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문제 정의
- 본 연구에서는 일부 가정을 방문하여 수돗물, 실내 공기 및 가정 주부로부터의 호기 시료를 채취하여 휘발성 염소소독부산물에 대하여 분석한뒤, 호기 중 chloroform의 농도가 흡입을 통한 노출의 생체지표로서 사용가능한지를 평가하고 각노출 경로별 휘발성 DBPs에 대한 노출량을 추정하여 비교하고자 하였다.
가설 설정
- 또한 섭취노출량(내부용량)은 수돗물 중 CF의농도가 10.7 曲/L(이 연구에서 얻은 값의 평균), 1 일 물 섭취량은 L4L, 섭취한 수돗물 중 가열하지않고 마시는 비율이 5%, 그리고 위장관에서 CF의흡수율 100%를 가정하고 다음의 식에 의해 계산하였다:
- 측정 및 조사 자료는 단일값으로 평균값을 사용하였는데, 가정에서 머무는 시간 및 샤워 시간은 설문조사에서 얻은 결과의 평균값인 18.6시간(하루 중 78%) 및 10분을, 실내 공기 및샤워 중 CF의 농도는 1.4(이 연구에서 얻은 농도의 평균값) 및 14.6|ig/m3(연구자의 미발표 자료로 10분 샤워 중 욕실에서 CF의 농도)을 사용하였으며, 성 인의 호흡속도는 18 m3/day (0.0125 m3/min), 그리고 성인의 체중은 72 kg을 가정하여 계산하였 ^(Gephart et al., 1994). 이때 사용한 식은 다음과 같았다:
제안 방법
- 49 |_ig/L 이 었다. CF 와 BDCMe 27개 시료 중 한 곳을 제외한 나머지 26개의 시료에서 검출된 반면에, DC AN 은 단지 3개의 시료에서만 검출되었고 DCP와 TCP는모든 시료에서 검출한계 이하였다. 021 최소 농도는 1.
- Chloroform (CF)은 공기 중에서 하나의 시료를 제외한 모든 시료에서 검출된 반면에 나머지 화합물들은 일부 시료에서만 검출되어 CF에 대해서만 수돗물 중의 농도와 실내 공기 중의 농도와의관계를 분석하였다. SPSS (version 10.
-
4. 가정에서 경로별 chloroform 노출량과발암위해도 평가
가정에서 머무는 동안의 흡입노출량은 실내에서 머무는 동안 및 샤워하는 동안으로 나누어 추산하였다. 측정 및 조사 자료는 단일값으로 평균값을 사용하였는데, 가정에서 머무는 시간 및 샤워 시간은 설문조사에서 얻은 결과의 평균값인 18.
- 제조된 표준가스 흡착관 시료는 열탈착장치-기체 크로마토그래프(thermal desorber-gas chromatograph: TD-GC)로 분석하여 검량선을 작성하였다. 공기 및 호기 시료는고순도 질소로 200mL/min의 유속으로 20분 동안흘려주어 dry purge(흡착제 중의 수분 제거) 시킨후 TD-GC로 분석하였다.
- 분리에 사용된 칼럼 은 DB -624 (30 m x 0.25 mm x 1.4 Jim, J&W Scientific)이었고 주입구 및 검출기의온도는 각각 200 및 260℃로 유지하였다. 오븐 온도프로그래밍은 초기온도 70℃에서 8분 동안 머물고 130℃까지 10℃/min의 경사로 증가한 후 30℃/min로 240℃까지 승온시켜 10분 동안 유지시켰다.
- 설문조사를 실시하는 동안에 거실에서는 휴대용 펌프 (SKC)를 사용하여 Tenax TA (20/35 mesh, 70 mg, Alltech)와 Carboxen 569 (20/45 mesh, 130 mg, Supelco)가 충진된 흡착관에 100mL/min의 유속으로 20~30분 동안에 걸쳐 공기 시료를 채취하였고, 주방의 수도꼭지에서는 약 10 mg의 Na2S2O3 가 들어있는 40mL 용량의 유리 용기 에 수돗물을채취하였다. 설문조사가 끝난 후 연구대상자는 한쪽 끝에는 휘발성 유기화합물을 제거할 수 있는필터 (North, Part No.
