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문제 정의
- 본 연구는 수영장 물의 소독방법에 따른 부산물로 생성되는 THMs의 생성 특성과 발생 현황 및 THMs 생성인 자를 파악하여 수영장 종사자 및 이용자들에게 보다 쾌적하고 위생적인 환경을 조성하기 위한 기초적 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
- 본 연구에서는 수영장 물의 오염물질산화와 살균을 목적으로 하는 소독방법에 따른 부산물로 생성되고 있는 THMs 생성 특성과 발생 현황 및 THMs 생성인자를 파악하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.
가설 설정
- 23% 함유되어 있고 천일염을 정제한 대부분의 소금에서는 그 성분이 상당히 많이 조절되어진다.18) 이와 같이 수영장에서 사용되는 소금의 종류에 따라 브롬치환 THMs의 발생량에 영향을 준다고 사료된다.
제안 방법
- (Purge & Trap/Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method)법을 응용하여 분석하였다., 분석기 기로는 Liquid Autosampler (AQUA Tek 70, TEKMAR DOHRMANN, USA)와 Purge and Trap (3100 sample concentrator, TEKMAR DOHRMANN, USA)을 Gas Chromatograph (6890 Series, Hewlett Packard, USA)와 Mass Selective Detector (Agilent 5976Network, Hewlett Packard, USA)에 연결하여 사용하였고 분석 조건은 Table 1과 같다.
- 총유기탄소는 시료에 인산을 수방울을 첨가한 후 sample dispense^APG 64, analytik jena AG, Germany)에 의하여 산소 가스로 탈기시켜 무기탄소성분을 제거한 다음 TOC analyzer (multi N/C 3000, analytik jena AG, Germany)로 측정하였다. THMs은 Standard Method 6232 C. (Purge & Trap/Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method)법을 응용하여 분석하였다., 분석기 기로는 Liquid Autosampler (AQUA Tek 70, TEKMAR DOHRMANN, USA)와 Purge and Trap (3100 sample concentrator, TEKMAR DOHRMANN, USA)을 Gas Chromatograph (6890 Series, Hewlett Packard, USA)와 Mass Selective Detector (Agilent 5976Network, Hewlett Packard, USA)에 연결하여 사용하였고 분석 조건은 Table 1과 같다.
- 실내 수영장에 근무자는 일반인에 비하여 공기 중의 THMs에 높게 노출됨을 알 수 있었다. 그리고 Levesque 등 은실내수영장의 물과 공기로 인한 chloroform의 인체 부담을 측정하였다. 1시간 동안 수영을 한 후 chloroform의 노출량은 (65 ug/ day) 10분간의 샤워시 노출량(0.
- 본 연구의 수영장 욕조수의 THMs 자료를 이용하여 성인 남성과 여성을 대상으로 경구 투입, 피부 접촉 그리고 호흡을 통한 인체 위해성 평가를 실시하였다. 인체 위해성 평가는 용량-반응평가를 통해 산출된 발암잠재력값(Cancer Potency Factor)과 노출평가에서 산정된 인체 노출량을 곱하여 추정한다.
- 수영장 욕조수면 아래 40 cm 깊이에서 무균 채 수병에 2l 채취하여 냉장 보관하여 분석하였다. THMs 분석용 시료는 미리 증류수로 잘 씻은 유리병에 기포가 생기지 아니하도록 조용히 채취하고 시료 40 m/당 6N-HC1 을 4방울을 추가하고 아비산나트륨 용액을 넣어 잔류염소를 제거한 후 물을 추가하여 꽉 채워 밀봉한 후 냉장 보관하였다.
- 유리 잔류 염소는 분해되기 쉬우므로 채수후 바로 시료 10ml와 DPD Free Chlorine 시약을 첨가한 후 20 초간 흔들어용해시킨 후 pocket colorimeter (Model: 46700-00, HACH, Japane)로 측정하였다. pH, KMnO4 소비량은 먹는물 공정시험법에 준하여 측정하였다.
