡수량이 은행나무, 아까시나무, 느티나무, 상수리나무, 양버즘나무가 많아 도시 가로수나 녹지대 조성수종으로 적합하다고 생각된다. 3. 토양에 중금속의 함유량은 도시지역이나 시외지역에서 Mn > Zn > V > Cr > Pb > Ni > Cu > Mo> Cd 순이고, Mn, Zn, Pb, V, Cu는 도시토양이 시외지역 토양보다 많은 양이 검출되었는데 이는 각종 오염원으로부터 오염된 결과로 생각된다. 뿌리와 잎에 함유된 중금속의 함유량도 Mn>Zn>Cr>Cu>V>Ni 순으로서 V의 순위가 다를 뿐 토양의 함유량의 크기순서와 같았다. 4. Mn과 Zn은 식물체에 흡수를 서로 방해하는 Antagonism 관계에 있는 것으로 알려져 있으나 본 연구에서는 Antagonism을 인정 할 수 없었다. 5. Sn, Mo, Cd, Pb는 도시지역이나 시외지역 토양에 축적되어 있으나 수목에 흡수되지 않아 뿌리나 잎에서 검출되지 않았다. 또 Se, Co와 As는 토양, 잎, 뿌리에서 검출되지 않았다. 6. 도시지역이나 시외지역에서 조사된 10개 수종 중 중금속의 흡수력이 특별히 월등하다고 인정할만한 수종이 없었다.

  • PDF

상추의 생육에 대한 도시하수 슬러지의 영향 (Effects of sewage sludge Application on the Growth of Lettuce (Lactuca sativa L.))

  • 이상욱;윤화모;오인혜
    • 자연과학논문집
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.39-44
    • /
    • 1997
  • 도시하수 슬러지를 경작지에 투입하여 상추를 재배하였을때 그 양분으로서의 효과와 식물체 내의 중금속 축적을 조사하였다. 토양에 질소함량을 기준으로 6개의 처리구로 나누어 슬러지를 투입하여 상추를 재배한 결과는 다음과 같다.질소를 요소로 주입한 대조구에서 슬러지 처리구보다 잎과 뿌리의 길이도 길고 무게도 무거웠다. 슬러지로 처리한 구에서는 슬러지의 투입량이 많아질수록 잎과 뿌리의 길이도 길었고 무게도 무거웠다. 식물체내의 N, K, Ca, Mg는 처리간 차이가 없었고 P의 양은 처리간 차이가 있었다. 상추의 Zn 함량은 슬러지 200%처리구에서 65.8 mg/kg으로 다른 처리구보다는 높았다. 상추의 Zn, Mn, Cd의 축적량은 근채인 알타리 무에 비하여 높았으며, 근채의 잎 부분, 뿌리 부분의 순으로 축적량이 낮았다. 그러나 상추의 Zn, Mn, Cu, Cd 의 축적량도 시중 채소류의 자연 함유량 이내 이었다.

  • PDF

자생 수생식물 노랑꽃창포와 창포의 카드뮴 축적 및 내성 (Cadmium Accumulation and Tolerance of Iris pseudacorus and Acorus calamus as Aquatic Plants Native to Korea)

  • 이성춘;김완순
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제29권5호
    • /
    • pp.413-419
    • /
    • 2011
  • 국내 자생 수생식물인 노랑꽃창포와 창포를 수질 내 카드뮴(Cd) 제거용 식물재료로 이용하고자 Cd 축적과 내성을 조사하였다. Cd 농도에 따른 치사율을 근거로 Cd에 대한 반수치사량($LD_{50}$)을 계산한 결과, 노랑꽃창포는 $78.5{\mu}M$, 창포는 $47.6{\mu}M$로 나타났다. Cd 스트레스에 대해 노랑꽃창포에서는 POD와 SOD, 창포에서는 CAT와 SOD, 폴리페놀이 활성화되었다. 노랑꽃창포에서는 폴리페놀이 측정되지 않았다. 노랑꽃창포와 창포 모두 Cd 처리 농도가 증가하고 기간이 길어질수록 식물체 내 Cd 축적량이 증가하였고, 두 종 모두 지상부보다는 지하부 축적량이 현저하게 많았다. 지상부에 축적된 Cd 함량은 노랑꽃창포 $548.1mg{\cdot}kg^{-1}$(지하부 축적 대비 82.1%) 창포 $121.4mg{\cdot}kg^{-1}$(지하부 축적 대비 13.7%)로 두 종 모두 Cd 고축적식물로 확인되었으며, 특히 노랑꽃 창포가 Cd 축적능력과 내성이 우수하였다.

