Lead Concentrations of Pigeon's Tissue as Indicator of Lead pollution in Air and Soil

대기 및 토양 오염의 지표로서 비둘기 조직의 연농도

It has been studied that a variety of fauna and flora are sensitive biological indicators which reflect the severity of regional pollution of heavy metals, but in the center of part of Taegu City the controversial issue of lead poisoning attributable to the atmosphere which contains an increased concentrations of lead has been raised recently, it is usually hard to find suitable plants or animal in the areas with heavy traffic. Pigeons are ubiquitous in and around Taegu City area, inhabiting even the most densely populated areas with heavy traffic. With its small body size, high metabolic turnover, and rather limited mobility, a pigeon, as a biological indicator is expected. This study was conducted to monitor lead pollution in the Taegu and Kyongju City in Korea. We measured the lead content of the various tissue of three groups of feral pigeon(Columba livia) and soil and atmospheric lead concentration. First group was obtained in heavy traffic area in Taegu City, the second group was obtained a park in Taegu City and the third group was obtained light traffic area in Kyongju City. The air and soil lead concentration of heavy traffic area in Taegu City was $0.11{\mu}g/m^3,\;4.96{\mu}g/g$, that of park in Taegu City was $0.05{\mu}g/m^3,\;2.65{\mu}g/g$ and that of light traffic area in Kyongju City was $0.03{\mu}g/m^3,\;0.01{\mu}g/g$. The lead content of lung, blood, kidney, femur and liver of feral pigeons in heavy traffic area in Taegu City was significantly higher than pigeons obtained in a park in Taegu City and low traffic density area in Kyongju City(p<0.01). But stomach lead content of three group did not reflect a significant difference. In this study positive correlation was found between atmospheric lead concentrations and the concentration of lead in the pigeon's lung(r=0.5040, p<0.001), blood(r=0.3322, p<0.01), kidney(r=0.4824, p<0.001), femur(r=0.7214, p<0.001) and liver(r=0.4836, p<0.01). We can also found positive correlation between soil lead concentrations and the concentration of lead in the pigeon's femur(r=0.4850, p<0.001), kidney(r=0.4850, p<0.001) and liver(r=0.4386, p<0.01). In the pigeon's tissue there were significant correlations between concentration of lead in the blood and kidney(r=4818, p<0.001), femur(r=0.6157, p<0.001) and liver(r=0.3889, p<0.001). In conclusion, at the heavy traffic area in Taegu City, lead concentrations found in the atmosphere and soil are reflected in the lead concentrations of different tissue of urban pigeons. It is suggested that the tissue of pigeons can be good biological indicators of environmental lead pollution.

환경오염의 생물학적 감시수단으로서의 비둘기의 활용가능성을 알아보기 위해, 대기 및 토양의 오염이 다르다고 생각되는 대구시 도심지의 도로변, 대구시의 공원과 경주시에서 비둘기를 포획하여 각 조직내 연농도를 측정하고, 그 장소에서 대기 및 토양내의 연농도를 측정하였다. 대기 중의 연농도는 대구시 도심지역이 $0.11{\mu}g/m^3$, 대구시 공원지역이 $0.05{\mu}g/m^3$, 경주시가 $0.03{\mu}g/m^3$을 대구시 도심지역이 가장 높았으며, 토양의 연농도는 대구시 도심지역이 $4.96{\mu}g/g$ 대구시 공원지역이 $2.65{\mu}g/g$, 경주시가 $0.01{\mu}g/g$로 대구시 도심지역이 역시 가장 높았다. 비둘기 조직내 연농도는 대구시의 도심지 도로주변에 서식하는 비둘기에서 위장을 제외한 간장, 폐장, 신장, 대퇴골, 혈액에서 대구시 공원 비둘기와 경주시의 비둘기보다 유의하게 높은 연농도를 보였으며(p<0.01), 비둘기의 조직내의 연농도는 세 지역 모두 대퇴골에서 가장 높았다. 비둘기의 각 조직 중 연농도와 대기 중 연농도는 대퇴골과 뚜렷한 상관관계를 보였으며, 그 외 위장을 제외한 간장, 신장, 혈액에서 유의한 상관관계를 보였다. 토양 중 연농도도 대기 중 연농도와 마찬가지로 대퇴골에서 상관계수가 가장 높았으며, 간장, 신장에서도 토양과의 유의한 상관관계를 보였다. 각 장기별로 대기 중 연농도가 토양의 연농도보다 상관관계가 더 높은 것으로 보아 비둘기 조직내 연 축적은 소화기를 통한 흡수보다 호흡기를 통한 흡수가 더 주된 경로로 추측된다. 비둘기의 조직간의 연농도는 혈액과 신장간의 연농도의 상관계수가 0.4850,대퇴골과 폐장간의 상관계수가 0.4848, 대퇴골과 간장의 상관계수가 0.4842로서 유의 한 상관관계(p<0.001)를 보였으며, 그 외의 조직간에는 유의한 상관관계는 없었다. 대도시 중심지에서 서식하는 비둘기에서 위장을 제외한 모든 채집조직에서 대도시 공원이나, 중소도시에 서식하는 비둘기의 조직에서보다 유의하게 높은 연농도를 보였으며 이 세 곳에서 대기와 토양내의 연농도와 각각 비둘기 조직내의 연농도간의 유의한 상관관계를 보였다. 이상의 결과로 보아 오염에 대한 생물학적 지표로 이용 가능한 동물 중 대도시에서 흔히 구할 수 있고 다른 동물에 비해 그 지역의 오염 정도를 잘 반영할 수 있는 생리적, 행동학적 특성을 가지고 있는 점 등을 고려할 때 대기 및 토양 오염에 대한 생물학적 지표로 비둘기의 활용성이 높을 것으로 생각한다.