- 3) KMnO4 소비량 분석시 SBEG으로 소독한 수영장 물은 Ag^SQ를 첨가하여 염소이온의 영향을 제거하였다. 총유기탄소는 시료에 인산을 수방울을 첨가한 후 sample dispense^APG 64, analytik jena AG, Germany)에 의하여 산소 가스로 탈기시켜 무기탄소성분을 제거한 다음 TOC analyzer (multi N/C 3000, analytik jena AG, Germany)로 측정하였다. THMs은 Standard Method 6232 C.
- THMs의 노출경로에 따른 발암잠재력 값은 Table 8에 나타내었고, 인체노출량 평가를 위한 가정들은 다음과 같다. 평균 체중남성 70 kg, 여성 60 kg, 평균체표면적 남성 1.94 nr2, 여성 1.69 m2, 수영 중에 입으로 들어오는 물의 양은 50 ml, 수영 노출 주기 0.41시간/일 (1시간/일 X 3일/7일 X50주/52주), 평균 수영 노출 기간 35년, 평균 수명 70년, 평균 호흡률 1 nr7시간 그리고 호흡을 통한 노출평가에는 chloroform만을 고려하여 휘발계 수 0.5 Z/m3> 적용하였다.24-26)
대상 데이터
- 서울시에 소재하고 있는 실내.외 외수영장을 2004년 7월 16일부터 8월 24일까지 시료를 채취하였다.
- 외 외수영장을 2004년 7월 16일부터 8월 24일까지 시료를 채취하였다. 염소소독을 실시한 실내 수영장 72개, 실외 수영장 17개, 오존소독은 잔류성이 충분한 보조 소독제로 차아염소산나트륨과 함께 사용하고 있는 실내 수영장 86개, 그리고 SBEG를 사용하는 실내수영장 25개를 대상으로 하였다.
- 서울시에 소재하고 있는 실내.외 외수영장을 2004년 7월 16일부터 8월 24일까지 시료를 채취하였다. 염소소독을 실시한 실내 수영장 72개, 실외 수영장 17개, 오존소독은 잔류성이 충분한 보조 소독제로 차아염소산나트륨과 함께 사용하고 있는 실내 수영장 86개, 그리고 SBEG를 사용하는 실내수영장 25개를 대상으로 하였다.
데이터처리
- 본 연구에서 측정된 자료는 SAS(statistical analysis system) 통계 패키지 (Release 8.01, SAS Institute Inc., USA)를 이용하여 분석하였다. 소독방법에 따른 각각의 THMs(chloroform, BDCM, DBCM, bromoform)의 발생량과 소독부산물 생성 요인의 차이를 검정하기 위하여 Kruskal-wallis test를 실시하였고, THMs 각각의 항목과 소독부산물 생성 요인과 THMs, ITHMs간의 spearman rank correlation을 분석하였다.
- , USA)를 이용하여 분석하였다. 소독방법에 따른 각각의 THMs(chloroform, BDCM, DBCM, bromoform)의 발생량과 소독부산물 생성 요인의 차이를 검정하기 위하여 Kruskal-wallis test를 실시하였고, THMs 각각의 항목과 소독부산물 생성 요인과 THMs, ITHMs간의 spearman rank correlation을 분석하였다.
이론/모형
- HACH, Japane)로 측정하였다. pH, KMnO4 소비량은 먹는물 공정시험법에 준하여 측정하였다.3) KMnO4 소비량 분석시 SBEG으로 소독한 수영장 물은 Ag^SQ를 첨가하여 염소이온의 영향을 제거하였다.
성능/효과
- 1.실내수영장의 소독방법에 따른 THMs의 각각의 평균농도를 살펴보면, chloroform는 염소 소독에서 40.74 ±21.37 fig// 가장 높았고, BDCM, DBCM 그리고 BF 는 SBEG에서 9.81 + 6.17 pig/Z, 9.10±6.72 jig//, 18.76 土 12.29 ug/z로 가장 높게 나타났다. TTHMs의 평균농도를 살펴보면 SBEG는 64.
