한국 농업환경에서 benzimidazole계 살균제의 안전사용 및 농약살포자를 보호하기 위하여 단기(30일 이내) 및 장기(6개월 이상) 노출에 대한 농작업자 위해성평가를 수행하였다. 농작업자의 노출량 산출은 일본의 EPN 45% 유제 노출시나리오를 이용하였으며, 일일 작업시간은 4시간으로 가정하였고, 작업자에 대한 급성 및 만성 허용노출량(AOEL)은 단기노출은 기형독성, 만성노출은 만성독성 NOAEL로부터 산출하였다. Benzimidazole계 농약들은 US/EPA가 $Q_1^*$를 설정하여 발암성평가를 하고 있는 농약들로서 본 연구에서도 작업자의 만성 노출에 대한 발암성평가를 평균일일노출량(LADD)를 일생 동안 농업에 종사하는 연수, 농약살포 횟수, 농업형태 등을 고려하여 평가하였다. 농작업자에 대한 농약 노출량은 benomyl, carbendazim 및 thiophanate-methyl에 대하여 각각 0.2, 0.36 및 0.42 mg/kg/day 이었고, sAOEL은 0.3, 0.1 및 0.2 mg/kg/day 이었으며, cAOEL의 경우 benomyl과 carbendazim은 0.025, thiophanate-methyl은 0.08 mg/kg/day이었다. 만성 및 발암위해성평가를 위한 LADD는 benomyl 0.0038, carbendazim 0.0067 및 thiophanate-methyl 0.0081mg/kg/day로 산출되었다. 위의 수치를 이용하여 AOEL/exposure를 산출한 결과 급성위해성은 $0.28{\sim}1.5$, 만성 위해성은 $3.73{\sim}9.88$로서 작업자에 대한 급성 위해성은 보호장비를 착용할 경우 최대 90%까지 노출량이 감소하므로 보호장비 착용시 안전할 것으로 생각되었으며, 만성 위해성은 AOEL/exposure가 1 이상으로서 안전한 것으로 판단되었다. 발암위해성평가 결과는 보호장비를 착용할 경우 $9.12{\times}10^{-7}{\sim}1.13{\times}10^{-5}$으로 실제적인 농약살포 인자를 고려하여 평가하면 농약살포자에 대한 위해성은 없을 것으로 추정되나 보다 실제적인 노출성적을 이용한 농약살포 작업자 위해성평가가 필요하리라 판단된다.
한국 농업환경에서 benzimidazole계 살균제의 안전사용 및 농약살포자를 보호하기 위하여 단기(30일 이내) 및 장기(6개월 이상) 노출에 대한 농작업자 위해성평가를 수행하였다. 농작업자의 노출량 산출은 일본의 EPN 45% 유제 노출시나리오를 이용하였으며, 일일 작업시간은 4시간으로 가정하였고, 작업자에 대한 급성 및 만성 허용노출량(AOEL)은 단기노출은 기형독성, 만성노출은 만성독성 NOAEL로부터 산출하였다. Benzimidazole계 농약들은 US/EPA가 $Q_1^*$를 설정하여 발암성평가를 하고 있는 농약들로서 본 연구에서도 작업자의 만성 노출에 대한 발암성평가를 평균일일노출량(LADD)를 일생 동안 농업에 종사하는 연수, 농약살포 횟수, 농업형태 등을 고려하여 평가하였다. 농작업자에 대한 농약 노출량은 benomyl, carbendazim 및 thiophanate-methyl에 대하여 각각 0.2, 0.36 및 0.42 mg/kg/day 이었고, sAOEL은 0.3, 0.1 및 0.2 mg/kg/day 이었으며, cAOEL의 경우 benomyl과 carbendazim은 0.025, thiophanate-methyl은 0.08 mg/kg/day이었다. 만성 및 발암위해성평가를 위한 LADD는 benomyl 0.0038, carbendazim 0.0067 및 thiophanate-methyl 0.0081mg/kg/day로 산출되었다. 위의 수치를 이용하여 AOEL/exposure를 산출한 결과 급성위해성은 $0.28{\sim}1.5$, 만성 위해성은 $3.73{\sim}9.88$로서 작업자에 대한 급성 위해성은 보호장비를 착용할 경우 최대 90%까지 노출량이 감소하므로 보호장비 착용시 안전할 것으로 생각되었으며, 만성 위해성은 AOEL/exposure가 1 이상으로서 안전한 것으로 판단되었다. 발암위해성평가 결과는 보호장비를 착용할 경우 $9.12{\times}10^{-7}{\sim}1.13{\times}10^{-5}$으로 실제적인 농약살포 인자를 고려하여 평가하면 농약살포자에 대한 위해성은 없을 것으로 추정되나 보다 실제적인 노출성적을 이용한 농약살포 작업자 위해성평가가 필요하리라 판단된다.
