폼알데히드는 피혁 제조나 사진 건판, 폭약 등을 만들 때 이용되며, 정수장에서 오존 처리시 생성되는 소독 부산물이기도 하다. 노출시 안구 가려움증, 간지러움, 콧물, 코막힘, 두통 등의 증상이 나타나며 목이 건조해지거나 염증이 유발된다. 폼알데히드는 US. EPA에서 호흡으로 흡입할 경우 발암등급 B1으로 분류하는 발암성 물질이다. 본 연구에서는 폼알데히드의 분석을 위해 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) 유도체를 만든 후, 고체상 카트리지를 사용하여 추출하였고 High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detector (HPLC/DAD) 로 분석하였다. 검출 한계는 $3{\mu}g/L$이고, 72.3~109.1% (상대표준편차 2.9~11.5%)의 회수율을 보였다. 1998년도부터 2007년도까지 4대강 수계를 중심으로 채수하여 분석한 결과, 정수에서 검출 빈도 48.8% (630/1291), $5.15{\sim}101.9{\mu}g/L$의 농도로 검출되었다. 먹는물 음용시 비발암성을 고려한 95 percentile 전국 평균 위험지수는 $4.37{\times}10^{-3}$로, 이는 1 이하였으므로 안전한 수준으로 판단하였다.
폼알데히드는 피혁 제조나 사진 건판, 폭약 등을 만들 때 이용되며, 정수장에서 오존 처리시 생성되는 소독 부산물이기도 하다. 노출시 안구 가려움증, 간지러움, 콧물, 코막힘, 두통 등의 증상이 나타나며 목이 건조해지거나 염증이 유발된다. 폼알데히드는 US. EPA에서 호흡으로 흡입할 경우 발암등급 B1으로 분류하는 발암성 물질이다. 본 연구에서는 폼알데히드의 분석을 위해 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) 유도체를 만든 후, 고체상 카트리지를 사용하여 추출하였고 High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detector (HPLC/DAD) 로 분석하였다. 검출 한계는 $3{\mu}g/L$이고, 72.3~109.1% (상대표준편차 2.9~11.5%)의 회수율을 보였다. 1998년도부터 2007년도까지 4대강 수계를 중심으로 채수하여 분석한 결과, 정수에서 검출 빈도 48.8% (630/1291), $5.15{\sim}101.9{\mu}g/L$의 농도로 검출되었다. 먹는물 음용시 비발암성을 고려한 95 percentile 전국 평균 위험지수는 $4.37{\times}10^{-3}$로, 이는 1 이하였으므로 안전한 수준으로 판단하였다.
Formaldehyde is used in lether manufacture, a dry plate and an explosive. It is by-product of ozonizing process in filtration plant. The effects of exposure are eye pruritus, tickle, runing nose, blocking nasal passages and headache. It also makes a dried throat and causes inflammation. It is classi...
Formaldehyde is used in lether manufacture, a dry plate and an explosive. It is by-product of ozonizing process in filtration plant. The effects of exposure are eye pruritus, tickle, runing nose, blocking nasal passages and headache. It also makes a dried throat and causes inflammation. It is classified as B1 group for inhalation by US. EPA, which can cause cancer in human. For analysis of formaldehyde, formaldehydes-DNPH derivative was extracted with solid cartridge and was analyzed by High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detector (HPLC/DAD). The detection limit was $3{\mu}g/L$ and the recoveries were 72.3~109.1% (RSD 2.9~11.5%). Water samples were collected in four Korean rivers, four times per year seasonally for 10 years from 1998 to 2007. The monitoring results were 48.8% (630/1291), $5.15{\sim}101.9{\mu}g/L$ in purified water. Because of non-carcinogen in drinking water, hazard index is calculated with RfD. Results of excess cnacer risk was below 1 and was considered as safe value.
Formaldehyde is used in lether manufacture, a dry plate and an explosive. It is by-product of ozonizing process in filtration plant. The effects of exposure are eye pruritus, tickle, runing nose, blocking nasal passages and headache. It also makes a dried throat and causes inflammation. It is classified as B1 group for inhalation by US. EPA, which can cause cancer in human. For analysis of formaldehyde, formaldehydes-DNPH derivative was extracted with solid cartridge and was analyzed by High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detector (HPLC/DAD). The detection limit was $3{\mu}g/L$ and the recoveries were 72.3~109.1% (RSD 2.9~11.5%). Water samples were collected in four Korean rivers, four times per year seasonally for 10 years from 1998 to 2007. The monitoring results were 48.8% (630/1291), $5.15{\sim}101.9{\mu}g/L$ in purified water. Because of non-carcinogen in drinking water, hazard index is calculated with RfD. Results of excess cnacer risk was below 1 and was considered as safe value.
