스웨덴의 과학자들이 방금 한 종의 이끼가 물에서 비소를 제거한다는 사실을 발견했습니다. 이로써 저의 관점에서 식물의 유용성이 한층 높아졌다고 할 수 있습니다. 식물이 이산화탄소를 산소로 바꾸는 것은 이미 알려진 사실이지만, 식물이 비소를 제거하는 것은 정말 드문 경우입니다.
스웨덴 부유 갈고리 이끼가 비소를 제거하다
스톡홀름 대학교(Stockholm University)의 연구자들은 “부유 갈고리 이끼” (Warnstorfia fluitans)라는 종류의 이끼가 물에서 비소를 제거할 수 있음을 발견했습니다. 이 제거 과정은 매우 효과적일 뿐만 아니라 아주 빠르게 실행되어 오염된 물을 단 1시간 만에 안전한 식수 수준으로 변화시킵니다.
기본 사실은 다음과 같습니다:
- 부유 갈고리 이끼는 흐르는 물에서 비소를 제거합니다.
- 물이 다른 영양분이 적고 더 빠르게 흐를 때 가장 잘 작동합니다.
- 이끼가 죽은 상태에서도 비소를 제거할 수 있습니다.
- 비소는 이끼에 결합하여 비소가 물에 더 효과적으로 남지 않도록 합니다.
- 이끼가 가장 효과적인 조건이 자연 조건과 유사합니다.
이끼는 어떻게 비소를 제거하나요?
부유 갈고리 이끼는 비소를 바이오매스 조직에 결합시켜 물에서 제거합니다. 이것이 이끼만 하는 일은 아니지만, 과학자들은 새로운 식물 여과기(피토필터)의 발견 가능성에 대해 매우 흥분하고 있습니다.
이끼가 비소를 제거하는 데 가장 효과적인 시기는 언제인가요?
과학자들은 부유 갈고리 이끼가 1시간 이내에 물에서 비소를 최대 82%까지 제거한다는 사실을 발견했습니다. 이끼는 비소 농도가 낮고 다른 영양분이 없을 때 가장 빠르게 비소를 제거했습니다. 또한 부유 갈고리 이끼는 느리게 흐르는 물보다 빠르게 흐르는 물에서 더 효율적으로 비소를 제거했습니다.
참고하세요: 과학자들은 낮은 비소 농도가 자연수원과 가장 유사하기 때문에, 이끼가 낮은 농도에서 비소를 더 잘 제거하는 것은 문제가 아니라고 밝혔습니다. 과학자들에 따르면 자연수의 영양분 농도도 낮은 편입니다. 본질적으로 과학자들은 이끼가 비소를 가장 효과적으로 제거하는 조건이 자연 상태와 비슷하다는 것을 발견했습니다.
과학자들은 이끼가 바닥 뿌리 구조 대신 넓은 표면적을 통해 비소를 흡수할 수 있기 때문에 이렇게 빠르게 비소를 제거한다고 믿습니다.
놀랍게도, 이끼는 죽은 상태에서도 물에서 비소를 제거합니다. 단, 살아있는 이끼가 죽은 이끼보다 두 배 더 효율적입니다.
이끼를 사용해 물에서 비소를 제거할 수 있을까요?
마지막으로, 과학자들은 비소가 이끼에 단단히 결합되어 있음을 발견했습니다. 이것은 비소가 이끼에 단단히 연결되어 쉽게 제거되지 않는다는 의미로, 식물이 여과 장치로 사용되려면 중요한 특징입니다!
상업적으로 이끼를 사용하여 비소를 제거하려면 아직 시간이 필요합니다. 그러나 이 발견은 그런 기술의 가능성을 제시합니다.
이끼가 물에서 비소를 어떻게 제거하는지 알게 되었으니, 이제 비소에 관한 몇 가지 기본적인 질문을 살펴보겠습니다.
비소란 무엇인가요?
비소는 정말 안 좋은 물질입니다. 이 원소는 알려진 발암물질이며, 섭취 시 경련, 구토, 혈변을 유발할 수 있습니다. 비소 중독은 주로 오염된 물을 마시면서 발생합니다. 비소는 태아에게 해롭고, 비소 노출을 제거하고 증상을 치료하는 것 외에는 특별한 치료법이 없습니다.
어떻게 물에서 비소를 제거하나요?
미국은 식수 내 비소를 규제합니다. 물을 끓이거나 염소와 같은 표백제로 소독하는 것으로는 비소를 제거할 수 없습니다. 그러나 역삼투압, 초미세여과, 이온 교환, 증류는 비소를 제거합니다.
비소는 어디에서 오나요?
비소는 지각에 자연적으로 존재합니다. 특정 대수층과 지하수원에는 특히 미국 서부와 동남아시아에서 높은 수준의 비소가 포함되어 있습니다. 비소 농도가 토양과 물에서 더 높아지는 이유는 여러 가지가 있습니다.
- 특히 EPA가 규제하지 않는 개인 우물을 사용하는 경우, 우물에 자연적으로 높은 비소 농도가 있을 수 있습니다.
- 비소를 함유한 담배 제품을 흡연하는 것.
- 토양의 광물 조성 차이.
- 대수층을 교란하거나 비소 함유 화학물질을 주입하는 광산 채굴 또는 수압 파쇄 기술.
- 쌀, 사과 주스, 조개류 및 주변 토양과 물에서 비소를 흡수하기 쉬운 다른 식품.
- 특히 목화용 및 목재 방부용으로 사용된 농약에는 비소가 포함되어 있습니다. 비록 50년 넘게 규제되어 왔지만, 농약 사용이 중단된 후에도 비소는 쉽게 사라지지 않습니다.
- 구리 제련은 특히 대기 중 비소의 주요 원인으로 잘 연구되어 있습니다.
비소 중독에 대해 너무 걱정하기 전에, 미국에서는 비소 중독이 비교적 드물다는 점을 염두에 두세요.
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원본 연구 기사는 다음에서 확인할 수 있습니다: Andhi, A., et al., Phytofiltration of arsenic by aquatic moss (Warnstorfiafluitans), Environmental Pollution(2017), https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.038