Pesticide risk assessment for pesticide operators as well as for consumers has become one of the pesticide regulatory tools to reduce any unreasonable adverse health effects from pesticide use. The risk for pesticide operators can be quantified by comparing the acceptable operator exposure level(AOE...
Pesticide risk assessment for pesticide operators as well as for consumers has become one of the pesticide regulatory tools to reduce any unreasonable adverse health effects from pesticide use. The risk for pesticide operators can be quantified by comparing the acceptable operator exposure level(AOEL) with exposure level during pesticide application. This study is to evaluate the risk of benzimidazole fungicides application worker. The exposure level of pesticide applicators were calculated using Japanese operator exposure study tested with EPN 45% EC. The AOELs for pesticides were obtained dividing relevant lowest no observed abuse effect levels(NOAELs) for the exposure scenario into uncertainty factor, 100. For the non-cancer and cancer occupational risk assessment, $Q_1^*$ produced by US/EPA and life time average daily dose(LADD) calculated from average daily dose(ADD), treatment days per year, worked years for life time were used. Operator exposure for benzimidazole fungicides application were benomyl 0.2, carbendazim 0.36 and thiophanate-methyl 0.42 mg/kg/day. Short-term AOELs for benomyl, carbendazim and thiophanate-methyl were 0.3, 0.1, and 0.2 mg/kg/day, and long-term AOEL were 0.025, 0.025, 0.08 mg/kg/day, respectively. LADDs were benomyl 0.0038, carbendazim 0.0067, thiophanate-methyl 0.0081 mg/kg/day. The ratios of exposure to AOEL were $0.28{\sim}1.5$ for short-term and $3.73{\sim}9.88$ for long-term. Cancer risk for operator were $9.12{\times}10^{-6}$ for benomyl, $1.61{\times}10^{-5}$ for carbendazim and $1.13{\times}10^{-4}$ for thiophanate-methyl by the standard application scenario. The result showed 3 fungicides exceed the risk criteria, $1.0{\times}10^{-6}$. The above risk assessments were based upon conservative assumptions and therefore are believed to be protective of the applicator. To refine the risk at the more actual conditions, further risk assessment with more realistic data would be needed.
Pesticide risk assessment for pesticide operators as well as for consumers has become one of the pesticide regulatory tools to reduce any unreasonable adverse health effects from pesticide use. The risk for pesticide operators can be quantified by comparing the acceptable operator exposure level(AOEL) with exposure level during pesticide application. This study is to evaluate the risk of benzimidazole fungicides application worker. The exposure level of pesticide applicators were calculated using Japanese operator exposure study tested with EPN 45% EC. The AOELs for pesticides were obtained dividing relevant lowest no observed abuse effect levels(NOAELs) for the exposure scenario into uncertainty factor, 100. For the non-cancer and cancer occupational risk assessment, $Q_1^*$ produced by US/EPA and life time average daily dose(LADD) calculated from average daily dose(ADD), treatment days per year, worked years for life time were used. Operator exposure for benzimidazole fungicides application were benomyl 0.2, carbendazim 0.36 and thiophanate-methyl 0.42 mg/kg/day. Short-term AOELs for benomyl, carbendazim and thiophanate-methyl were 0.3, 0.1, and 0.2 mg/kg/day, and long-term AOEL were 0.025, 0.025, 0.08 mg/kg/day, respectively. LADDs were benomyl 0.0038, carbendazim 0.0067, thiophanate-methyl 0.0081 mg/kg/day. The ratios of exposure to AOEL were $0.28{\sim}1.5$ for short-term and $3.73{\sim}9.88$ for long-term. Cancer risk for operator were $9.12{\times}10^{-6}$ for benomyl, $1.61{\times}10^{-5}$ for carbendazim and $1.13{\times}10^{-4}$ for thiophanate-methyl by the standard application scenario. The result showed 3 fungicides exceed the risk criteria, $1.0{\times}10^{-6}$. The above risk assessments were based upon conservative assumptions and therefore are believed to be protective of the applicator. To refine the risk at the more actual conditions, further risk assessment with more realistic data would be needed.
