폴리락트산(PLA) 미세플라스틱과 카드뮴(Cd)의 복합 오염이 토양 내 탄소, 질소, 인 순환 및 미생물 영양 제한에 미치는 영향을 조사하기 위해 본 연구에서는 다양한 농도의 PLA 및 Cd 단독 및 복합 처리를 설정하여 화분 재배 실험을 수행하였다. 30일 및 60일 배양 후 토양 물리화학적 특성, 탄소, 질소, 인 함량 및 관련 세포외 효소 활성도를 측정하고, 효소 화학량론 벡터 모델을 결합하여 미생물 영양 제한 동태를 분석하였다. 결과는 PLA가 토양의 시간 의존적 산성화를 유발하였으며, 복합 처리 하에서 산성화 경향이 지속됨을 나타내었다. 외인성 탄소원으로서 PLA는 토양 유기탄소(SOC) 함량을 유의하게 증가시켰으며, 30일에는 5.26%~26.32%의 증가율을 보였고, 60일 복합 처리 하에서는 SOC 증가율이 148.87%~267.50%에 달했다. 단독 처리는 총 질소(TN)에 유의한 영향을 미치지 않았지만, 복합 처리는 TN을 20.00%~27.15% 유의하게 증가시켰으며, 총 인(TP)도 복합 처리 하에서 증가폭이 확장되었다. 또한 PLA 농도 증가에 따라 C/N 및 C/P가 지속적으로 증가하였고, 60일 복합 처리 하에서 각각 최고 6.97 및 18.40에 도달하였다. 효소 활성 면에서 Cd는 장기적으로 탄소 및 질소 획득 효소를 억제한 반면, PLA는 리파아제의 과발현을 유도하여 60일 고농도 복합 처리에서 대조구 대비 315.50% 상승하였다. 벡터 모델은 미생물이 일반적으로 질소 제한을 받으며, 60일 복합 처리 하에서 매우 높은 수준에 도달했음을 보여주었고, 고농도 PLA는 배양 후기 단계에서 지속적으로 탄소를 공급하여 탄소 제한을 효과적으로 완화하였다.

PLA 미세플라스틱;카드뮴;화학양론;항상성;전체 C, N, P