오염토양 중금속 생물정화

오염토양 중금속 생물정화

○ 물리·화학적 정화, 동물정화, 식물정화, 미생물정화를 생물 정화와 비교했다. 오염물과 유전자오염 피해에 대한 대처방안으로 자가 수정 식물, 불임성 배수체 조작을 아울러 몇 가지 제안을 한다. 실제 개발은 형질전환이나 공생으로 고도축적 작물을 개발해야 한다.

○ 미생물 정화는 미생물을 이용하는 데 반하여, 식물 정화는 환경에서 오염물을 제거하는 데 식물을 이용한다. 식물이 Cu, Co, Cr, Ni 등을 1,000mg/kg, Mn이나 Zn를 10,000mg/kg 이상을 축적하면 고도축적 식물(Hyperaccumulator)로 정의한다.

○ 특수결합 능력의 단백질이 세포 밖의 금속이온에 결합하여 수송한다. 고도 축적식물의 근권에서 양자를 방출하여 땅을 산성화 하면 금속이온의 수송을 촉진하고 이의 생물학적 이용효능을 높인다. 수송자가 특수 유전자로 암호화하며, 한 가지 금속이온을 여러 수송자가 운반한다.

○ 유기수은 분해효소 기능의 유전자 이식종이 유기수은 복합체에 큰 내성을 보여 유기수은보다 100배나 독성이 덜하다. 결합원자가가 다른 금속은 독성이 달라진다. 특별한 산화환원 효소분비로 식물은 고독성의 금속을 독성이 덜한 상태로 전환시켜 손상을 줄인다. 미생물도 금속이온을 휘발상태로 변환하여 금속이온의 부정적 효과를 피한다.

○ 세포외 다당류혼합물, 점액성 다당류, 단백질 같은 결합물질이 금속뿐만 아니라 금속 황산화물과 산화물도 흡수할 수 있다. 펩티도글리칸 카르복실기는 그람양성 박테리아 세포벽의 양이온 결합장소다.

○ 유전자 이식으로 중금속내성을 높여 토양에서 중금속을 제거하는 방법은 많이 연구하지만 우리는 정보도 제대로 없는 상태다. 값싼 농산물 흡착제로 폐수의 중금속 제거와 고가금속 재활용도 못하는 상황에서 유전자 이식으로 토양정화는 더욱 어렵다. 의학 분야나 기초 생물학 분야에서 유전자 이식실험은 우리도 깊이 연구하고 있지만 토양오염에는 시기상조다. 다만 대학원 연구과정에서 시도해 볼만한 능력은 있다.

곽희상전문가님으로 부터 퍼온 글 입니다.

2010-10-26