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문제 정의
본 연구에서는 benzimidazole계 농약을 살포하는 농작업자에 대한 위해성평가를 수행하여 한국형 농업환경에서 안전성을 검증하고, 실제적인 노출평가에 대한 기초 자료로 활용하고자 수행하였다.
가설 설정
작물별 농약살포 횟수는 농약 안전사용기준(RDA, 2004a)에 따라 표 2와 같이 설정되어 있어 이 기준에 따랐으며, 일일 작업시간은 4시간을 기준 하였고, 살포기기는 동력분무기 사용을 원칙으로 하였다. 농약 살포횟수는 키위와 감귤을 재배하는 농가의 경우 연중 14회를 살포하게 되므로 benzimi-dazole계 농약을 1년에 14회 살포하는 것을 가정하여 장기노출에 의한 작업자 위해성을 평가하였다.
제안 방법
Benomyl 의 토끼에 대한 기형독성 NOAEL이 30 mg/kg/day로 안전계수 100을 고려하여 0.3 mg/kg/day, carbendazim의랫드 및 토끼의 기형독성 NOAEL이 각각 10 mg/kg/day 로 안전계수 100을 고려하여 0.1 mg/kg/day, thiophanate-methyl의 토끼에 대한 기형독성 NOAEL이 20 mg/kg/day로 안전계수 100을 고려하여 0.2 mg/kg/day으로 산출하였다(표 5). 만성 노출 위해성 평가를 위한 long-term AOEL(cAOEL)은 랫드에 대한 만성독성 NOAEL 이 benomyl, carbendazim 및 thiophanate-methyl 각각 12.
4xl0'2 로 산출한 것을 그대로 위해성평가에 사용하였다. US/EPA는 benomyl의 가임여성을 위한 aRfD 를 0.3, 일반인 0.25 mg/kg/day로 설정하였고, 만성 RfD를 0.13 mg/kg/day로 설정하였으며, caTbendazim 의 가임여성을 위한 aRfD를 0.1, 일반인 0.17 mg/kg/day로 설정하였고, 만성 RfD를 0.025 mg/kg/day로 설정하였다. Thiophanate- methyl에 대해서는 aRfD 0.
농약의 위해성평가는 일반적으로 독성확인(hazard identifi cation), 용량반응평가(dose-response assessment), 노출평가(exposure assessment) 및 위해성판정(risk characteri-zation)의 4단계로 수행되고(James, 1999; Kamrin, 1997; US/EPA, 1996, 1999, 2000, 2001a, b, c)있으며, 위해성 평가 대상은 일반소비자와 농작업자로 구분된다. 농산물에 잔류된 농약섭취 위해가능성이 있는 소비자에 대한 위해성평가는 농산물 중 농약의 잔류량, 일일식 품섭취량, 작물별 MRL, ADI, 발암지수 등을 이용하여 평가하지만, 농작업자 위해성평가는 농약의 제형, 살포형태, 주성분함량, 살포기의 종류 둥을 고려하여 노출량을 계산하고, 특정 노출량에 대하여 기형 독성이나 아급성독성 NOEL과 비교하여 안전성여부를 평가한다.
단기노출 AOEL 산출은 기형독성시험으로부터 산출된 NOAEL을 안전계수(safety factor) 100을 고려하여 산출하였고, 만성노출 AOEL은 만성독성 NOAEL에 안전계수 100을 적용하여 산출하였다(표 3).
단기노출위해성평가 : 농작업자의 농약 살포작업 등에 의한 단기노출은 제품농약의 함량, 희석배수, 작업복 및 마스크 부착율, 투과율 및 피부투과율 등을 고려하여 작업시간별 농약 노출량을 산출하고, 단기 노출에 의해 산출된 AOEL을 농약노출량으로 나누어 평가한다. 평가 기준은 노출비가 1.