- 이와 같은 방법으로 얻은 결과를 기초로 하여 CF의 가정에서 머무는 동안의 흡입노출, 샤워 중흡입/피부노출 및 수돗물 섭취노출 등에 대한 평생 발암위해도를 추정하였다. CF 노출에 대한 potency slope (q)는 linearized multistage (LMS) model을 이용하여 외삽함으로써 구하였는데, 이는 경구섭취 노출에 대한 모델을 흡입 및 피부 노출까지 확장시켜 평가한 것으로, 그 값은 0.
- 제조하였다. 제조된 가스는 250(1L 용량의 gas-tight syringe로일정한 부피를 취한 후, 150℃ 정도로 가열되고있는 동안에 고순도 질소(대성산소)가 200mL/ min의 유속으로 흐르고 있는 250 mL 용량의 gas sampling bulb에 septum을 통해 주입 하여 5분 동안 방치하여 연결된 홉착관으로 표준가스들이 이동하여 흡착되도록 하였다. 제조된 표준가스 흡착관 시료는 열탈착장치-기체 크로마토그래프(thermal desorber-gas chromatograph: TD-GC)로 분석하여 검량선을 작성하였다.
- 제조된 가스는 250(1L 용량의 gas-tight syringe로일정한 부피를 취한 후, 150℃ 정도로 가열되고있는 동안에 고순도 질소(대성산소)가 200mL/ min의 유속으로 흐르고 있는 250 mL 용량의 gas sampling bulb에 septum을 통해 주입 하여 5분 동안 방치하여 연결된 홉착관으로 표준가스들이 이동하여 흡착되도록 하였다. 제조된 표준가스 흡착관 시료는 열탈착장치-기체 크로마토그래프(thermal desorber-gas chromatograph: TD-GC)로 분석하여 검량선을 작성하였다. 공기 및 호기 시료는고순도 질소로 200mL/min의 유속으로 20분 동안흘려주어 dry purge(흡착제 중의 수분 제거) 시킨후 TD-GC로 분석하였다.
- 25[im)이었으며, 칼럼 운반 기체는 초고순도 He으로 유속은 ImL/min로 설정하였다. 주입구 및 검출기의 온도는 각각 200 및 300℃이었고, 오븐 온도는 초기에 35℃에서 4분 동안 머물고 80℃까지 10℃/min로 증가한 후에 40℃/min로 280℃로 승온시켜 7분 동안 머무르도록 하였다. 이러한 조건하에서 CF, BDCM, DCAN, DCP, TCP 및 BCP의 머무름시 간은 각각 2.
- 채취된 시료는 아이스박스에 넣어 실험실로 운반한 후 물 시료는 약 4℃에서, 공기 및 호기 시료(흡착관)는 약 -18℃에서 분석 전까지 저장하였다가 15일 이전에 분석하였다.
- 춘천에 거주하고 있는 27명의 가정주부를 연구대상으로 선정하였으며, 방문 당일에 물 사용(정수기 사용, 마시는 물의 종류, 요리할 때 사용되는물의 종류, 샤워 및 목욕의 빈도 및 시간, 설거지빈도 및 시간 등) 뿐만 아니라 환기 정도와 시간, 그리고 지난 24시간 동안 가정에서 보낸 시간 등에 관하여 설문조사를 실시하였다. Fig.
- 탈착 온도는 250℃로 설정하였고 탈착 시간은 10분이었으며, 이때 초고순도 헬륨을 40 mL/min 로 흘려주었다. 탈착된 분석물질들은 -30℃ 정도로 유지되고 있는 cold trap (Tenax TA 60/80 mesh 100 mg)에 농축되었다가 700℃/min의 속도로 빠르게 가열하여 240~ 260℃에서 5분 동안 탈착시켜 GC에 주입한 후 분리, 분석하였다.
- 흡착관 시료 분석을 위해 표준 혼합가스는 2L 용량의 static dilution bottle (Supelco)에 일정한 부피의 각 표준물질 (CF, BDCM, DCAN, DCP 및 TCP)을 10 L의 microsyringe로 주입한 후 100℃ 에서 30분 동안 가열하여 휘발시켜 제조하였다. 제조된 가스는 250(1L 용량의 gas-tight syringe로일정한 부피를 취한 후, 150℃ 정도로 가열되고있는 동안에 고순도 질소(대성산소)가 200mL/ min의 유속으로 흐르고 있는 250 mL 용량의 gas sampling bulb에 septum을 통해 주입 하여 5분 동안 방치하여 연결된 홉착관으로 표준가스들이 이동하여 흡착되도록 하였다.