중금속으로 오염된 토양에서 근권부의 화학적 특성에 미치는 vetiver grass (Vetiveria zizianioides)의 영향 (Influence of Vetiver Grass (Vetiveria zizanioides) on Rhizosphere Chemistry in Long-term Contaminated Soils)

  • 김권래;;;김계훈
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제41권1호
    • /
    • pp.55-64
    • /
    • 2008
  • 일반적으로 근권부로 알려진, 토양과 뿌리 사이의 계면(soil-root interface)에서 일어나는 주요 기작에 대한 세부적 이해는 성공적인 phytoremediation 기술을 위해 특정 식물의 적용 가능성을 평가하는데 있어 매우 중요하다. 가령 어떤 식물은 토양중 낮은 중금속 유효도라는 제한인자를 극복하기 위해 근권부에서 특정 기작을 일으키기도 한다. 본 연구는 토양 고정 (land stabilization)에 탁월한 효과를 보이고 있는 vetiver grass(Vetiveria zizanioides)를 중금속으로 오염된 3가지의 다른 토양에 재배함으로써, 식물 뿌리가 근권부 토양의 화학적 특성에 미치는 영향과 이에 따른 식물의 중금속 흡수 특성을 조사하였다. Vetiver grass 재배 후 근권부 토양의 토양수 pH는 시험에 이용된 모든 토양에서 0.3-1.1 만큼 증가하였고, 토양수 중 유기탄소의 함량도 $23mg\;L^{-1}$ 에서 $173mg\;L^{-1}$로 가장 많이 증가한 PP02 토양을 비롯해서 모든 토양에서 증가하였다. 이와 같은 근권부 토양수의 화학적 변화는 중금속 오염토양에 노출된 vetiver grass의 뿌리에서 나온 분비물(exudates)에서 비롯된 것이다. 결과적으로 근권부 토양수의 화학적 특성 변화는 중금속(카드뮴, 납, 구리, 아연) 유효도 및 화학종 변화에 영향을 미쳤다. 중금속의 최초 유효도는 시험에 이용된 토양의 종류에 따라 달랐으며 vetiver grass 재배 후 이 유효도의 변화 또한 토양 종류의 영향을 받아 증가 또는 감소하였다. 가장 높은 중금속 유효도를 보인 토양은 Ko01 토양으로 토양수 중 카드뮴과 납의 농도가 각각 $2,091{\mu}g\;L^{-1}$, $318{\mu}g\;L^{-1}$ 이었다. 일반적으로 vetiver grass에 의해 증가한 pH는 중금속 유효도를 감소시켰고, 반면에 증가한 유기탄소는 토양중 중금속과 복합물질을 형성하면서 토양수 중 중금속의 농도를 높였다. Donnan speciation 기술을 이용한 화학종 분리 결과 토양수 중 순이온으로 존재하는 카드뮴과 아연의 농도가 현저히 감소하였고, vetiver grass에 의하여 체내에 축적된 중금속의 함량은 토양중 중금속 총함량이 아닌 토양수 중 중금속 유효도와 깊은 관계를 보였다.

도로변 우수관 퇴적물의 중금속오염 (I) : 서울시 동부지역 (The heavy metal contaminations of sediments from some gully-pots : eastern part of seoul, Korea)

  • 이평구;김성환;윤성택
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.25-40
    • /
    • 2001
  • 중금속오염 정도를 조사하기 위해, 서울시 동부의 13개 구에서 280개 우수관퇴적물을 채취하였다. 오염되지 않은 하천 표사시료도 비교하기 위해 연구되었다. 퇴적물의 물리화학적 특성과 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, 및 Zn 분포에 관한 연구가 수행되었다. 우수관퇴적물과 오염되지 않은 표사시료의 총 중금속 함량은 산분해방법을 이용하여 분석하였다. 먼저 질산으로 분해한 뒤, 다시 질산과 과염소산의 혼합산으로 산분해하였다. 우수관퇴적물은 특징적으로 Zn, Cu, Pb및 Cr함량이 매우 높았으며, 이는 우수관퇴적물이 이들 원소에 의해 인위적으로 오염된 것을 지시하고 있다. 우수관퇴적물에 포함된 중금속 함량은 오염되지 않은 하천 표사시료의 평균 중금속 함량에 비해 원소에 따라 약 1-329배 높게 나타났다. 특히, 가장 높은 Zn, Cu, Pb 및 Cr평균값을 나타낸 지역은 각각 여의도, 중구, 중구 및 동대문구에서 채취한 우수관퇴적물이었다. 비즈니스 지역과 상업지역에서의 평균 Zn 함량은 산업공단지역의 Zn 함량보다 2-305배 높다. 이것은 Zn이 주로 자동차 교통량(자동차 타이어)에서 기인된 것을 지시한다. 평균 Cu와 Cr의 함량은 상업지역과 산업공단지역에서 높게 나타났으며, 이는 산업활동이 우수관퇴적물에 Cu와 Cr 축적을 야기시키고 있다는 것을 지시하고 있다. 우수관퇴적물의 Pb 함량은 비교적 낮았으며, 이는 1987년 이후 무연휘발유를 사용하는 것에 기인하였다.