살포횟수 등에 따라 결정된다. 본시험에서는 표 1, 2, 4와 같은 시나리오를 전제로 하여 평가하였다. Benomyl 50% 수화제는 2005년 현재 벼, 배, 사과, 감, 포도 등 16 작물에 등록되어 있고, 대부분의 작물에 1000~2000배로 사용하도록 되어있으며, 살포량이 가장 많은 과수에는 1500배로 사용하도록 허용되어있다.
소출량은 표 6과 같이 피부노출과 흡입노출로 구분되며, 피부노출은 살포작업 동안에 작업복에, 부착되는 량을 산출하고 살포액중의 주성분함량을 고려하여 피부투과율, 작업복투과율을 이용하여 산출하며, 흡입 노출은 마스크에 부착되는 량을 마스크 투과율을 고려하여 산출한다. Benomyl, carb^idazim 및 thiopha nate-methyl의 적용 작물, 살포량이 동일하므로 의복 및 마스크 부착량은 각각 450 mL/hr/person, 0.
작업자 노출량 산출을 위해 표 4와 같이 EPN 45% 유제를 1000배 희석하여 사과 등 과수에 580 L/10a 살포하였을 때 작업복 부착량은 1%, 마스크에 부착량 2×10-4%, 작업복투과율 10%, 피부투과율 20%, 마스크투과율 7.3%, 살포시간 일일 4시간을 적용하여 산출하였다(日本農藥, 1994).
장기노출 발암 위해성평가 : 발암지수(Qi*, US/ EPA)를 LADD량에 곱하여 발암위해성을 평가하였다. 평가기준은 IxlO"6 이상이면 위해한 것으로, 이보다 작으면 안전한 것으로 평가하였다.
장기노출 비발암 위해성평가 : 농작업자의 농약 살포작업에 의한 장기노출은 제품농약의 함량, 희석배수, 작업복 및 마스크 부착율, 투과율 및 피부투과율 등을 고려하여 일일 농약 노출량(ADD, average daily dose)을 산출하고, ADD를 연중 농약살포일 및 평생 농업 종사 연수로부터 평생 동안 평균 일일 노출량(LADD, life time average daily doses)을 산출하여 만성 AOEL을 LADD로 나누어 평가하며, 평가 기준은 노출비가 1.0보다 크면 안전한 것으로 평가하고, 1.0보다 적으면 개인보호장비 착용 등 노출량 경감조치가 필요하다.
장기노출에 의한 작업자 위해성평가도 소비자 평가와 유사하게 비발암성평가와 발암성평가로 나누어지며, 농약을 취급하는 노동자가 장기간 작업중에 노출되는 양을 산출하여 실험동물에서 산출된 독성성적과 비교하여 평가하게 된다. 작업자 노출평가를 위해서는 농약살포 기간 중 노출되는 농약량을 산출하는 것이 가장 중요한 문제인데 이와 같은 노출량을 산출하기 위하여 선진국에서는 노출량산출 모델을 개발하여 사용하고 있다.
한국의 농업환경에서 작업자 단기 노출 위해성 평가를 위하여 기형독성 시험중 가장 민감한 실험동물 종으로 시험한 성적의 NOAEL에 안전계수 100을 고려하여 short-term AOEL(sAOEL)을 산출하였다. Benomyl 의 토끼에 대한 기형독성 NOAEL이 30 mg/kg/day로 안전계수 100을 고려하여 0.
대상 데이터
2 mg/kg/day으로 산출하였다(표 5). 만성 노출 위해성 평가를 위한 long-term AOEL(cAOEL)은 랫드에 대한 만성독성 NOAEL 이 benomyl, carbendazim 및 thiophanate-methyl 각각 12.5, 2.5, 8.0으로 안전계수 100을 고려하여 각각 0.125, 0.025 및 0.08로 설정하였으나 benomyl은 상온에서 짧은 시간 내에 대부분이 ca&ndazim으로 변하기 때문에 cAOEL은 carbendazim의 것을 사용하였다. Qi 는 US/EPA가 benomyl 및 caibendazim 2.
