중국 난카이 대학 연구팀이 식물의 미세플라스틱 흡수를 연구하기 위해 실험을 하는 모습. 난카이 대학 제공
공기 중의 미세플라스틱이 식물의 잎에 흡수·축적되면서 이를 섭취하는 인간에게도 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 중국 난카이 대학과 미국 매사추세츠 앰허스트 대학 등 공동 연구팀은 “식물이 공기 중의 미세플라스틱 입자를 직접 흡수할 수 있다”는 내용의 논문을 9일(현지시각) 국제학술지 네이처에 발표했다.
연구팀은 질량 분석을 통해 식물 잎에 미세플라스틱 입자인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 PS(폴리스티렌) 등이 존재하며 대기 중의 플라스틱 오염도가 높을수록 식물의 미세플라스틱 농도도 증가한다는 사실을 밝혀냈다.
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오염 심할수록 식물 미세플라스틱 농도 높아
옥수수 잎의 기공에 위치한 미세플라스틱(PS) 입자의 전자현미경 이미지. 네이처 제공
특히, 온실에서 재배된 채소보다 야외에서 재배된 채소에서 PET와 PS의 농도가 10배에서 최대 100배 더 높았다. 플라스틱 오염이 심한 지역과 오염되지 않은 지역에서 자란 식물을 비교했을 때도 미세플라스틱 수준이 10배 정도의 큰 차이를 보였다. 또한, 잎의 성장 기간이 길고 채소의 바깥쪽에 있는 잎이 어린잎이나 안쪽 잎보다 미세플라스틱 농도가 더 높았다. 미세플라스틱에 노출된 기간이 길어질수록 식물에 축적된 미세플라스틱 농도도 높아진다는 뜻이다.
연구진은 고급 이미징 기술을 통해 오염된 지역의 옥수수 잎에서 흡수된 나노 크기의 플라스틱 입자를 발견하기도 했다. 연구에 참여한 리 예 난카이대 박사 과정 학생은 현지 언론에 “우리는 공장과 매립지 근처의 나무와 관목 잎, 노지 잎채소에서 PET와 PS를 확인했다”고 말했다.
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기공 통해 미세플라스틱 흡수…먹이사슬 거쳐 인간까지
미세플라스틱은 크기가 5㎜ 이하인 플라스틱 입자를 말한다. 물이나 토양은 물론, 공기 중에도 존재한다. 이 중 토양의 미세플라스틱은 식물 뿌리에 흡수될 수 있지만, 위로 올라가는 속도가 느리기 때문에 한계가 있는 것으로 알려졌다.
연구팀은 플라스틱이 식물에 유입되는 주요 경로로 공기를 주목했다. 이를 위해 공기 중의 미세플라스틱이 식물에 흡수돼 축적되는 경로를 규명했다.
작물 잎에 미세플라스틱이 유입되는 경로. 기공(Stomata) 등을 통해 잎에 들어간 뒤 내부에 축적된다. 네이처 제공
우선, 공기 중의 미세플라스틱 입자는 잎 표면에 있는 기공 등을 통해 잎에 들어갈 수 있다. 기공은 현미경으로만 볼 수 있을 정도로 미세한 구멍이다. 잎 안으로 들어간 미세플라스틱은 식물 세포 사이의 공간을 통해 이동할 수 있으며, 내부에 점점 쌓이게 된다. 이렇게 축적된 미세플라스틱은 먹이사슬을 거쳐 초식 동물이나 인간까지 영향을 줄 수 있다. 연구팀은 “식물의 잎은 먹이사슬의 기본 단위이므로 잎에 축적된 플라스틱은 먹이사슬에 유입될 가능성이 높다”며 “인간의 미세플라스틱 노출과 관련해 잎에 축적된 미세플라스틱의 기여도와 건강 위험에 대해 더 많은 연구가 필요하다”고 했다.