Phytoremediation 이라는 단어는 식물이라는 고대 그리스어 Phyto 와 라틴어의 복원을 의미하는 remedium 이라는 단어의 합성어로 우리말로는 식물 환경 복원이라고 한다. 좀더 구체적으로 정의한다면 식물이 뿌리를 통해 물질을 흡수하는 능력을 이용해 오염물질을 제거하는 방식을 말하는 것으로 옅은 농도로 광범위하게 오염된 토양을 정화할 때 유리한 방법이라고 할 수 있다.
오염 물질이 분해가 가능한 물질인 경우 식물에서 자체 분해되어 그것으로 환경 복원이 끝날 수도 있지만 분해 되지 않는 중금속인 경우에는 재배가 끝난 식물을 잘라 따로 보관해야 하는 경우도 있다. 아무튼 이와 같은 식물 환경 복원 기술을 새롭게 응용하려고 하는 분야가 있으니 그것은 세슘으로 오염된 토양을 복원하려는 것이다. 여기에는 해바라기가 가장 유력한 식물 후보로 생각되고 있다.
(해바리기. This image is in the public domain because it contains materials that originally came from the Agricultural Research Service, the research agency of the United States Department of Agriculture. )
(후쿠시마 인근 지역의 방사선 농도 (2011 년 3월 30일 부터 4월 30일까지 관측) This work is in thepublic domain in the United States because it is a work of the United States Federal Government)
이는 물론 후쿠시마 1 원전 사고 이후 원전 주변 토양 오염을 제거하기 위한 것이다. 사실 이는 체르노빌에서도 시도되는 방법이다. 해바라기는 여러 가지 중금속 - 우라늄, 납, 비소 - 등을 흡수할 수 있으며 방사선 동위원소 가운데 세슘 - 137 과 스트론튬 - 90 을 흡수하는 능력이 있다.
특히 토양을 오염시키는 주요 방사선 동위원소로 양도 많고 지속 시간도 비교적 긴 것이 바로 세슘 - 137 (Cesium - 137) 이다. 과거 공중 핵실험의 결과로 갑상선 암과 같은 문제를 가져온 I - 131 은 반감기가 8 일 정도로 짧아서 시간이 지남에 따라 자연스럽게 그 농도가 급격히 떨어지게 되어있지만 세슘 - 137 의 경우 30 년 정도로 상대적으로 반감기가 길고 토양에 장기간 분포되며 무엇보다 인체에 흡수가 잘 되는 편이기 때문에 문제가 된다. 그 이유는 생명체에 중요한 원소인 칼륨과 화학적 성질이 비슷하기 때문이다.
해바라기 역시 칼륨을 빠르게 흡수하는 성질을 가지고 있으며 이로 인해 토양에서 세슘을 빨리 흡수하는 성질을 가지고 있다. 다만 이렇게 흡수된 세슘 - 137 은 다른 원소로 분해되지 않는다. 그래서 이 해바라기를 어떻게 처리하는 지가 문제가 된다. 일본 우주 항공연구개발기구의 야마시타 마사이치 교수를 비롯한 연구진은 박테리아를 이용 수확한 해바리기의 대부분을 차지하는 수소, 산소, 탄소를 분해하면 남는 미네랄 가운데 세슘 - 137 이 들어있다는 점에 착안했다.
이 제안에 의하면 해바라기 재배 -> 수확 -> 미생물 분해-> 남는 미네랄을 시멘트에 굳여 보관 하는 방식으로 토양 오염을 제거할 수 있다. 이 방법의 장점은 해바라기의 부피에서 남는 미네랄의 부피가 1% 미만으로 줄어든다는 데 있다.
이와 같은 방식이 어느 정도 효과적인지는 아직 알 수 없지만 아무튼 식물을 재배하기 어려운 오염된 토양에서 오염물질을 제거하는 방식으로 시도해 볼 만한 가치는 있을 것이다. 오염 물질이 더 확산되기 전에 가능한 시도를 해보는 것이 좋을 것으로 생각된다.
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