식물 스트레스 4 - 중금속

사람의 여러 활동은 생태계에 여러 방식으로 좋지 않은 영향을 미치고 있다. 특히 쓰레기장, 하수 침전물, 농경지, 과수원 등에서 생태계로 침출되는 중금속은 식물에 좋지 않은 영향을 준다. 중금속에는 Ag, As, Au, Bi, Cd, Co, Cu, Cr, Fe, Hg, Mn, Mo, Ni, No, Pb, Pt, Sb, Sn, Ti, Zn, Zr 등이 있고, 이 중 Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, Mo, Co는 비교적 독성이 적으며, Hg, Pb, Cd, Cr, As는 강력한 독성을 나타낸다. 독성이 적은 중금속도 세포에 많은 농도로 농축이 일어나면 독이 된다.


물질대사에 필수적인 필수 중금속 이온인 Cu2+, Mn2+, Zn2+ 등은 농도가 초과하면 독이 되지만, Ag, Au, Cd, Pb은 세포를 구성하지 않고 매우 낮은 농도에서도 독이 된다.

구리는 일반 야생에서는 부족하지는 않지만 인간 활동으로 인한 침출로 독성이 야기되고 있다. 주변 식물 중에 어떤 식물이 구리를 많이 가지고 있을까? 정답은 당근, 감자, 메밀이다. 특히 메밀이 잘 알려져 있다.

카드뮴은 어떤 식물이 잘 저장할까? 상추에 축적이 잘 되지만, 콩은 카드뮴을 밀어낸다.

알루미늄은 중금속은 아니지만 식물 생장에 부정적인 영향을 주기 때문에 독으로 간주한다. 널리 알려진 식물 중 알루미늄과 관련 있는 식물은 무엇일까? 정답은 수국이다. 수국은 알루미늄 농도에 따라 꽃 색깔이 변화하는데, 흰색에서 짙은 파란색까지 변한다. 염기성에서는 알루미늄 이온을 흡수하지 않아서 붉은색이지만, 산성에서는 알루미늄을 흡수하여 푸른색 을 나타낸다. 그래서 수국의 꽃 색깔이 푸른색이면 토양이 산성이고 알루미늄이 풍부하다는 것을 알려주는 지표가 된다.


오염된 토양을 정화하기 위해 식물을 이용한다. 키가 작은 일년생 초본이 독성에 강한 모습을 보이기 때문에 일년생 식물을 심어 흙 속의 중금속을 흡수하게 하고 수확하여 중금속을 제거한다.