대기오염과 식물

일반적으로 식물의 생육에 필요한 영양소나 유해성분은 식물의 배지인 토양으로부터 뿌리로 흡수되는 것이 많다. 그런데, 영양소의 경우에도 요소나 망간은 엽면살포의 효과가 나타나는 것과 같이 가스, 미스트,fume, dust등의 형태의 오염물질은 엽면부착과 같은 경엽적 흡수가 일어난다. 이렇게 흡수된 오염물질의 독성에 의해 피해가 발생한다. 물론, 대기오염물질이 토양과 물을 오염시켜서 간접적으로 식물에 피해를 일으킬 수도 있으나 일반적으로는 경엽적 흡수로 피해를 일으키는 경우가 많다. 고등식물은 일반적으로 잎을 보호하기 위하여 잎의 표피세포는 각피라는 고형의 물질로 피복되어 있어서 가스의 교환이나 흡수가 전혀 일어나지 않는다. 표피조직에는 표피세포가 변형된 기공(stomata)이라는 기관이 촘촘하게 분포되어 있으며 이곳을 통해서 가스의 교환이 일어난다. 기공의 구조는 2개의 공변세포에 의해 작은 간격이 만들어지며, 이 공변세포의 팽압의 변화에 의해 개폐의 정도가 달라진다. 기공의 개폐는 빛에 의하여 좌우되며 보통 야간에는 닫혀지고, 낮에는 열려지며 또, 체내수분의 다소와 외부 습도에 따라 증산을 조절한다. 기공 수는 1mm2당 보통 50-300개 정도이며 대개는 잎의 이면에 많고, 양면에 있는 것도 있으나 표면에만 있는 종류도 있다. 고등식물은 잎의 기공으로부터 이산화탄소를 흡수하고 뿌리로부터 흡수한 물과 태양광선을 이용하여 “광합성”을 하여 당과 전분 등의 타수화물을 만든다. 이때 대기 중에 오염물질이 존재하면 이산화탄소와 함께 식물체내로 흡수된다. 낮에 기공이 열려있을 동안 가스는 흡수되고, 입경이 수 μ이하의 mist, fume등이 쉽게 체내로 흡수된다. 대기오염물질의 체내로의 흡수 경로는 기공이라는 것이 정설이다.