  • PDF

중금속 오염 토양의 식물상 복원에 있어 식물과 근권세균의 상호작용 (Interaction Between Plants and Rhizobacteria in Phytoremediation of Heavy Metal- Contaminated Soil)

  • 구소연;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.83-93
    • /
    • 2006
  • 여러 산업현장에서 배출되는 중금속은 독성이 없는 상태로 분해되거나 안정화되지 않고, 먹이사슬을 따라 생물의 체내에 고농도로 축적되어 여러 가지 병을 유발하는 문제점을 가지고 있는 오염물질이다. 이러한 중금속으로 오염된 토양을 정화하기 위하여 식물을 이용한 친환경적이며 경제적인 식물상 복원 기법이 주목 받고 있으며, 그 효율을 증대시키기 위한 방법 중 하나로 식물과 근권미생물 간의 상리공생적 상호관계에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 중금속으로 오염된 토양에서 식물과 식물의 근권에서 서식하는 근권세균 사이의 상호 기작에 관한 기존 연구 결과 및 동향에 대하여 알아보았다. 식물의 뿌리에 의해 형성되는 근권의 물리 화학적, 생물학적 특성은 근권세균의 생물량 및 활성, 군집구조에 직 간접적인 영향을 미친다. 뿌리삼출물은 미생물에게 유용한 탄소원과 성장인자로 제공됨으로써 토양 내 서식하고 있는 근권세균의 성장과 대사를 촉진하는 역할을 한다. PGPR은 식물뿌리성장을 억제하는 ethylene의 전구체인 ACC를 제거하는 ACC deaminase활성, 식물성 호르몬인 LAA생성 능력, 철 공급체인 Siderophore합성 능력을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 토양 속 인을 식물이 이용할 수 있도록 가용화 시키는 능력까지 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 PGPR은 높은 농도의 중금속으로 오염된 토양에서 식물이 보다 잘 성장하고 서식할 수 있도록 도와준다. 따라서 이들 PGPR을 식물상 복원에 적용할 경우, 중금속의 높은 정화 효과를 기대할 수 있다

프랑스 A-71 고속도로변 토양과 부유퇴적물의 중금속 거동 및 오염에 관한 연구 (The Environmental Pollution and Geochemical Behavior of Heavy Metals in Roadside Soil and Settling Particles from Retention Pond on A-71 Motorway, France)

  • 이평구
    • 한국토양환경학회지
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.21-34
    • /
    • 1997
  • 고속도로변에 설치된 간이정화시설은 drainage system의 일부분으로 우기에 빗물의 양을 조절하고 고속도로 노면에서 운반되어 간이정화시설에 유입된 오염된 입자를 침전, 제거시키기 위해 설치되었다. 빗물에 입자상태로 이동된 납, 아연, 카드뮴를 제거하기 위해 설치된 간이정화시설의 효과를 평가하기 위해 수리지질학적 연구 및 부유퇴적물의 물리화학적 특성을 규명하기 위한 연구가 수행되었다. 부유퇴적물과 비교하기 위해 심하게 오염된 도로변토양과 오염되지 않은 background soil에 대해서도 연구가 수행되었다. 부유퇴적물의 중금속함량은 background Sologne soil에 비해 원소에 따라 2~8배 높게 나타났다. 그러나, 도로변토양의 중금속함량은 부유퇴적물에 비해 7~26배 높게 나타났다. Sequential extraction methods (Tessier et al., 1979)를 이용하여 분석한 결과 심하게 오염된 도로변토양에 존재하는 납, 아연, 카드뮴은 대부분 쉽게 용해될 수 있는 상태 (Fraction FII, FIII)로 존재하며 반면에 규산염광물과 수반되는 금속함량의 비율은 매우 낮았다. 부유퇴적물에서는 규산염광물과 수반되는 금속함량이 전체 금속함량의 113까지 크게 증가하였다. 납과 아연은 fraction FI에서 거의 용해되지 않았는 반면에 (전체 함량의 약 3%) 카드뮴은 가장 용해성이 높은 fraction FI("exchangeable" )에서 상당량이 용해되었으며 특히 도로변토양의 경우 전체 카드뮴 함량의 1/4을 차지하였다. 도로변토양과 부유퇴적물사이의 중금속함량 차이가 매우 큰 것은 중금속의 대부분이 간이정화시설에 이르기전에 고속도로변과 배수로 일부에 축적되어 모두 상실되었기 때문이다.

