[사이언스] 토양 내 미세플라스틱, 지렁이가 더 나노화시킨다

미세플라스틱의 생물학적 나노플라스틱화 규명에 기여

특허뉴스 선우정 기자 | 기사입력 2020/10/19 [12:56]

[사이언스] 토양 내 미세플라스틱, 지렁이가 더 나노화시킨다

미세플라스틱의 생물학적 나노플라스틱화 규명에 기여

특허뉴스 선우정 기자 | 입력 : 2020/10/19 [12:56]

지렁이에 의해 작게 쪼개진 나노플라스틱 배출 규명 모식도 / (가운데 회색상자) 미세플라스틱 오염토에 3주간 노출된 지렁이의 분변토에서 얻은 입자성 물질들을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 미세플라스틱 보다 작은 물질이 관찰되었다. (아래, 위 청색상자) 나아가 분산형 X선 분광분석을 통해 입자성 물질의 성분을 분석한 결과, 토양입자와 나노플라스틱을 더 명확하게 구분할 수 있었다. 특히 미세플라스틱 표면에 더 작은 크기의 나노플라스틱이 생성되는 것을 확인하였다. 토양섭취활동에 의해 지렁이의 장 내에 미세플라스틱 보다 더 작은 파편화된 나노플라스틱이 생성된 것이다. 한편 사용된 미세플라스틱은 C2H4)n구조의 폴리에틸렌으로 나노플라스틱은 탄소 신호가 우점하여 보여진다. / 출처 : 건국대학교 안윤주 교수   © 특허뉴스

 

플라스틱 오염이 범국가적 문제로 대두되었다. 환경으로 유출된 폐플라스틱은 풍화, 광분해 등에 의해 더 작은 조각으로 부서져 미세플라스틱화 된다. 하지만 생체로 유입된 미세플라스틱이 생체 내에서 어떤 운명을 맞이하는지에 대한 연구는 매우 제한적이다.

 

땅 속을 다니며 토양에 산소를 공급하고 유기물이 풍부한 분변으로 토양에 영양분을 공급하는 지렁이. 하지만 토양이 미세플라스틱으로 오염된 경우, 지렁이가 이를 섭취, 더 관찰하기 어려운 나노플라스틱으로 만들 수 있다는 연구결과가 나왔다.

 

한국연구재단은 건국대학교 환경보건과학과 안윤주 교수 연구팀이 지렁이 섭취활동에 의해 토양 내 미세플라스틱이 쪼개져 나노플라스틱이 발생할 수 있음을 알아냈다고 19일 밝혔다.

 

5미만의 미세플라스틱은 환경에 미치는 영향을 정확히 파악하기 어려워 우려를 모으고 있다. 이보다 더 작은, 크기 100미만의 나노플라스틱은 환경에 얼마나 존재하며, 어떻게 발생하는지 관찰하기가 더욱 어렵다.

 

코로나19로 일회용품 사용이 증가하는 가운데 미세플라스틱 및 나노플라스틱이 토양환경에 미치는 영향에 대한 검증이 더욱 필요한 실정에서 건국대학교 연구팀은 토양에 서식하는 대표적 생물종인 지렁이를 이용해 토양환경에서 미세플라스틱이 눈에 보이지 않는 크기까지 작아져 분변토를 통해 재배출될 수 있음을 시각적으로 규명했다.

 

미세플라스틱으로 오염된 토양샘플에서 3주간 배양한 지렁이의 분변토에서 얻은 입자성 물질들을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 미세플라스틱 보다 작은 입자성 물질이 존재하는 것을 알아냈다.

 

나아가 X선 분광분석을 통해 입자성 물질의 성분을 분석, 토양 입자와 명확하게 구분되는 나노플라스틱의 존재를 검증했다.

토양섭취활동에 의해 지렁이의 장 내에 미세플라스틱 보다 더 작은 파편화된 나노플라스틱이 생성되었다는 것이다.

 

이번 연구결과는 이미 환경에 존재하는 미세플라스틱이 더 잘게 쪼개져 나노플라스틱으로 발생할 수 있음을 보여준 것으로, 플라스틱과 미세플라스틱 관리의 필요성을 뒷받침한다.

 

미세플라스틱이 토양환경에 미치는 영향 실험결과 요약 / 미세플라스틱에 토양이 오염될 경우, 토양의 대표적 서식종인 지렁이가 이를 섭취하며 더 잘게 쪼개진 나노플라스틱이 토양으로 재배출되는 것으로 확인 되었다. 또한 미세플라스틱에 지렁이가 3주간 노출될 경우 지렁이의 정상적 정자형성과 지렁이의 면역활동과 연관된 세포활성에 악영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. / 출처 : 건국대학교 안윤주 교수  © 특허뉴스

 

연구팀은 나노플라스틱의 토양생태 독성에 대한 과학적 근거 및 분석기술이 부족한 실정에서 나노플라스틱의 토양 분포 및 토양 생물체에 미치는 영향을 파악하는 것이 필요하다고 보고 있다,

 

한편 연구팀은 미세플라스틱에 노출된 지렁이는 정상적 정자형성이 저해되어 번식에 어려움을 겪을 수 있음을 알아냈다.

 

이번 연구성과는 환경과학 분야 국제학술지 저널 오브 해저드스 머티리얼스(Journal of Hazardous Materials)’918일 온라인 게재되었다.

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