- 그리고 Levesque 등 은실내수영장의 물과 공기로 인한 chloroform의 인체 부담을 측정하였다. 1시간 동안 수영을 한 후 chloroform의 노출량은 (65 ug/ day) 10분간의 샤워시 노출량(0.46 ug/kg/day)의 141배 높게 나타났다.수영장 물의 소독으로 발생하는 THMs 는 수영인구가 많을수록 물의 난류의 증가로 인하여 물속의 THMs의 휘발되는 양이 많아짐으로 공기 중의 THMs 농도가 높아지고 이로 인하여 수영 후 호기 내 THMs의 양이 증가함을 알 수 있었다.
- pH, KMnO4 소비량은 먹는물 공정시험법에 준하여 측정하였다.3) KMnO4 소비량 분석시 SBEG으로 소독한 수영장 물은 Ag^SQ를 첨가하여 염소이온의 영향을 제거하였다. 총유기탄소는 시료에 인산을 수방울을 첨가한 후 sample dispense^APG 64, analytik jena AG, Germany)에 의하여 산소 가스로 탈기시켜 무기탄소성분을 제거한 다음 TOC analyzer (multi N/C 3000, analytik jena AG, Germany)로 측정하였다.
- 4.염 소소독을 실시한 실내 수영장과, 오존-염소소독을 실시한 실내 수영장의 경우 pH, TOC, KM1O4 소비량과 chloroform, TTHMs과는 양의 상관관계를 나타내었다(pvO. Ol). SBEG은 pH와 chloroform, TOC 와 chloroform가 양의 상관관계를 나타내었다(pvO.
- 또한 수중의 유기물의 지표 항목인 KMnQ 소비량은 TOC보다 상관관계가 더 크게 나타났다. SBEG로 소독한 수영장 물은 pH와 chloroform, TOC와 chloroform가 양의 상관관계가 있었고, 상관계 수 r = 0.565, 0.859로 나타내었다 (p<0.01). Suffet 등 21)은 비특이적 유기물 측정지표들이 THMs생성과의 높은 상관성을 보여주지 못한다고 보고 하였으며 황끼은 수영장 물에 대해 주요 수질측정지표들과 THMs생성과의 상관관계를 검토한 결과 KMnO4 소비량과 THMs생성과 상관관계가 가장 높고 다른 측정지표들과 THMs생성과의 매우 미미한 상관관계가 있음을 보고하였다.
- 그러나 SBEG와 염소를 이용하여 물을 소독한 경우 Gonzalez''는 Coto Laurel plant의 TTHMs의 발생량을 조사하였는데 SBEG는 67ug/Z, 염소 소독은 95 ug/Z이었다. 그리고 SBEG로 전처리한 경우 TTHMs과 5종의 haloactic acid의 발생량이 50% 정도 감소하는 경향을 보였다. Goodrich">의 연구에서는 chloroform의 발생량이 염소 소독 보다 SBEG가 더 낮았지만, TTHMs의 경우는 SBEG에서 발생한 브롬치환 TniMs의 농도가 높기 때 문에 염소소독에서 발생하는 TTHMs와 비슷하였다.
- 0001). 또한 DBCM 농도는 SBEG이 9.10土6.72 ug/Z로 염소 소독(0.49土 1.22), 오존-염소소독 (0.19±0.71)보다 높게 나타났다(p<0.0001). Bromoform 는 SBEG이 18.
- Ol). 또한 pH와 TTHMs도 양의 상관관계를 나타내었다 (p<0.05).
- 수영장 물의 소독으로 발생하는 THMs 는 수영인구가 많을수록 물의 난류의 증가로 인하여 물속의 THMs의 휘발되는 양이 많아짐으로 공기 중의 THMs 농도가 높아지고 이로 인하여 수영 후 호기 내 THMs의 양이 증가함을 알 수 있었다. 또한 개인의 생리적 상태, 운동의 강도 그리고 수영기술의 숙련도에 따라 개개인의 흡수되는 THMs의 양이 달랐다.6,7,9,10)
- 01). 또한 수중의 유기물의 지표 항목인 KMnQ 소비량은 TOC보다 상관관계가 더 크게 나타났다. SBEG로 소독한 수영장 물은 pH와 chloroform, TOC와 chloroform가 양의 상관관계가 있었고, 상관계 수 r = 0.