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문제 정의
EPA method 554에서 제시된 분석 방법은 2, 4-DNPH를 사용하여 폼알데히드를 유도 체화한 후 Cig 고체상으로 추출하고 HPLC로 분석하는 방범으로서 주줄용매로 ethanol을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 주줄용매로 "-hexane을 사용함으로써 ethanol로 추출할 경우 함께 추출되는 반응시약잔류물을 가급적 제거하여 크로마토그램의 바탕 선을 안정 화시 킴으로써 검 출한계 를 향상시 키 고자 하였다. 공시료에 첨가한 폼알데히드 표준품 및 blank water 의 크로마토그램과 UV 흡수 스펙트럼을 Fig.
본 연구에서는 1998년부터 2007년까지 분석 결과를 수계별, 계절별로 비교하고, 이를 토대로 수돗물 음용에 의한 비발암성에 따른 인체 위해도 평가를 실시하였다.
제안 방법
' 소독 부산물이 포함된 물을 섭취할 경우 그 농도가 낮아 유해한 정도는 아니지만, 장기 섭취시 인체에 축적되어 암 유발 가능성을 높일 수 있다.2 따라서 좀 더 안전한 방식으로, 염소 정수처리를 줄이고 오존 정수처리를 도입한 고도 정수처리방법을 시행하였다. 미국, 일본을 비롯한 선진국에서 먼저 도입한 오존 처리방법은 염소 소독으로 인한 부산물이 발생하지 않을 뿐만 아니라 맛과 냄새의 원인이 되는 유기물을 산화시켜 불쾌감을 없애고, 높은 산화력으로 염소처리보다 살균 효과가 매우 높다.
또한 para rosaniline 법을 수정하여 UV-VIS 분광 광도법으로 측정을 하는 사례가 있다.2L끄 유도체화 방법으로 대기 중 폼알데히드를 oxazolidine 유도체 를 형성시켜 flame ionization detector (FID) 검출기로 분석하거나广 o-(pentafluorobenzyl)- hydroxylamine(PFBHA)와 유도체를 형성시켜 GC/ ECD 또는 Gas chromatography/mass spectrometry (GC/ MS)로 분석하기도 한다件5 다른 유도체화 시약으로는 본 실험에서 사용한 2, 4-dinitrophenylhydrazine (DNPH)으로 알데히드-DNPH 유도체를 만들어 농축한 후 측정 하거 나26皿 ZSM-5와 같은 Zeolite, Ci8 Sep- Pak 카트리지에 농축하여 탈착 후 크로마토그래피로 측정 하기 도 한다.29 양이 온 교환수지 의 설포네이트기가 촉매 역할을 하면서 컬럼 내에서 알데히드-DNPH 유도체를 형성시켜 농축시킨 다음 아세토나이트릴로 탈착 시켜 측정하는 방법도 있다.
4대 강을 중심으로 전구의 34 개 정수장에서 1998년부터 2007년까지 총 1291개 정수 시료 분석 결과를 사용하여 음용수 섭취에 따른 인체 위해도 평가를 수행하였다. 인체노출 평가를 수행하기 위해 만성 1일 노출량은 Monte-Carlo simulation에 의한 확률직 농도 분포 값으로 계산하고, 폼알데히드의 참고값(&D)과 비교하여 위험지수(hazard quotient)를 산정 하였다(”怒 7).
사용된다.” 그 외에 흐름 주입 분석법을 이용하여염기성 용액 중에서 과산화수소와 반응시키거나呻9 5, 5-dimethylcyclohexane-1, 3-dione (dimedone)으로 반응 시켜 20 화학발광을 측정 한다. 또한 para rosaniline 법을 수정하여 UV-VIS 분광 광도법으로 측정을 하는 사례가 있다.
공시료 100 mg] 표순歩액을 단계직으로 첨가하여 5 p.g/L, 10 p.g/L, 20 p.g/L, 50 p.g/L, 100 p.g/L, 200 μg/L으로 만든 후 전처리 방법과 같이 처리하고, HPLC로 분석하여 성분의 농도와 액체 크로마토그램의 피크 면직과의 관계식을 구하였고, S/N ratio 3 이상 되는 최저농도를 검출한계로 정하였다.
2). 또한 검출한계 이하로 나타난 시료에 대해서는 검출한계농도의 1/2값을 사용하여 오염도 자료에 포함하여 계산하였다.
본 연구에서는 폼알데히드를 DNPH로 유도 체화하여 추출과정을 거쳐 HPLC/DAD로 분석하였다. 시료 채취 시기는 1998년부터 2007년까지 전국 34 개 정수장에서 연평균 4 회 채취하여 분석하였다.
