[논문]농업폐기물 소각에 따른 대기오염 실태 및 위해성 평가

김문현; 양원호

doi:10.5668/jehs.2007.33.1.030

문제 정의

두고자 하였다.6)본 연구에서는 농업폐기물의 노지 소각 과정에서 발생될 것으로 예상되는 대기오염물질을 대상으로 노지소각 전후에 각각 측정하여 소각에 의해 발생된 대기오염 물질을 정량화 하고자 하였다. 또한 측정 분석된 대기오염물질의 농도를 이용하여 위해성 평가 모델에 적용하여 소각에 의하여 야기되어진 악영향을 추정하였다.
본연구는 농업폐기물의 노지소각에 따른 대기오염 유발 여부, 건강영향 예측, 지역 환경개선 및 지역민 생활환경 보전을 위한 적정 대책 수립 등을 위하여 수행되었다. 농업폐기물 특히 과채류 시설재배 폐기물의 소각이 집중되는 시기와 없는 시기에 대기오염 측정한 결과, 소각이 이루어지고 있는 A 지역은 소각집중기간에 농도가 증가하고 있었고, 대조지역(B 지역)에서는 그러한 현상이 두드러지지 않았다.
이러한 문제점을 바탕으로 경상북도 VC 지자체의 농업폐기물을 대상으로 가을철 10월에 노지 소각에 따른 대기오염실태를 진단하고, 향후 효율적인 농촌 폐기물처리를 위한 정책적 방안을 모색하는 데 본 연구의 초점을 두고자 하였다.6)본 연구에서는 농업폐기물의 노지 소각 과정에서 발생될 것으로 예상되는 대기오염물질을 대상으로 노지소각 전후에 각각 측정하여 소각에 의해 발생된 대기오염 물질을 정량화 하고자 하였다.

제안 방법

대상 대기오염물질 측정기간은 노지소각이 집중적으로 이루어지는 10월과 11월을 중심으로 9월 3회, 10월 4회, 11월 3회, 12월 2회 측정하였다. 소각이 주로 금요일과 토요일에 이루어지는 점을 고려하여 본 연구에서는 측정요일을 금요일로 정하여 수행하였다.
6)본 연구에서는 농업폐기물의 노지 소각 과정에서 발생될 것으로 예상되는 대기오염물질을 대상으로 노지소각 전후에 각각 측정하여 소각에 의해 발생된 대기오염 물질을 정량화 하고자 하였다. 또한 측정 분석된 대기오염물질의 농도를 이용하여 위해성 평가 모델에 적용하여 소각에 의하여 야기되어진 악영향을 추정하였다. 이 결과는 해당 지자체가 관내의 대기질 개선을 위한 최선의 대책을 수립할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
0 ppm를 이용하였다. 벤젠은 역학연구를 통해 인체 발암성 물질로 분류되므로 본 연구에서는 IRIS(Integrated Risk Information System) 자료에 제시된 발암력 ((0.029 mg庆g/day)T)을 인용하였다户 발암물질로 오염된 대기에 평생 노출되어 생활함으로 인해 발생될 초과 발암위해도는 인체 노출량(mg/kg/day)에 발암력 ((mg/kg/day)T)을 곱하여 구하거나, 대기 오염도 (ixg/m, )에 단위 위해도((卩g/m3)T)를 적용하였다. 벤젠 노출에 따른 초과 발암위해도에서 권고기준은 미국 EPA에서는 백만명당 1명(IX10%)의 초과발암위해도를 발생되는 수준으로 보고 있다.
벤젠의 발암위해도는 임의의 농도로 오염된 대기에 평생 노출되며 생활할 경우의 인체 노출량(LADD: lifetime average daily dose, 일생동안 일일 평균 노출량)은 오염농도를 나타내며, 일일 호흡률, 체중, 노출빈도, 노출기간 4개월, 기대수명 등을 고려하여 산출하였다. A 지역과 B 지역의 벤젠©氏) 농도값은 소각에 따른 결과를 고려하여 최악의 경우(9월 3일)인 A 지역의 0.
4 mgAf이다. 본 연구에서는 참고용량의 단위를 아만성 일일 노출량의 단위와 일치시키기 위해 단위를 전환하여 기준노출량 0.13 mg/ kg-day으로 산출하였다. 소각시 측정된 최악의 경우 A 지역은 물론 B 지역에서도 건강영향은 없는 것으로 나타났지만, 다소 위해성 증가가 있는 것으로 나타났다.
11월 3회, 12월 2회 측정하였다. 소각이 주로 금요일과 토요일에 이루어지는 점을 고려하여 본 연구에서는 측정요일을 금요일로 정하여 수행하였다. 측정은 A 지역과 B 지역에서 각각 동시에 측정하였고 측정 후 바로 연구실로 이동하여 분석하였다.
실측대상 지역으로 선정된 지역의 대기오염 실태를 반영할 수 있는 대기오염물질들에 대하여 농업폐기물의 노지 소각이 없는 시기와 소각이 집중적으로 이루어지는 시기에 정해진 기간 동안 수동식 시료채취기 등과 같은 여러 시료채취방법을 사용하여 대기 중에서 채취한 후 실험실에서 해당 오염물질의 분석 및 정량에 적합한 방법으로 분석하였다¥;
Toluene)을 선정하였다. 측정대상 대기오염물질들의 월별 농도변화를 일정주기로 측정 . 분석한 자료와 측정대상지역의 측정당일 온도, 습도, 풍향, 풍속 등과 같은 기상자료의 일부는 해당 지자체 내의 농업기술개발센터로부터 입수하여 대기오염 실측자료 분석에 활용하였다.
소각이 주로 금요일과 토요일에 이루어지는 점을 고려하여 본 연구에서는 측정요일을 금요일로 정하여 수행하였다. 측정은 A 지역과 B 지역에서 각각 동시에 측정하였고 측정 후 바로 연구실로 이동하여 분석하였다.