- Goodrich">의 연구에서는 chloroform의 발생량이 염소 소독 보다 SBEG가 더 낮았지만, TTHMs의 경우는 SBEG에서 발생한 브롬치환 TniMs의 농도가 높기 때 문에 염소소독에서 발생하는 TTHMs와 비슷하였다. 본 연구에서는 Goodrich의 연구와 같이 chloroform의 발생량이 염소소독 보다 SBEG가 더 낮았지만, TTHMs은 염소 소독 보다 SBEG가 더 많이 발생하였는데 이는 수영장 물이계속 순환하고 SBEG게서 살균물질의 생성을 위해 소금을 투입하게 되므로 수영장 물속에 브롬이온의 성분이 계속 높아지므로 브롬치환 THMs의 발생량이 더 많아진 것으로 생각한다.
- 4%이었다. 서울시 수영장의 67%는 수영장 욕조수의 원수로 수도꼭지수를 사용하고 있는 것으로 조사되었으며, 수도꼭지수와 수영장 물의 THMs 구성 비율에는 차이가 있었다. 황 등 16)의 연구에 따르면 군산지역 3개의 실내 수영장에서 chloroform의 생성비중이 64.
- 소독방법에 따른 THMs의 인체 위해성 평가 결과는 Table 9에 나타난 바와 같이 cancer risk assessment 에서 남성, 여성의 경구투입과 피부 접촉에 의한 risk 가 10%보다 작았지만, 호흡을 통한 risk는 10%보다 크게 나타났다. Aggazzotti 등*은 12곳의 실내수영장의 물 속chloroform의 농도는 9시79ug/Z이고 공기 중의 농도는 16~853 ug/m3으로 물속의 chloroform와 공기 중의 chlorofbrm는 r = 0.
- 46 ug/kg/day)의 141배 높게 나타났다.수영장 물의 소독으로 발생하는 THMs 는 수영인구가 많을수록 물의 난류의 증가로 인하여 물속의 THMs의 휘발되는 양이 많아짐으로 공기 중의 THMs 농도가 높아지고 이로 인하여 수영 후 호기 내 THMs의 양이 증가함을 알 수 있었다. 또한 개인의 생리적 상태, 운동의 강도 그리고 수영기술의 숙련도에 따라 개개인의 흡수되는 THMs의 양이 달랐다.
- 001). 실내 수영장에 근무자는 일반인에 비하여 공기 중의 THMs에 높게 노출됨을 알 수 있었다. 그리고 Levesque 등 은실내수영장의 물과 공기로 인한 chloroform의 인체 부담을 측정하였다.
- Table 4와 5는 소독방법에 따른 THMs 생성인자의 특성과 spearman rank 상관관계를 나타내었다. 염소, 오존-염소 소독을 실시한 실내 수영장의 경우 pH, TOC, KMnO4 소비량과 chlomfonn, TTHMs과 양의 상관관계를 나타내었다 (p<0.01). 또한 수중의 유기물의 지표 항목인 KMnQ 소비량은 TOC보다 상관관계가 더 크게 나타났다.
- 염소소 독을 실시하는 실내 수영장과 실외수영장의 THMs의 농도를 살펴보면 chloroform, BDCM, DBCM 모두 실외수영장이 높게 나타났고 bromoform는 실내 . 외수영장 모두 검출되지 않았다.
- 0001). 위의 결과와 같이 실내수영장의 3가지 소독방법에 따른 THMs과 TTHMs 의 발생량에는 유의한 차이가 있었다.
- 009). 혈액의 chloroform농도와 물 속의 chloroform 농도 (r = 0.48), 수영장 실내 공기의 chloroform 농도 (r = 0.74)와 각각의 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 하지만 호기 내의 chloroform 농도와 수영자의 나이와는 음의 상관관계를 나타냈다(r = -0.
- 1 |ig/m3(pool side)로 나타났다. 호기시 THMs의 농도와 수영장 공기 중의 THMs의 농도가 서로 상관관계가 있는 것으로 나타났다(r = 0.57, p<0.001). 실내 수영장에 근무자는 일반인에 비하여 공기 중의 THMs에 높게 노출됨을 알 수 있었다.
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