대상 데이터
- Supelco사의 것을 구입하였다. 또한 추출용매로 사용된 r-butyl methyl ether (MTBE)S} sodium thiosulfate (NazSzCh)는 Fluka Chemie의 것을, 그리고 sodium sulfate (NazSOQ는 Junsei의 것을구입하였으며, 모두 정제하지 않고 그대로 사용하였다.
- 본 연구에서 사용된 표준물질인 chloroform (CF), bromodichloromethane (BDCM), dichloroacetonitrile (DCAN) 및 1, 1-dichloropropanone (DCP)과 내부표준물질로 사용된 1-bromo-3~chloropropane (BCP)은 Fluka Chemie, 1, 1, 1 - trichloropropanone (TCP)은 Supelco사의 것을 구입하였다. 또한 추출용매로 사용된 r-butyl methyl ether (MTBE)S} sodium thiosulfate (NazSzCh)는 Fluka Chemie의 것을, 그리고 sodium sulfate (NazSOQ는 Junsei의 것을구입하였으며, 모두 정제하지 않고 그대로 사용하였다.
- 분리에 사용된 칼럼은 모세관 칼럼인 HP-5 (30mx0.32mmX 0.25[im)이었으며, 칼럼 운반 기체는 초고순도 He으로 유속은 ImL/min로 설정하였다. 주입구 및 검출기의 온도는 각각 200 및 300℃이었고, 오븐 온도는 초기에 35℃에서 4분 동안 머물고 80℃까지 10℃/min로 증가한 후에 40℃/min로 280℃로 승온시켜 7분 동안 머무르도록 하였다.
데이터처리
- 준비된 분석시료는 기체 크로마토그래프(도남인스트루먼트)-펄스방전전자포획 검출기 (Valeo) (gas chromatograph-pulsed discharge electron capture detector: GC-PDECD)를 사용하여 분석하였다. 분리에 사용된 칼럼은 모세관 칼럼인 HP-5 (30mx0.
이론/모형
- 발암위해도를 추정하였다. CF 노출에 대한 potency slope (q)는 linearized multistage (LMS) model을 이용하여 외삽함으로써 구하였는데, 이는 경구섭취 노출에 대한 모델을 흡입 및 피부 노출까지 확장시켜 평가한 것으로, 그 값은 0.26(㎎/㎏/ day)-, 이었다(Marty, 1989). 여기에서 발암위해도평가에 사용된 모델은 다음 식으로 나타낼 수 있다 .
- TD의 조건은 이수형 등(2002)의 방법을 따랐다. 탈착 온도는 250℃로 설정하였고 탈착 시간은 10분이었으며, 이때 초고순도 헬륨을 40 mL/min 로 흘려주었다.
성능/효과
- 요약하였다. 가정에 머무르고 있는 동안에 호흡기를 통해 CF에 노출된 결과 발암위해도는 62 X IO"으로 평 가되 었고, 샤워 를 통한 노출로 인해서는 호흡기와 피부 경로를 통틀어 10x10-6으로평가되어, 가정에서 머무는 동안에 호흡기를 통한노출은 단시간 내에 고농도로 노출되는 경우인샤워에 못지 않을 만큼(여기에서는 약 6배 높음) 의 위해도에 기여하는 것으로 평가되었다. 또한한국인의 경우 마시는 물의 대부분은 보리차나옥수수차와 같은 곡차를 끓여 마시거나 일부는정수기를 사용하여 정화된 수돗물을 마시게 되므로, 대부분의 섭취하는 물에는 CF 이 함유되지 않은 것으로 보고되 었다 (김희갑과 이수형, 1999).
- 분석하였다. SPSS (version 10.0)를 이용하여 선형 회귀분석을 실시한 결과 5% 유의수준에서 수돗물 중의 농도는 공기 중의 농도와 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내지 않았다. 두 변수간의 관계는 Fig.
- 020 |ig/kg이었다. 따라서 가정에서 거실이나 침실 등에 머무는 동안에 노출되는 CF의용량은 샤워하는 동안에 흡입되는 용량의 약 10 배에 이르는 것으로 추정되었다.