이론/모형
Carbendazim 60% 수화제는 벼, 사과, 배, 딸기 등 11작물, thiophanate-methyl 70% 수화제는 사과, 배, 감귤 등 26 작물에 각각 등록되어 있으며 과수에 1000배로 희석하여 450 L/10a를 살포하도록 허용되어 있다(KCPA, 2005). 작물별 농약살포 횟수는 농약 안전사용기준(RDA, 2004a)에 따라 표 2와 같이 설정되어 있어 이 기준에 따랐으며, 일일 작업시간은 4시간을 기준 하였고, 살포기기는 동력분무기 사용을 원칙으로 하였다. 농약 살포횟수는 키위와 감귤을 재배하는 농가의 경우 연중 14회를 살포하게 되므로 benzimi-dazole계 농약을 1년에 14회 살포하는 것을 가정하여 장기노출에 의한 작업자 위해성을 평가하였다.
성능/효과
평가하였다. 평가기준은 IxlO"6 이상이면 위해한 것으로, 이보다 작으면 안전한 것으로 평가하였다.
산출한다. Benomyl, carb^idazim 및 thiopha nate-methyl의 적용 작물, 살포량이 동일하므로 의복 및 마스크 부착량은 각각 450 mL/hr/person, 0.000009 mL/hr/person이며, 살포액 중 주성분 함량은 benomyl 0.333, carbendazim 0.6, thiophanate-methyl 0.7 mg/mL이었고, 피부투과율 20%, 작업복 투과율 10%, 마스크투과율 7.3%를 각각 적용하여 인체에 노출된 총량을 계산한 결과 benomyl 3.00, carbendazim 5.40, thiopha nate-methyl 6.30 mg/hr/person로 산출되었다.
Benzi-midazole계 살균제의 체중 kg당 LADD는 장기노출 비발암성 평가에서 산출된 값 즉 benomyl 0.0038, carbendazim 0.0067, thiophanate-methyl 0.0081 mg/kg/day 에 benomyl 및 carbendazim 발암지 수 2.4×10-3, thiophanate-methyl L4xl(y2을 곱하여 평가한 결과 benomyl은 9.12×10-6, carbendazim 1.61xl05, thiophanate-methyl Laxity4로 발암위해성 평가기준인 1.0×10-6보다 높아 다소 위해성이 우려되어 위해성 경감이 필요한 것으로 판단되었다. 이와 같은 결과는 US/EPA가 평가한 결과인 1.
이상의 결과에서 benzimidazole계 살균제의 농약 살포자 위해성은 단기노출 위해성평가의 AOEL/exposure 노출비가 L0보다 작은 경우가 있었으나 개인보호 장비의 착용 등 위해성경감조치로도 안전성이 확보될 것으로 판단되었으며, 만성 비발암성 평가에서는 AOEL/exposure 노출비가 1보다 크게 나타나 위해성이 없는 것으로 평가되었고, 발암위해성평가에서는 위해 우려 기준인 LOxiS 보다 크게 나타나 다소 위해성이 우려되었다. 그러나 실제적인 농약살포 인자를 고려하여 평가하면 농약살포자에 대한 위해성은 염려되지 않을 것으로 판단되나 보다 실제적인 노출성적을 이용한 농약살포 작업자 위해성평가가 필요하리라 생각된다.
후속연구
0×10-6보다 높아 다소 위해성이 우려되어 위해성 경감이 필요한 것으로 판단되었다. 이와 같은 결과는 US/EPA가 평가한 결과인 1.0x10이~LOxlS의 범위내어 있었던 것과 유사하였으며, 실제 한국 농업환경에서 benzimidazole계 농약만의 살포 일수, 성력화 추세로 과수나무 왜화에의한 살포량 감소 등과 같은 인자를 고려한다면 이보다 훨씬 안전할 것으로 판단되나 보다 실제적인 노출 성적을 이용한 농약살포 작업자 위해성평가가 필요하리라 생각된다.
참고문헌 (16)
Hamey Y. P. (1997) Modelling operator exposure to pesticides. pp.11-41, In Operator Exposure and Agro-chemicals, organized by IBC UK conferences. London UK
James V. Bruckner (1999) Differences in Sensitivity of Children and Adults to Chemical Toxicity : The NAS Panel Report. Regulatory Toxicology and Pharmacology 31:280-285
Kamrin, M. A. (1997) Environmental risk harmonization: Federal/State Approachs to Risk Assessment and Management. Regulatory Toxicology and Pharmacology 25:158-165
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