목적 : 본 연구에서는 공공 흡연장의 식물이 흡연장 주변 환경에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 이를 위하여 식물이 존재하는 흡연장과 식물이 존재하지 않은 흡연장을 각각 선택하고, 흡연자의 수와 침 뱉는 수를 확인하였으며, 각 흡연장의 토양 및 식물 시료 (가능한 경우)를 채취하여 카드뮴의 농도와 토양 미생물의 분포를 확인하였다. 이 연구를 통하여 흡연장에서의 식물의 역할을 확인하고, 향후 식물 식재를 통한 흡연장의 공중위생과 환경개선 방향을 제시하고자 하였다. 방법 : 식물이 존재하는 흡연장과 식물이 존재하지 않는 흡연장을 각각 1곳 선택하여, 일정 기간 동안의 흡연자 수와 침 뱉는 횟수를 측정하였다. 또한 식물이 존재하는 흡연장의 경우, 식물 잎 부분과 식물 주변 표층 및 근권부 토양을 채취하여 ICP-MS를 이용한 카드뮴 농도를 분석하였다. 식물이 없는 흡연장의 경우, 표층 토양시료를 분석에 사용하였다. 또한 각 토양 시료에 대한 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)와, 16s rRNA amplicon sequencing을 이용한 metagenomics분석을 통하여 시료에 존재하는 미생물의 genus 수준 분석을 진행하였다. 결과 및 토의 : 식물이 있는 흡연장의 경우 흡연자 수가 시간 당 (2개월간, 11:30~12:30 사이)에 176.67±7.84 명, 918.67±40.8 회 흡연 중 침을 뱉는 것으로 확인되었다. 식물이 없는 흡연장의 경우, 흡연자 수가 시간 당 (2개월간, 11:30~12:30 사이)에 153.67±5.44 명, 총 829.8±29.36 회 흡연 중 침을 뱉는 것으로 확인되었다. 식물이 존재하는 흡연장의 경우, 식물 잎에서 가장 높은 카드뮴 농도가 (347.117±24.542 μg/kg) 확인되고 있으며, 식물 근권부, 표층 토양, 순으로 나타났다. 반면, 식물이 존재하지 않는 흡연장에서는 표층토에서 식물 존재 흡연장의 식물 잎과 유사한 농도의 카드뮴 (295.77±16.64 μg/kg)이 확인되었다. 이상의 결과는 흡연 중 담뱃재, 침, 연기 등으로 방출되는 카드뮴이 식물체와 토양에 축적될 수 있으며, 식물의 존재에 따라 주변 토양에 대한 축적 및 주변 대기환경에 대한 방출을 식물내의 축적으로 유도할 수 있음을 나타낸다. 각 시료의 미생물 분석 결과를 통하여 확인한 결과, 흡연 중 침 뱉는 행위 및 담뱃재 및 꽁초의 투척이 주변 토양 및 근권부 미생물 분포에 영향을 주고 있으며, 분석된 토양내의 미생물은 카드뮴 등의 중금속의 독성제거에 중요한 역할을 하는 종류로 확인되고 있다. 결론 : 공공 흡연장에서, 식물의 존재에 따라, 흡연 중 독성 물질로서 방출되는 카드뮴의 토양 및 식물 내의 농도가 큰 차이가 남을 알 수 있었다. 또한 식물의 존재에 따라 토양에 존재하는 미생물의 종류와 그 역할도 큰 차이가 남을 확인할 수 있었다. 이는 흡연장의 식물의 존재가 카드뮴의 주변 환경에 대한 확산을 제어할 수 있는 방법임을 보여주고 있으며, 흡연장에서의 다양한 식물 식재가 흡연장 환경 개선 및 주변 비흡연자의 생활 환경 유지에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 알려주고 있다.
Objectives : The purpose of this study was to investigate the effect of plants on smoking area and its environment. For this purpose, two different smoking areas (with and without plants) were selected, and the number of smokers and spitting behaviors were monitored. Soil and leaves samples of each smoking area were taken to analyze the concentration of cadmium and distribution of soil microorganisms. Through this investigation, the role of plants in smoking area for the cadmium and microorganisms was estimated. Methods : In the selected smoking areas, number of smokers and the number of spitting behaviors were monitored. Cadmium (Cd) concentrations of leaves, topsoil and rhizosphere obtained from the smoking areas were analyzed with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The microorganisms in soil samples were analyzed using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and 16s rRNA amplicon sequencing based metagenomics. Results and Discussion : In the case of smoking area with plants, number of smokers and number of total spitting behaviors were 176.67 ± 7.85 and 918.67 ± 40.8 times per hour, respectively. In smoking area without plants, the 153.67 ± 5.44 (smokers) and (829.8 ± 29.36 (spitting behavior) per hour were observed. Among the collected samples from the smoking areas, the highest Cd values (347.117 ± 24.542 μg/kg) were found in leaves of smoking area. In the case of smoking area without plants, the top soil samples showed the highest Cd concentration (295.77 ± 16.64 μg/kg). The results indicate that Cd released from cigarette ash, saliva and smoke can be accumulated in plants and soil. The results suggested that the presence of plants in the smoking area protect the accumulation of Cd in surrounding environments (soil and atmosphere). The metagenomic analysis of the soil samples showed that smoking and spitting behavior also affected microbial system in the smoking areas. The results showed that the microorganisms in smoking area were closely related to the heavy metal removing activities. Conclusion : Results suggested that the cadmium distribution in the smoking areas was significantly affected by the presence of live plants. In addition, the presence of plants in the smoking area induced the difference species microorganisms. These results suggested that the presence of plants in smoking area can protect the spread of cadmium to the surrounding environment.