The Characteristics of Heavy Metal Accumulations in Feral Pigeon (Columba livia) Feathers for Environmental Monitoring

Feral pigeon (Columba livia) has been known as a good indicator for accumulations of chemical pollutants in urban areas. However, it is against the animal rights to kill the indicator species in order to monitor pollutants accumulations in wild birds. Eggs and feathers of birds, therefore, have been used as non-invasive monitoring materials. Even though eggs are a good indicator for accumulations of lipophilic pollutants, but unsuitable for some heavy metals such as lead and cadmium because bird's ovary builds a sort of barrier to inhibit higher accumulations of some heavy metals in the eggs. Therefore, feathers instead of eggs have been used as a non-invasive indicator for accumulations of heavy metals. However, there are few studies of heavy metal accumulations of feral pigeon in Korea. In this study, we characterized the characteristics of heavy metal accumulations of feathers in relation to internal organs (bloods, viscera and bones) in feral pigeons between two sites (Hangang Park representing urban area and Hampyeong Park for rural area). The samples from the Hangang Park showed significantly higher lead (Pb) concentrations in the blood, liver and bone than those from Hampyeong Park. The Pb concentration in the feathers was also significantly higher at Hangang Park than at Hampyeong Park. The analytical result for the breast, wing and tail feathers, and the internal organs (blood, lung, liver, kidney and bone) indicated that the Pb concentrations in the feathers were significantly positively correlated with the levels in the kidney and bone. Overall, feathers of feral pigeon may be candidate for bioindicator to monitor for Pb accumulations in urban areas.

환경모니터링을 위한 집비둘기 깃털의 중금속 축적특성 연구

집비둘기는 도시지역에서 환경오염물질의 생물축적 모니터링을 위한 지표종으로 알려져 있으며, 집비둘기 알은 생물 자체를 죽이지 않고도 생물축적의 경향을 모니터링할 수 있는 시료로서 유용하다. 하지만 알은 유기 오염물질 축적은 잘 되는 반면, 납, 카드뮴 같은 특정 중금속은 저농도로 축적되는 특성이 있기 때문에 중금속에 대한 적절한 모니터링을 위해 대체 시료의 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 집비둘기의 세척깃털을 이용하여 중금속 축적 특성을 연구하였고, 중금속 모니터링 시료로서의 가능성을 검토하였다. 도시지역인 서울 한강공원과 농촌지역인 함평군 함평공원을 대상으로 2013년 4월~5월에 집비둘기 개체 포획 및 알 채집을 실시하였고, 생체 조직, 세척깃털, 알의 중금속 5종(Pb, Cd, Total Cr, Ni, As)에 대한 축적 농도를 분석하였다. 중금속 5종의 생체 조직 내 축적 특성을 보면, 납(Pb)과 카드뮴(Cd)은 나머지 3종(Total Cr, Ni, As)에 비해 생체 조직 내 축적이 두드러지게 높게 나타났다. 특히, 납은 다른 중금속에 비해 지역 간 비교에서도 두드러진 농도 차이를 보였는데, 뼈, 간, 혈액에서 통계적으로 유의하게 농촌지역인 함평공원보다 도시지역인 한강공원이 높은 농도를 보였다. 이러한 경향은 깃털에서도 나타났다. 알 시료(알 내용물, 껍데기)는 깃털보다는 상대적으로 낮은 농도로 납이 축적되는 경향을 보였다. 깃털 중에서는 꼬리깃과 날개깃이 각각 신장 및 뼈 조직의 납 농도와 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였다. 이상의 결과로 볼 때, 중금속 배출경로 요소(깃털, 알, 배설물 등) 중 하나인 깃털로 축적되는 납 농도는 다른 요소(예: 알)에 비해 상대적으로 높고, 환경 오염요소(대기, 토양, 먹이 등) 내 납 농도가 서로 차이나는 지역들 내의 집비둘기의 생체 축적농도 차이를 깃털이 어느 정도 반영할 가능성이 있을 것으로 판단된다.