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미나리 재배에 의한 중금속 오염수의 식물정화
Phytoremediation Technology with Using Water Celery (Oenanthe stolonifer DC.) to Clean up Heavy Metals in the Contaminated Wastewater

박종선   (상지대학교 생명자원과학대학 응용식물학부UU0000668  ); 한성수   (상지대학교 생명자원과학대학 응용식물학부UU0000668  ); 윤덕중   (상지대학교 생명자원과학대학 응용식물학부UU0000668  ); 신중두   (농업과학기술원 환경생태과CC0131248  );
  • 초록

    중금속 오염원을 제거하는 기술을 개발하고자 미나리를 도입하여 중금속 종류에 따른 적정 농도별로 중금속 흡수, 정화효율성 및 식물체내에서 중금속 축적과 이행과정을 조사하였다. 미나리를 이용한 중금속 정화효율성은 Cd의 경우 미나리 정식 6일 후 Artificial solution 처리구와 문막 공업폐수 처리구는 각각 53%, 73%의 정화효율성을 보였으며, Cu의 경우에는 각각 28%, 100%의 정화효율성을 보였다. 환경부에서 규정한 Cd의 청정지역 배출허용기준인 0.02 mg/L은 모든 처리구에서 10일 이후에 나타났으며, Cu의 기준농도인 0.5 mg/L은 Artificial solution 처리구의 경우 10일 이후, 문막 공업폐수 처리구는 3시간 이후에 나타났다. 또한 시간이 경과함에 따라 미나리내 중금속의 축적농도는 높아지는 경향을 보였으며, 처리구의 오염수 중금속 농도보다도 5 $\sim$ 10배 이상 축적되었다. 미나리 식물체에 흡수된 중금속의 뿌리에서 지상부로의 이행율은 Artificial solution 처리구에서 Cd은 25%, 문막 공업폐수 처리구에서 Cu는 25% 이행하였다. 중금속에 대한 미나리의 생육반응은 문막 공업폐수 처리를 제외한 모든 처리구에서 미나리 생장이 억제되는 결과를 보였다. 따라서 본 연구결과 미나리는 중금속 오염수의 중금속 정화를 위한 식물정화기술에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.


    The removal rate of heavy metals from the wastewater, the accumulation and translocation of heavy metals in plants after transplanting, and the responses of water celery growth with different wastewater treatments were investigated to determine the potential ability of green-remediation with hydroponic culture of water celery. The removal rate and translocation of Cd, Cu, Ni and Pb from different wastewater to plants were compared with cultivation periods after transplanting. The removal rate of heavy metals from wastewater was different with each treatment but increased with growing periods of water celery plants. The removal rate of Cd, Cu, Ni and Pb in Artificial solution, Artificial solution+EDTA, Munmark industrical wastewater, Jungsun minewater is ranged from 22 to 73%, from 28 to 100%, from 13 to 92% and from 41 to 100% at 6 days after transplanting, respectively. The translocations of Cd, Cu, Ni and Pb from roots to shoots in Artificial solution, Artificial solution+EDTA, Munmark industrical wastewater, Jungsun minewater are ranged from 14 to 28%. 8 to 30%. from 28 to 45% and from 2 to 15% at 12 days after transplanting, respectively. In plant growth responses, it appears to be inhibited the plant growth over all treatments excepts for Munmark industrial wastewater in these glowing periods. Therefore the water celery might play a useful role in phytoremediation to clean up wastewater contaminated with Cd, Cu, Ni or Pb.


  • 주제어

    phytoremediation .   removal rate .   translocation .   Oenanthe stolonifer DC .   heavy metals.  

  • 참고문헌 (11)