시료전처리가 끝난 용액을 Table 1에 나타낸 것처 럼물과 acetonitrile (60:40)을 이 농상으로 하여 DAD 검출기(360 nm)를 사용하여 폼알데히드 유도체를 분석하였다.
위 전처리에서 얻은 용액 중 10 rL를 액체크로마토그래프에 주입하여 분석을 실시하고 검정 곡선으로부터 시험용액 중의 각 성분의 양을 구하여 검수 중의 농도를 계산하였다.
위해성 평가는 수돗물의 먹는 물 음용시 폼알데히드의 비발암성을 고려하여 위험지수를 계산하였다. 수계별 위험지수는 금강 수계에서 4.
인체노출 평가를 수행하기 위해 만성 1일 노출량은 Monte-Carlo simulation에 의한 확률직 농도 분포 값으로 계산하고, 폼알데히드의 참고값(&D)과 비교하여 위험지수(hazard quotient)를 산정 하였다(”怒 7). 인체노출평가 계산에 사용한 국내 성인 평균 체중은 61 kg(한국표준과학연구원 , 국민표준체 위 조사보고서 , 1997년)을, 1일 음용수 십취량은 1.4 L/day(90 percentile 값이 2.0 L/day, U.S. EPA)을 사용하였으며, 이 값들의 정규 분포(normal distribution)를 사용하여 simulation을 수행하였다. 음용수를 통해 노출된 기간은 미구 EPA에서 정한 값을(거주지억의 경우 30년) 사용하였고, 기대시간은 비발암성 경우 노출 기간과 같은 30년을 사용하였다.
폼알데히드는 먹는 물 음용시 비발암성으로 발암력 (Qj)이 아닌 1일 참고값(RfD)을 적용하여 위험지수를 계산하였다. 미국 EPA를 비롯한 국제공인기구에서는 평가된 위험지수가 1보다 작으면 안전한 것으로 평가하고 있다.
폼알데히드의 국내 정수장에서의 수계별, 계절별 발생 분포를 조사하기 위하여 1998년부터 2007년까지 10 년간 전구 34 개 정수장에서 연평균 4 회 채취하여 정수장 먹는 물 시료를 분석하였다. 정수 분석결과, 검출빈도는 48.
대상 데이터
1998년부터 2007년까지 2년간 전구의 주요 정수 장중 4대 강(한징-, 금깅I 낙농깅I 영신-강)을 중심으로 34 개 정수장에서 채취한 정수시료 1, 291 개를 대상으로폼알데히드를 조사하였다.
1998년부터 2007년까지 전구의 주요 정수장 중 4대강 중심으로 34 개 정수장을 지정하여 매년 계절별로 평균 4 회 정수된 물을 채취하였다. 4대 강으로는 한깅.
Waters사 (Massachusetts, USA)의 고체상 카드리지 플러스과 Sartorius 사(Chicago, IL, USA)의 Minisart RC 4(4.5 jim) 필터를 구입하여 사용하였다.
정제수는 시약용 정제수를 사용하거나, 2 L의 증류수를 2 시간 정도 끓여 1 I로 농축 한 후 병 구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 하여 사용하였다. n-Hexane 과 methanole B & J 사(Muskegon, Ml, USA) 의 HPLC 급을 사용하였다. 엮 산은 J.
또한 분석대상 정수장 34 개 중 12 개 정수장에서는 정수 뿐 아니라 원수를 같이 채취하여 분석하였다. 원수 분석결과, 검출빈도는 9.
본 연구에서 사용한 LC/DAD는 Agilent사(Santa Clara, CA, USA)의 1100 series 사용하였고, vacuum manifblder는 SUPELCO 사(Bellefonte, PA, USA)의 Visiprep™ 모델을 사용하였다. 펌프는 GAST사 (Michigan, USA)의 제품을 사용하였다.
본 연구에서 사용한 폼알데히드 표준물질은 Aldrich 사(Milwaukee, Wl, USA)에서 구입 하였으며, 유도 체화시약은 TCI 사(Tokyo, Japan)의 24DNPH을 시용하였다. 정제수는 시약용 정제수를 사용하거나, 2 L의 증류수를 2 시간 정도 끓여 1 I로 농축 한 후 병 구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 하여 사용하였다.
시료 채취 시기는 1998년부터 2007년까지 전국 34 개 정수장에서 연평균 4 회 채취하여 분석하였다.
n-Hexane 과 methanole B & J 사(Muskegon, Ml, USA) 의 HPLC 급을 사용하였다. 엮 산은 J.T. Baker사(Phillipsburg, NJ, USA)에서 구입하였고, sodium chloride와 ammonium chloride, citric acid, sodium citratee Junsei 사(Tokyo, Janpan)의 특급시약을 구입하여 사용하였다.
