산업 활동의 증가와 도시화, 차량의 수 증가 등으로 인하여 대기 중 미세입자의 성분과 농도가 크게 변화하고 있다. 미세입자의 증가는 낮은 농도에서도 자연 생태계 및 인체에 심각한 영향과 피해를 유발시킬 수 있다. 또한 대기 중에 포함되어 있는 중금속은 화석연료의 연소, 특히 고온의 연료 연소 과정에서 배출되는 것으로 알려져 있다. 따라서 자동차 및 공장 등의 인위적인 배출원으로 인해 미세입자 및 극미세입자 내 중금속의 저감 관리는 절실하다. 따라서 최근 극미세입자의 인체 및 환경 노출의 유해성에 의한 잠재적인 위험성에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다.이에 본 연구에서는 대기 중의 미세입자 및 극미세입자를 ...
산업 활동의 증가와 도시화, 차량의 수 증가 등으로 인하여 대기 중 미세입자의 성분과 농도가 크게 변화하고 있다. 미세입자의 증가는 낮은 농도에서도 자연 생태계 및 인체에 심각한 영향과 피해를 유발시킬 수 있다. 또한 대기 중에 포함되어 있는 중금속은 화석연료의 연소, 특히 고온의 연료 연소 과정에서 배출되는 것으로 알려져 있다. 따라서 자동차 및 공장 등의 인위적인 배출원으로 인해 미세입자 및 극미세입자 내 중금속의 저감 관리는 절실하다. 따라서 최근 극미세입자의 인체 및 환경 노출의 유해성에 의한 잠재적인 위험성에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다.이에 본 연구에서는 대기 중의 미세입자 및 극미세입자를 MicroOrifice Uniform Deposit Impactor(MOUDI, Model 110, MSP corporation)를 사용해 입경별(18 이상, 18-10, 10-5.6, 5.6-3.2, 3.2-1.8, 1.8-1.0, 1.0-0.56, 0.56-0.32, 0.32-0.18, 0.18-0.1, 그리고 0.1-0.056㎛)로 포집하였다. 포집 장소는 서울시 서대문구 신촌동에 위치한 세브란스 연세의료원내 도로변에서 실시하였다. 포집 기간은 2007년 12월 26일~27일, 2008년 1월 3일~4일, 15일~16일, 2월 19일~21일, 25일~27일, 9월 27일~29일, 10월 7일~9일, 20일~21일, 28일~30일, 11월 1일~3일로 10회 포집하였다. 포집된 먼지 시료는 입경별로 중금속을 AAS(Model HGA 900, Perkin Elmer, USA)로 분석하여 계절 및 교통량의 차이, 연무 현상의 유무에 따른 차이를 분석하였으며, 입자의 호흡기 내 침착 가능성을 감안하여 입경별로 인체 위해성에 대하여 비교 평가를 수행하였다.입경별로 포집된 미세입자의 계절별 농도는 가을보다 겨울이 더 높은 농도의 경향을 나타냈으며, 교통량의 차이에 있어서는 대부분 1.0㎛ 이하의 입자에서 교통량이 많은 주중의 경우 더 높은 농도를 보였다. 가을철에 호흡기 질환을 많이 일으키는 것으로 알려진 연무 현상은 전체적으로 연무 현상이 없는 시기보다 더 높은 농도를 보였다. 또한 Cr, Ni, Pb, Cd의 중금속을 분석한 결과 겨울철의 중금속 농도가 가을철 보다 더 높은 경향을 보였다. 교통량이 많은 주중에는 Pb을 제외하고 주말에 비해 높은 경향을 보였으며, 연무가 없는 시기에 비해 연무 현상의 발생 시에는 Cd을 제외하고 모든 중금속에서 높은 경향성을 나타내었다.따라서 입경별 중금속이 인체에 미치는 영향을 확인하기 위해 먼지 중 중금속의 호흡기 내 분포와 입경별 위해성 평가를 수행하였다. 0.1㎛~1.0㎛ 범위 내의 중금속의 경우 폐포와 기관/기관지에 가장 많은 분포를 보였으며, 0.1㎛ 이하 범위의 중금속이 다음으로 폐포와 기관/기관지에 많이 분포하는 것을 확인할 수 있었다. 호흡기 내 입경별 침착률을 가정으로 중금속에 대한 노출 평가를 수행한 후 위해성 평가를 통해 위해 기여도를 산출한 결과, Ni을 제외한 다른 중금속에서는 폐포와 기관/기관지의 경우 1.0㎛ 이하 범위의 중금속이 상당히 큰 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 인후두부의 경우 1.0㎛ 이상 범위의 중금속에서 영향을 받는 것을 확인하였다. 따라서 입자 크기가 작을수록 호흡기 내 더욱 깊은 곳에 침착하게 되어 호흡기 질환을 일으킬 가능성이 더욱 높아질 수 있다.이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때, 극미세입자와 1.0㎛ 이하의 미세입자의 경우 상기도부보다 하기도부에 영향을 줄 수 있으며 특히, 폐포의 경우 1.0㎛ 이하의 미세입자에 포함된 중금속으로 인한 영향이 클 수 있으며, 호흡기계 질환을 일으킬 수 있다. 대책으로는 배출원 중 자동차 등의 인위적인 배출원의 저감 관리 대책과 연무 현상 등으로 인한 기상 현상으로 인한 외출 자제에 대한 관리가 그 무엇보다 중요하게 다루어져야 할 것이라고 판단되어진다.
