개념 한 쪽
대기오염물질은 기공을 통해 잎에 침투하거나 잎 표면에 접촉하여 세포를 손상시키며, 물질별로 특징적인 증상과 작물 생육 영향이 나타난다. 또한 공기와 토양의 기체 조성 변화는 뿌리 호흡과 영양흡수에 영향을 주어 생육 저해로 이어질 수 있다.
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출제기준 단원 「대기오염」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 대표 유해가스 판별 | 1 | 농작물 피해를 일으키는 대표적 대기 유해 가스를 가리기 |
| 피해 증상 매칭 | 1 | 잎 뒷면의 광택화·은회색·청동색 변색을 일으키는 물질을 연결하기 |
| 고습 환경 영향 | 1 | 공중습도 증가가 기공과 광합성에 미치는 영향을 설명하기 |
대기오염으로 농작물에 피해를 주는 대표적 유해 가스는 아황산가스(SO2)로, 잎의 기공을 통해 들어가 세포를 파괴하여 잎에 백색의 반점이나 얼룩을 만드는 백화 증상을 일으킨다. 염화수소나 염소가스, 황화수소도 유해하나, 농업 피해의 규모와 시험 상의 대표성 측면에서 아황산가스를 우선 기억해야 한다.
광화학 스모그 성분인 PAN(과아세틸질산염)은 잎 뒷면에 윤광을 띠며 은빛이나 청동빛으로 변하는 특징적 손상을 만든다. 증상 형태를 시각적으로 연결하면 오염물질을 식별하는 데 도움이 된다.
공중습도가 높을 때는 증산작용이 저해되어 기공이 폐쇄되고, 이로 인해 이산화탄소 흡수가 줄어 광합성이 감퇴한다. 즉, 고습 환경은 기공 개폐와 이산화탄소 공급 경로를 차단하여 광합성 속도를 떨어뜨리는 방향으로 작용한다.
토양공기의 조성 변화도 작물 생육에 직접적인 영향을 준다. 토양 내 이산화탄소 농도가 상승하면 탄산 형성으로 토양 산성화를 유발하여 무기염류의 흡수를 저해할 수 있다. 반대로 토양 공극률이 증가하면 공기 순환이 원활해져 산소 공급이 좋아지고 뿌리 호흡에 유리하다.
습지성 식물인 벼는 산소가 부족한 환경에 적응하기 위해 뿌리의 피층(cortex)에서 파생된 통기조직(aerenchyma)을 형성하여 뿌리에 산소를 공급한다. 조직학적 적응을 연결하면 배수 조건과 통기 구조의 관계를 이해할 수 있다.
작물 생산성 향상을 위한 이산화탄소 시비는 광합성 포화점을 고려하여 대기 중 농도의 수배 범위에서 효과를 보며, 과도한 농도는 독해 위험을 수반하므로 적정 범위를 기억하는 것이 필요하다.
문제에서 '대기 오염 농작물 피해 = 아황산가스'를 우선 떠올리는 것이 해석의 출발점이다. 잎 뒷면에서 은빛이나 청동빛의 윤기가 보이면 PAN을 떠올리고, 잎에 흰 반점이 주로 나타나면 아황산가스를 의심한다. 공중습도가 높아졌을 때 증산이 증가한다고 주장하거나 습도가 높으면 광합성이 촉진된다고 하면 문항의 인과관계를 잘못 해석한 것이므로 오답으로 판단한다. 토양공기 관련 선지에서는 이산화탄소 과잉이 산성화를 유도하여 무기염류 흡수를 저해한다는 흐름을 기준으로 판단한다.
대기오염 중 농작물에 가장 대표적인 유해 가스는?
정답 ② · 농작물에 피해를 주는 대표적인 대기오염 유해가스를 묻는 문제이다. 아황산가스(아황산가스, 이산화황)는 화석연료 연소 시 다량 배출되는 대표적 대기오염 물질로, 작물 잎에 침입하여 엽록체를 파괴하고 잎막 사이의 백화 현상을 일으키며 심하면 괴사에 이르게 한다.
아황산가스는 대기 오염 농작물 피해의 가장 대표적 유해 가스로, 잎의 백화 현상을 유발한다.
벼 뿌리의 파생통기조직이 형성되는 곳은 ?
정답 ① · 이 문제는 벼 뿌리에서 파생통기조직이 형성되는 조직을 묻는다. 벼와 같은 습지성 식물은 지상부에서 뿌리로 산소를 공급하기 위해 뿌리의 피층 세포가 파괴되거나 벽이 늘어나면서 빈 공간인 파생통기조직이 발달한다.
벼와 같이 습지성 식물의 뿌리에는 산소 공급을 위한 통기조직이 형성되는데, 이는 주로 피층 세포에서 파생되어 형성된다.
공중습도가 높으면 어떤 현상이 일어나겠는가?
정답 ② · 공중습도가 높을 때 나타나는 현상을 묻는 문제이다. 공중습도가 높으면 잎과 대기 사이의 수분 농도 차가 줄어들어 증산작용이 억제된다.
공중습도가 높으면 증산작용이 저해되어 기공이 폐쇄되고, 이로 인해 이산화탄소 흡수가 줄어 광합성이 감퇴된다.
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