중금속은 생체내로 흡수되면 생체내 물질과 결합하여 잘 분해 되지 않는 유기복합체를 형성, 몸 밖으로 빠르게 배출되지 않고 장기나 뼈에 축적되며 구리, 크롬, 카드뭄 등의 중금속은 식물 생장과 종자발아에 큰 영향을 주므로 본 연구는 환경부고시 오염물질 배출기준 10배, 50배 높은 농도의 납을 첨가한 토양에서 생장한 애기장대 식물체의 잎, 줄기, 뿌리 등 각 기관에 축적된 납의 농도를 조사하여 납이 고등식물의 생장에 주는 영향을 연구하였다.
<h1>서 론</h1><p>오늘날 현대사회는 고도의 산업화로 인하여 공장에서 배출되는 각종 중금속류가 함유된 계기물과 폐수가 급속히 증가하여 생태계의 오염을 가중시키고 있다. 중금속에 의한 수질, 대기 및 토양 둥의 환경오염은 생물계에 중대한 영향을 미친다. 중금속에 의한 이러한 환경오염이 위험한 것은 특히인체의 경우 미량이라도 체내에 축적되면 잘 배설되지 않고 장기간에 걸쳐 부작용을 나타내기 때문이다. 중금속은 비중이 4 ~ 5 이상인 금속을 말하는데, 수은, 납, 카드뮴 등과같이 환경오염물질로서 생체에 해로운 영향을 미치는 금속을 유해중금속이라 한다. 중금속은 생체내로 흡수되면 생체내 물질과 결합하여 잘 분해 되지 않는 유기복합체를 형성하기 때문에 몸 밖으로 빨리 배출되지 않고 간장, 신장 등의 실질장기나 뼈에 축적된다. 톡히 비소 (As), 수은(Hg), 납 (Pb), 카드늄(Cd), 크롬(Cr) 등은 낮은 농도에서도 건강장해를 유발할 가능성이 있는 물질이다. 납은 우리 생활환경과 밀접한 관계가 있는데, 납이 우리 체내에 들어오는 경우는 호흡기, 소화기 그리고 피부로 구분된다. 체내에 들어온 납은 들어온 경로에 관계없이 혈액에 흡수된 후 혈액 및 간, 콩팔과 갇은 연부조직에 충 훕수된 납의 \(5\%\) 미만만 남아 있고, 흡수된 납의 대부분(\(90\%\) 이상)이 뼛속에 저장된다. 뼛속의 납은 물렁뼈에 약 \(20-30\%\) 그리고 나머지가 정강이뼈 같은 딱딱한 뼈에 저장된다. 혈액의 납은 활성화된 상태로 조혈기관과 체내의 여러 장기에 직접적인 영향을 주는 반면 뺏속의 납은 비활성화된 상태로 비교적 안정된 상태로 오랫동안 저장된다. 혈액의 납은 체내에 남아있는 반감기가 짧아 약 3-6주 정도밖에 안되지만 뺏속의 납, 특히 경골의 경우 반감기가 10년이 넘는 경우가 많다. 중금속이 식물의 생장에 미치는 영향은 다양하다. 크롬, 카드뭄, 구리 등의 중금속은 식물 생장과 종자발아에 커다란 영향을 미치는 것으로 보고되었다. 중금속이 식물의 광합성 기능과 기공 기작에 손상을 주는 것과 같은 심각한 증상들이 나타남에 따라 이러한 중금속 오염을 감소시키거나 오염된 환경으로부터 중금속을 제거시키고자하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 최근에는 십자화과 식물 중 배추속(Brassica)식물과 Thlaspi caerulescens 및 벼과 식물인 Agrostis capillaris, Festuca rubra율 이용하여 오염 된 토양에서 카드뮴, 구리, 아연, 납 등과 같은 중금속을 제거하려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 애기장대(Arabidopsis thaliana)는 십자화과 장대나물속의 일년생 초본식물로서 식물체 전체의 유전자 지도가 완성된 최초의 고등식물이며, 6-8주의 짧은 생활사를 가지고 있어서 식물학의 여러 분야에서 모델식물로 광범위하게 이용되고 있다. 저자는 애기장대의 이런 장점을 이용하여 구리,납, 크롬, 카드뮵 둥의 중금속이 애지장대의 생장과 종자발아에 미치는 영향을 연구하여 보고한 바 있다. 그러나 이러한 중금속에 노출된 식물에서 식물체 내의 각 영양기관에 축적된 중금속의 농도를 측정한 연구견과는 아직 보고된 바 없다. 따라서 본 연구는 이전 연구의 후속연구로 환경부고시 오염물질 배출기준농도와 이보다 10배, 50배 높은 농도외 납을 첨가한 토양에서 생장한 애기장대 식물체의 줄기, 뿌리,잎 등 각 영양기관에 축적된 납의 농도를 조사하여 고등식물의 생장에 어떠한 영향을 미치는지를 연구하였다. 이러한 연구는 토양 속에 오염된 중금속 농도와 식물체 내에 축적된 중금속 농도와의 연관성과 식물체 각 영양기관에 축적되 중금속이 실제로 식물체의 생장에 어떠한 영향을 미치는지를 유추할 수 있게 하며, 중금속에 내성을 가지는 식물의 연구 또는 식물체를 이용한 중금속 제거에 대한 기초적인 자료를 제공하게 될 것이다.</p>