산업 활동의 증가와 도시화, 차량의 수 증가 등으로 인하여 대기 중 미세입자의 성분과 농도가 크게 변화하고 있다. 미세입자의 증가는 낮은 농도에서도 자연 생태계 및 인체에 심각한 영향과 피해를 유발시킬 수 있다. 또한 대기 중에 포함되어 있는 중금속은 화석연료의 연소, 특히 고온의 연료 연소 과정에서 배출되는 것으로 알려져 있다. 따라서 자동차 및 공장 등의 인위적인 배출원으로 인해 미세입자 및 극미세입자 내 중금속의 저감 관리는 절실하다. 따라서 최근 극미세입자의 인체 및 환경 노출의 유해성에 의한 잠재적인 위험성에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다.이에 본 연구에서는 대기 중의 미세입자 및 극미세입자를 Micro Orifice Uniform Deposit Impactor(MOUDI, Model 110, MSP corporation)를 사용해 입경별(18 이상, 18-10, 10-5.6, 5.6-3.2, 3.2-1.8, 1.8-1.0, 1.0-0.56, 0.56-0.32, 0.32-0.18, 0.18-0.1, 그리고 0.1-0.056㎛)로 포집하였다. 포집 장소는 서울시 서대문구 신촌동에 위치한 세브란스 연세의료원내 도로변에서 실시하였다. 포집 기간은 2007년 12월 26일~27일, 2008년 1월 3일~4일, 15일~16일, 2월 19일~21일, 25일~27일, 9월 27일~29일, 10월 7일~9일, 20일~21일, 28일~30일, 11월 1일~3일로 10회 포집하였다. 포집된 먼지 시료는 입경별로 중금속을 AAS(Model HGA 900, Perkin Elmer, USA)로 분석하여 계절 및 교통량의 차이, 연무 현상의 유무에 따른 차이를 분석하였으며, 입자의 호흡기 내 침착 가능성을 감안하여 입경별로 인체 위해성에 대하여 비교 평가를 수행하였다.입경별로 포집된 미세입자의 계절별 농도는 가을보다 겨울이 더 높은 농도의 경향을 나타냈으며, 교통량의 차이에 있어서는 대부분 1.0㎛ 이하의 입자에서 교통량이 많은 주중의 경우 더 높은 농도를 보였다. 가을철에 호흡기 질환을 많이 일으키는 것으로 알려진 연무 현상은 전체적으로 연무 현상이 없는 시기보다 더 높은 농도를 보였다. 또한 Cr, Ni, Pb, Cd의 중금속을 분석한 결과 겨울철의 중금속 농도가 가을철 보다 더 높은 경향을 보였다. 교통량이 많은 주중에는 Pb을 제외하고 주말에 비해 높은 경향을 보였으며, 연무가 없는 시기에 비해 연무 현상의 발생 시에는 Cd을 제외하고 모든 중금속에서 높은 경향성을 나타내었다.따라서 입경별 중금속이 인체에 미치는 영향을 확인하기 위해 먼지 중 중금속의 호흡기 내 분포와 입경별 위해성 평가를 수행하였다. 0.1㎛~1.0㎛ 범위 내의 중금속의 경우 폐포와 기관/기관지에 가장 많은 분포를 보였으며, 0.1㎛ 이하 범위의 중금속이 다음으로 폐포와 기관/기관지에 많이 분포하는 것을 확인할 수 있었다. 호흡기 내 입경별 침착률을 가정으로 중금속에 대한 노출 평가를 수행한 후 위해성 평가를 통해 위해 기여도를 산출한 결과, Ni을 제외한 다른 중금속에서는 폐포와 기관/기관지의 경우 1.0㎛ 이하 범위의 중금속이 상당히 큰 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 인후두부의 경우 1.0㎛ 이상 범위의 중금속에서 영향을 받는 것을 확인하였다. 따라서 입자 크기가 작을수록 호흡기 내 더욱 깊은 곳에 침착하게 되어 호흡기 질환을 일으킬 가능성이 더욱 높아질 수 있다.이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때, 극미세입자와 1.0㎛ 이하의 미세입자의 경우 상기도부보다 하기도부에 영향을 줄 수 있으며 특히, 폐포의 경우 1.0㎛ 이하의 미세입자에 포함된 중금속으로 인한 영향이 클 수 있으며, 호흡기계 질환을 일으킬 수 있다. 대책으로는 배출원 중 자동차 등의 인위적인 배출원의 저감 관리 대책과 연무 현상 등으로 인한 기상 현상으로 인한 외출 자제에 대한 관리가 그 무엇보다 중요하게 다루어져야 할 것이라고 판단되어진다.
Increasing industrial activities, urbanization and use of vehicles have contributed to the increasing variety and concentration of particles. The result of increasing fine particles is currently causing significant damage to the ecosystem and human health even at low concentrations. Heavy metals fou...
Increasing industrial activities, urbanization and use of vehicles have contributed to the increasing variety and concentration of particles. The result of increasing fine particles is currently causing significant damage to the ecosystem and human health even at low concentrations. Heavy metals found within the air are also being constantly released by fossil fuel combustion and other activities that require combustion at high temperatures. Monitoring programs, typically for the vehicles and industries, that detect anthropogenic sources of heavy metals incorporated in fine particles are; thus; crucial at this stage. Consequently, many studies assessing the risk and exposure of fine particles to human body and the environment