- Andelman (1985)은 휘 발성 유기 화합물이 며 흔한지하수 오염물질 인 trichloroethylene (TCE) 에 대해모델 샤워를 사용하였을 때 공기 중 TCE의 농도는 물 중의 TCE 의 농도, 물의 온도 및 물의 낙하거리에 따라 증가한다는 것을 보여주었고, 실내공기 모델을 실행한 결과 흡입 노출 경로는 직접적인 경구섭취보다 더 많은 노출을 인체에 가져다 줄 수 있음을 보여주었다. 따라서, 수돗물 중 VOCs의 농도가 높다고 해서 반드시 실내 공기중에서의 농도가 높은 것이 아니라, 여러 가지의실내 활동이 복합적으로 작용함으로써 가정에서머무르는 동안에 흡입노출에 영향을 줄 수 있다는 것을 알 수 있다.
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1. 수돗물, 실내 공기 및 호기 중 휘발성 DBPs의 농도 분포
분석 대상화합물 5종 중 CF는 대부분의 시료에서 검출된 반면에, BDCM 및 DCANe 일부 시료에서만 검출되었다. 이때 CF, BDCM 및 DC AN 의머무름시간은 각각 5.
- 실내 공기 중 CF는 하나의 시료를 제외한 나머지 모든 시료에서 검출된 반면에, BDCMe 15개의 시료에서만 검출되었다. CF의 농도 범위는 1.
- 또한 대부분의시간을 가정에서 보내는 경우에서처럼 비록 제한적이기는 하지만 호기 중의 chloroform의 농도는실내 공기 중의 농도와 상관관계를 나타내기 때문에 흡입을 통한 노출의 생체지표로서 활용될수 있음을 이 연구에서는 시사하고 있다. 이 연구에서 얻은 자료를 기반으로 하여 추정한 평생 발암위해도는 가정에서의 활동에 의해 실내 공기중으로 배출된 chloroform과 같은 휘발성 유기화합물들은 가정에 머무는 동안에 계속해서 사람에게 노출되기 때문에 단시간의 고농도 노출인 샤워 (흡입 및 피부흡수)나 수돗물의 섭취 노출보다도 오히려 더 높은 것으로 평가되었다.
- 이와 같은 결과를 토대로 할 때 가정 방문시 호기 중 CF의 농도는 실내 공기에 대한 흡입노출의생체지표로서 사용하는 것이 가능하다는 것을 제안하고 있다. 그렇지 만, CF는 실내 공기 의 흡입 이외에도 샤워하는 동안에 피부나 호흡기를 통해인체에 노출되므로(Jo W 次.
후속연구
- 또한 각가정에 따라 물 중에서의 CF의 농도, 활동 정도, 환기 상태 등이 다르기 때문에 일반화시키기 위해서는 더 많은 집단에 대한 연구가 필요하다고생각된다. 그렇지만 같은 지역 내에서 얻은 자료를 바탕으로 하여 추정한 값이기 때문에 상대적으로 발암위해도에 대한 기여도를 평가하는데는활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 그대로는 적용시킬 수 없다는 것이다. 또한 각가정에 따라 물 중에서의 CF의 농도, 활동 정도, 환기 상태 등이 다르기 때문에 일반화시키기 위해서는 더 많은 집단에 대한 연구가 필요하다고생각된다. 그렇지만 같은 지역 내에서 얻은 자료를 바탕으로 하여 추정한 값이기 때문에 상대적으로 발암위해도에 대한 기여도를 평가하는데는활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 그 이유는 가정에서의 여러가지 활동(예, 샤워, 설거지, 요리, 세탁 등) 및 환기 정도 등도 함께농도에 영향을 미치기 때문이다. 또한 대부분의시간을 가정에서 보내는 경우에서처럼 비록 제한적이기는 하지만 호기 중의 chloroform의 농도는실내 공기 중의 농도와 상관관계를 나타내기 때문에 흡입을 통한 노출의 생체지표로서 활용될수 있음을 이 연구에서는 시사하고 있다. 이 연구에서 얻은 자료를 기반으로 하여 추정한 평생 발암위해도는 가정에서의 활동에 의해 실내 공기중으로 배출된 chloroform과 같은 휘발성 유기화합물들은 가정에 머무는 동안에 계속해서 사람에게 노출되기 때문에 단시간의 고농도 노출인 샤워 (흡입 및 피부흡수)나 수돗물의 섭취 노출보다도 오히려 더 높은 것으로 평가되었다.
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