  • PDF

원자흡광법에 의한 공업단지(경인${\cdot}$전북)주변답 토양중의 중금속함량분석에 관한 연구 (Atomic Absorption Spectrophotometric Analysis of Heavy Metals in the Soils of Paddy Fields Around Industrial Areas)

  • 박승희
    • 한국응용곤충학회지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.49-53
    • /
    • 1979
  • 중금속류의 유관산업의 증대로 부수적으로 배출되는 중금속의 농경지오염도 증가되는 경향에 있는바, 공업단지주변의 답토양에 함유된 구리, 아연, 납, 카드뮴을 원자흡광분석법으로 정량하였다. 공시토양의 채취지역은 경인지방과 전북(전주 및 이리공단)으로 국한했는데 이 dusr에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 각종 중금속 공히 시흥군 서면지역(Cu : 23.09 ppm, Zn : 113.4 ppm, Pb : 86.3 ppm, Cd : 2.05 ppm)의 함량이 가장 높고, 안양천주변(Cu : 8.5 ppm, Zn : 16.6 ppm, Pb = 7.9 ppm, Cd : 0.33 ppm) , 김포${\cdot}$부천(Cu : 7.4ppm, Zn : 8.2 ppm, Pb : 8.5 ppm, Cd : 0.14 ppm)의 순으로 그 함량이 낮았으며, 시흥군서면의 경우는 인근에 소재했든 아연광산의 영향으로 높은 수치를 나타낸 것으로 보며, 전주와 이리지역은 자연부존량의 최소치에 근사할 정도의 매우 낮은 함량이었다. 2. 안양천변과 인접한 경작지는 하류에 갈수록 중금속류의 함량이 높아지는 경향이 있으며, 특히 구로공단지역은 가장 높았다. 3. 경인${\cdot}$김포지역은 부평수출공단지역이 가장 높은 함량이고, 한강을 농업용수원으로 이용하는 계양면이 가장 낮았으며, 고촌면의 상류의 부평공단경수가 오염되어 계양면보다 높은 경향을 나타낸 것으로 보아진다. 4. 각종 중금속류의 함량분포를 보면, Cu, Zn, Pb는 시흥군서면외는 대부분 10 ppm 미만$(60\~80\%)$이며, Cd는 0.2 ppm 미만이 대부분을 차지하고 있는데, 이같은 함량은 수도의 생육장해농도와 비교할 때 극히 낮은 안전한 함량이었는데, 비교적 높은 함량을 보인 시흥군서면지역은 앞으로의 축적상태를 단속하여 구명할 필요가 있다고 본다.

  • PDF

대기오염지역(大氣汚染地域)의 해송(海松) 연륜(年輪) 속의 중금속(重金屬) 분석(分析) (Analysis of Heavy Metals in Annual Rings of Pinus thunbergii at Air Polluted Area)

  • 김종갑;오기철
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제88권4호
    • /
    • pp.429-437
    • /
    • 1999
  • 대기오염지역에서 중금속오염의 영향을 파악하기 위해서 온산공단 주변에서 생육하고 있는 해송을 원판으로 채취하여 연륜 속의 중금속함량을 3년씩 나누어 분석하였다. 온산공단지역에서 연륜폭의 변화는 공장이 가동된 이후부터 감소하기 시작하였으며, 1991년 이후에는 급격한 감소현상이 나타나 해송의 가시적인 쇠퇴현상과 일치하였다. 온산공단지역 해송 연륜 속의 카드뮴 함량은 119.4ppb에서 867ppb로 나타났으며 1992년 이후에 급격히 증가하였다. 구리 함량은 최저 309.5ppb에서 최고 3686.8ppb로 나타났다. 납의 함량은 911.33ppb에서 7997.1ppb로 나타냈으며, 1970년 이후부터 증가하기 시작하여 공장가동 이후인 1980년 이후에는 증가폭이 컸다. 아연의 함량은 3528.7ppb에서 23826.7ppb로 나타났으며, 1960년 이후부터 큰 폭으로 상승하였고 1992년 이후에는 급 상승하는 경향이었다. 한편 비오염지역인 고성지역 해송 연륜 속의 중금속 함량은 모두 온산공단 지역보다는 많이 낮았으며, 특히 1990년 이후에는 차이가 컸다. 온산과 고성지역 해송의 수피에 축적되어 있는 중금속을 분석한 결과, 카드뮴 함량에서는 10배, 구리 함량에서는 1000배, 납 함량은 285배, 아연 함량에서는 133배의 차이를 나타내었다. 원판과 core의 분석에서는 일반적으로 core속의 중금속 함량이 높게 나타났으며, 특히 납에서는 차이가 컸다. 그러나 연륜별 증감의 패턴은 비슷한 경향을 나타내었다.

  • PDF