are rapidly progressing.In this study, varying sizes of particles (over 18, 18-10, 10-5.6, 5.6-3.2, 3.2-1.8, 1.8-1.0, 1.0-0.56, 0.56-0.32, 0.32-0.18, 0.18-0.1, and 0.1-0.056㎛) have been collected using Micro Orifice Uniform Deposit Impactor(MOUDI, Model 110, MSP corporation). The sample was collected along the street of Severance hospital in Yonsei University, located at Shinchon-dong, Seodaemun-gu in Seoul, Korea. The sample was taken in total of 10 times consecutively during December, 2007 to November, 2008. The distribution of heavy metals in each particle size has also been analyzed by AAS(Model HGA 900, Perkin Elmer, USA) for different seasons, traffic volume and haze condition. Furthermore, the distribution of particle size within the respiratory system has been examined for further risk assessment of human health.Fine particles of varying size demonstrated higher concentration in winter compared to fall. Considering the traffic volume, particles less than 1.0㎛ revealed higher concentration during the weeks of higher traffic conditions. Higher concentration of fine particles was also apparent in the fall season, which the frequent haze conditions cause respiratory symptoms compared to non haze conditions. In terms of the assessment of heavy metals, significant difference has been observed between winter and fall, in which the concentration of Cr, Ni, Pb, and Cd were higher in winter. Moreover, the concentration of heavy metals was higher during the week in comparison to the weekend, except for Pb. With the exception of Cd, the haze conditions developed during the fall season showed higher concentration of heavy metals compared to non haze conditions.Long-term monitoring programs detecting various anthropogenic sources of fine particles and the changes in forecast are necessary at this stage. Accordingly, the risk assessment has been performed to determine the distribution of heavy metals in the respiratory system and the dispersal of associated particle size. As a result, both the particles ranges from 0.1 to 1.0㎛ and the particles less than 0.1㎛ were highly concentrated in the alveolar and trachea-bronchiole. With respect to the particle size, the assessment of risk contribution on alveolar and trachea-bronchiole was higher for particles less than 0.1㎛. In contrast, the particles larger than 1.0㎛ were found to cause significant risk to pharynx and larynx. As a result, it is predicted the smaller particles will reveal higher chance of causing respiratory symptoms through their accumulation within the inner region of the respiratory system.From these results, the ultrafine and the fine particles less than 1.0㎛ can be predicted to cause considerable health risk to the human body, especially in alveolar in which the fine particles less than 1.0㎛ act as dominating risk. Consequently, it is strongly suggested that the anthropogenic sources of fine particles generated by vehicles should be controlled and haze arising as a result of weather conditions should be considered before carrying out outdoor activities.