대상 데이터

대기오염도 조사를 위한 실측대상물질로는 우리나라의 대기환경기준물질들 중에서 미세먼지(PMG, 이산화질소(NO, , 이산화황(SQ) 그리고 휘발성 유기화합물 (Benzene, Toluene)을 선정하였다. 측정대상 대기오염물질들의 월별 농도변화를 일정주기로 측정 .
측정대상 대기오염물질들의 월별 농도변화를 일정주기로 측정 . 분석한 자료와 측정대상지역의 측정당일 온도, 습도, 풍향, 풍속 등과 같은 기상자료의 일부는 해당 지자체 내의 농업기술개발센터로부터 입수하여 대기오염 실측자료 분석에 활용하였다.
44 km2 정도이며 , 인구는 18, 709 세대 47, 731명이다. 이중 7, 486 세대 19, 787명이 농림업에 종사하였다. 과채류 시설재배 면적에 근거한 추정 발생량은 대략 5, 4&)톤/년 및 15.
농산물의 수확이 끝나는 10월 초순부터 11월 초순까지 마른 과채류 넝쿨, 폐비닐 등을 노지에서 집중 소각하고 있어 주변 생활지여의 대기오염이 새로운 환경문제로 부각되고 있었다. 츠7정 장소는 2곳을 선정하였으며, 그 중 대기확산이 상대적으로 어렵고 교통량이 적은 그리고 노지 소각이 있는 건물의 3층 옥상을 A 지역, 대기확산이 상대적으로 숱고 교통량이 많은 중심가의 관청 3층 옥상을 B 지역으로 하였다. A 지역과 B 지역의 이격거리는 대략 1 km이었다.

이론/모형

0204 ppm 를 이용하였다. 인체노출평가는 미국 환경보호청 (EPA) 에서 제공하는 노출량 수식을 이용하여 평균 일일노출량(Average Daily Dose: ADD)을 산출하였다.',
측정 및 분석은 대기오염공정시험법에 기준하여 대상오염물질별로 적합한 시료채취방법을 적용하되, 측정지점수를 고려한 적정 채취법 사용하였다(Table 1). 실측대상 지역으로 선정된 지역의 대기오염 실태를 반영할 수 있는 대기오염물질들에 대하여 농업폐기물의 노지 소각이 없는 시기와 소각이 집중적으로 이루어지는 시기에 정해진 기간 동안 수동식 시료채취기 등과 같은 여러 시료채취방법을 사용하여 대기 중에서 채취한 후 실험실에서 해당 오염물질의 분석 및 정량에 적합한 방법으로 분석하였다¥

성능/효과

농업폐기물 특히 과채류 시설재배 폐기물의 소각이 집중되는 시기와 없는 시기에 대기오염 측정한 결과, 소각이 이루어지고 있는 A 지역은 소각집중기간에 농도가 증가하고 있었고, 대조지역(B 지역)에서는 그러한 현상이 두드러지지 않았다. 또한 소각집중기간이 아닌 g월에 유기화합물인 벤젠과 톨루엔의 농도가 높게 측정되어 폐비닐 계통의 소각 가능성을 나타내었다. 특히 벤젠 농도의 증가는 암발생 위해를 2.
벤젠 노출에 따른 초과 발암위해도에서 권고기준은 미국 EPA에서는 백만명당 1명(IX10%)의 초과발암위해도를 발생되는 수준으로 보고 있다. 위의 결과를 고려할 때 소각시 측정된 최악의 경우 A 지역뿐만 아니라 B 지역에서도 건강영향f발암가능성)의 가능성이 있는 것으로 판단된다.
6 ng/m3 PM10 농도가 10 gg/ rrf씩 증가시 급성 사망률(acute mortality)가 0.6% 증가한다고 보고한 Schuhmacher 등의 결과를 고려할 때, 소각시 PM10 노출에 따른 위해도가 매우 높을 것으로 추정된다또한 Cema 등은 메타분석 (meta- analysisX 이용하여 최소한의 PM10 건강영향 가능 농도를 사망률 100 ng/m3, 기침 등의 증상 75 ng/m3, 질병율 lOOpg/n?으로 제시하였으며, 본 연구대상 지역에서 소각시 A 지역 뿐만 아니라 B 지역도 PMl0 노출에 따른 건강영향 가능성을 충분히 제시하였다欢
4 참조). 이 결과를 제외하고, 9월 초부터 10월까지 0.02-0.23 ppm 정도의 瓦이 대기 중에 존재하는 것으로 나타났고, 10월 하순 이후로 A 지역에서는 C6玦이 불검출 되었으며, B 지역에서 2회에 0.001 및 0.004 ppm이 검출되었다. 10월 초부터 11월까지 농산폐기물의 집중소각이 있는 시기로 본다면, 상대적으로 노지소각이 적은 9월에도 관측되는 되는 것으로 미루어 집중적인 노지 소각과의 연관성은 낮은 것으로 추정할 수 있다.
2에 나타내었다. 측정 전체 기간 동안에 A, B 두 지역 모두 전반적으로 대기환경기준 24시간 평균치보다 매우 낮고 연간평균치보다도 낮은 NO2 농도값을 유지하였다. 측정 기간 중 평균 NO2 농도는 A 지역이 25.

후속연구

또한 측정 분석된 대기오염물질의 농도를 이용하여 위해성 평가 모델에 적용하여 소각에 의하여 야기되어진 악영향을 추정하였다. 이 결과는 해당 지자체가 관내의 대기질 개선을 위한 최선의 대책을 수립할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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