    1. Kim, B. Y. (1995) Effect of heavy metal contents in upland soil on uptake by green onion and lettuce, and their growth, Korean J. Environ. Agric. 14, 253-262 
    2. Jung. K. C., Kim, B. J. and Han, S. G. (1993) Survey on heavy metals contents in native plant near old zincmining sites, Korean J. Environ. Agric. 12, 105-111 
    3. Study group on minamata disease (1968) Minamata disease, Kumamoto univ. 
    4. Kim, K. S., Kim, B. Y. and Park, Y. S. (1983) Effect of various cadmium compounds on the growth and cadmium uptake of rice paddy, Korean J. Environ. Agric. 2, 6-12 
    5. Adminstration of environmental management in Wonju province (2000) Survey of contamination status to the abandoned metal mines 
    6. Cunningham, S. D., Berti, W. R. and Huang, J. W. (1995) Phytoremediation of contaminated soils, Trends Biotechnol. 13, 393-397 
    7. Kim, J. K. and Lee, S. W. (1999) Phytoremediation. Proceedings of the symposium on 'Remediation Technology and Prospect' of the Korean society of Environ. Agric., p.57-88 
    8. Huang, J. W. and Cunningham, S. D. (1996) Lead phytoextraction: Species variation in lead uptake and translocation, New Phytol. 134, 75-84 
    9. Lee, M. S., Youn, S. Y., Yim, S. C., Park, H. J. and Shin, J. D. (1998) Bioremediation of heavy metals from the land application of industrial sewage sludge with water celery (Oenanthe stolonifer DC.) plant. Plant Res. 1, 53-59 
    10. Yang, Y. J. and Lee, B. Y. (1990) Effect of heavy metal treatments on the growth and uptake in hydroponically cultured lettuce, J. Kor. Soc. Hort. Sci. 31, 37-41 
    11. Council of Europe (1989) Joint FAO/WHO food standards programme codex committee on food add- itives and contaminants, 21st Session, p.337-350 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Kim, Jin-Ho ; Kim, Won-Il ; Lee, Jong-Sik ; Jung, Goo-Bok ; Shin, Joong-Du ; Sung, Jung-Sook ; Lee, Jung-Taek ; Yun, Sun-Gang ; Choi, Chul-Mann 2007. "Application of Microalgae for Managing Agricultural Water Quality" 한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, 26(1): 7~16     
    2. Lee, Youn-Jae ; Lee, Hyun-Soo ; Park, So-Yun 2011. "Analysis on the Characteristics of Energy Use Behaviors and Energy Saving Consciousness of Multi-family Housing Residents" 한국주거학회 논문집 = Journal of the Korean Housing Association, 22(6): 31~42     
    3. Lee, Sung-Chun ; Kim, Wan-Soon 2011. "Cadmium Accumulation and Tolerance of Iris pseudacorus and Acorus calamus as Aquatic Plants Native to Korea" 원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, 29(5): 413~419     
    4. Lee, Ji-Ho ; Kim, Ji-Young ; Go, Woo-Ri ; Jeong, Eun-Jung ; Kunhikrishnan, Anitha ; Jung, Goo-Bok ; Kim, Doo-Ho ; Kim, Won-Il 2012. "Current research trends for heavy metals of agricultural soils and crop uptake in Korea" 한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, 31(1): 75~95     
    5. Kim, Eung Seok ; Sim, Kuy Bum ; Chung, Gunhui ; Choi, Hyun Il 2013. "Analysis and Prediction on Water Quality Improvements by Aquatic Plants in a Storage" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, 13(6): 439~446     

 저자의 다른 논문

  • 박종선 (9)

    1. 1981 "파종기 추동 및 질소비료수준차이가 홍화의 생육, 수량에 미치는 영향" 韓國作物學會誌 = Journal of Korean Society of Crop Science 26 (1): 96~102    
    2. 1981 "재식밀도 차이가 약용작물 홍화의 수량에 미치는 영향" 韓國作物學會誌 = Journal of Korean Society of Crop Science 26 (4): 357~362    
    3. 1991 "신개간지에서 구비 및 삼요소시용이 청예사료작물의 생육 및 건물축적에 미치는 영향" 한국초지학회지 = Journal of the Korean Society of Grassland Science 11 (2): 108~115    
    4. 1992 "한국산 재래종 잇꽃 종실의 지질 성분" 한국농화학회지 = Journal of the Korean society of Agricultural Chemistry and Biotechnology 35 (2): 110~114    
    5. 1997 "결명자(決明子)의 재식밀도(栽植密度)가 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響)" 韓國藥用作物學會誌 = Korean journal of medicinal crop science 5 (2): 95~101    
    6. 1998 "한국산 잇꽃 꽃잎의 유용성분에 관한 연구" 韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources 11 (1): 60~63    
    7. 2001 "황기의 배우체 형성과 소포자 발아 특성" Korean journal of crop science = 韓國作物學會誌 46 (6): 443~448    
    8. 2003 "잇꽃의 수집종간 생육특성 및 기름함량변이" 韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources 16 (2): 123~129    
    9. 2005 "파종기 이동이 들깨 생태변이에 미치는 영향" 韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources 18 (3): 433~440    

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