Increasing industrial activities, urbanization and use of vehicles have contributed to the increasing variety and concentration of particles. The result of increasing fine particles is currently causing significant damage to the ecosystem and human health even at low concentrations. Heavy metals found within the air are also being constantly released by fossil fuel combustion and other activities that require combustion at high temperatures. Monitoring programs, typically for the vehicles and industries, that detect anthropogenic sources of heavy metals incorporated in fine particles are; thus; crucial at this stage. Consequently, many studies assessing the risk and exposure of fine particles to human body and the environment are rapidly progressing.In this study, varying sizes of particles (over 18, 18-10, 10-5.6, 5.6-3.2, 3.2-1.8, 1.8-1.0, 1.0-0.56, 0.56-0.32, 0.32-0.18, 0.18-0.1, and 0.1-0.056㎛) have been collected using Micro Orifice Uniform Deposit Impactor(MOUDI, Model 110, MSP corporation). The sample was collected along the street of Severance hospital in Yonsei University, located at Shinchon-dong, Seodaemun-gu in Seoul, Korea. The sample was taken in total of 10 times consecutively during December, 2007 to November, 2008. The distribution of heavy metals in each particle size has also been analyzed by AAS(Model HGA 900, Perkin Elmer, USA) for different seasons, traffic volume and haze condition. Furthermore, the distribution of particle size within the respiratory system has been examined for further risk assessment of human health.Fine particles of varying size demonstrated higher concentration in winter compared to fall. Considering the traffic volume, particles less than 1.0㎛ revealed higher concentration during the weeks of higher traffic conditions. Higher concentration of fine particles was also apparent in the fall season, which the frequent haze conditions cause respiratory symptoms compared to non haze conditions. In terms of the assessment of heavy metals, significant difference has been observed between winter and fall, in which the concentration of Cr, Ni, Pb, and Cd were higher in winter. Moreover, the concentration of heavy metals was higher during the week in comparison to the weekend, except for Pb. With the exception of Cd, the haze conditions developed during the fall season showed higher concentration of heavy metals compared to non haze conditions.Long-term monitoring programs detecting various anthropogenic sources of fine particles and the changes in forecast are necessary at this stage. Accordingly, the risk assessment has been performed to determine the distribution of heavy metals in the respiratory system and the dispersal of associated particle size. As a result, both the particles ranges from 0.1 to 1.0㎛ and the particles less than 0.1㎛ were highly concentrated in the alveolar and trachea-bronchiole. With respect to the particle size, the assessment of risk contribution on alveolar and trachea-bronchiole was higher for particles less than 0.1㎛. In contrast, the particles larger than 1.0㎛ were found to cause significant risk to pharynx and larynx. As a result, it is predicted the smaller particles will reveal higher chance of causing respiratory symptoms through their accumulation within the inner region of the respiratory system.From these results, the ultrafine and the fine particles less than 1.0㎛ can be predicted to cause considerable health risk to the human body, especially in alveolar in which the fine particles less than 1.0㎛ act as dominating risk. Consequently, it is strongly suggested that the anthropogenic sources of fine particles generated by vehicles should be controlled and haze arising as a result of weather conditions should be considered before carrying out outdoor activities.
주제어
#미세입자 극미세입자 중금속 노출 평가 침착 계수 위해성 평가 fine particle ultrafine partilce heavy metal exposure assessment deposition fraction risk assessment
학위논문 정보
저자
이건우
학위수여기관
연세대학교 보건대학원
학위구분
국내석사
학과
환경보건학과
지도교수
임영욱
발행연도
2009
총페이지
vii, 53장
키워드
미세입자 극미세입자 중금속 노출 평가 침착 계수 위해성 평가 fine particle ultrafine partilce heavy metal exposure assessment deposition fraction risk assessment
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