모델을 사용하였다. 펌프는 GAST사 (Michigan, USA)의 제품을 사용하였다.
데이터처리
인체노출 평가를 수행하기 위해 만성 1일 노출량은 Monte-Carlo simulation에 의한 확률직 농도 분포 값으로 계산하고, 폼알데히드의 참고값(&D)과 비교하여 위험지수(hazard quotient)를 산정 하였다(”怒 7). 인체노출평가 계산에 사용한 국내 성인 평균 체중은 61 kg(한국표준과학연구원 , 국민표준체 위 조사보고서 , 1997년)을, 1일 음용수 십취량은 1.
성능/효과
1998~2007년의 전체 시료에 대한 분석 결과, 각 연도별 농도는 비슷한 수준이었으나, 검출빈도를 보면 1999년 이후 높아진 것을 확인할 수 있었다. 산업적으로 폼알데히드 사용량이 늘어나고 발생률이 높아지면서 환경 노출이 증가한 것이라고 생각된다.
계절별 분석결과, 검출빈도는 42~52%로 비슷하였지만, 갈수기인 봄, 가을이 여름, 겨울과 비교하였을 때 검출농도가 높게 나온 것을 확인할 수 있었다. 이 결과로부터 폼알데히드 검출 농도가 수온보다는 강수량에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.
계절별 분석결과, 상대적으로 강수량이 적은 봄(평균농도 18.4 μg/L)과 가을(평균농도 17.6 μg/L)이 여름(평균농도 16.0 jxg/L)과 겨울(평균농도 16.8 jxg/L)보다 더 높은 농도로 나타났다(Fig. 5). 시료 채취 시 수온보다는 계절별 강수량이 검출농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
수계별 분석결고h 검출빈도는 한강 수계에서 가장 높은 것으로 나타났으며, 대부분 고도정수처리를 통해 오존 소독을 시행하고 있는 낙동강 수계가 두 번째로 높았으나, 평균검출농도는 오히려 16.2 μg/L로 가장 낮게 측정되었다. 수계별 검출빈도를 살펴보면 한강> 낙동강>금강>영산강 순으로 측정되었으며, 평균검출농도는 금강>영산강>한강>낙동강 수계 순으로 나타났다0枣 4).
수계별 분석결과, 검출빈도가 높은 한강, 낙동강보다 금강, 영산강에서 검출농도가 높게 나타났다. 오존 처리를 하는 낙동강 수계에서 검출농도가 제일 낮았고 원수에서 폼알데히드가 검출되었으나 정수에서 검출되지 않거나 더 낮은 농도로 검출된 것으로 볼 때폼알데히드는 고도 정수 처리 과정으로 인해 발생 또는 증가한다고 보기 어려우며, 다만 정수과정이 폼알데히드 발생의한 가지 원인이 될 수는 있다고 사료된다.
미국 EPA를 비롯한 국제공인기구에서는 평가된 위험지수가 1보다 작으면 안전한 것으로 평가하고 있다. 수계별, 계절별, 전체에 해당하는 위해성 평가 결과, 모두 1 이하로서 안전한 것으로 판단하였다(Table 4).
5). 시료 채취 시 수온보다는 계절별 강수량이 검출농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
연도별 분석결과, 기하평균 12.3-20.0 jxg/L로 비슷한 농도로 검출되었으나, 검출빈도를 비교하여 보면 1998년의 검출빈도는 8.9%(12/135)로 낮았으나, 그 후 검출빈도가 높아지면서 2000년과 2001년의 검출 빈도가 71.3%(97/136), 74.3% (101/136)로 높게 검출되었다(7缶 3).
8 jig/L 이었다. 원수에서 폼알데히드 검출빈도, 검출농도 모두 정수와 비교하여 보았을 때 비교적 낮게 검출되고 있었으며, 한강 수계 중 암사와 구의, 낙동강 수계 중 덕산과 칠서, 영산강수계 중 용연, 금강 수계 중 송촌 정수장과 각 취수장분석 결과를 비교해보면 원정수가 비교적 비슷한 농도로 검출되고 있음을 알 수 있다. 하지만 송촌의 2002년 9월 결과와 구의, 넉신-, 칠서의 2006년 9월 결과와 같이 정수에서 검출되지 않거나 정수보다 원수에서 더 높은 농도로 검출되는 것을 확인할 수 있었다.
이 결과로부터 폼알데히드 검출 농도가 수온보다는 강수량에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.
폼알데히드의 검정 곡선은 외부표준물질 분석법을 사용하였으며, 작성 결과 5-200 jig/L 농도범위에서 직선성이 0.999 이상으로 우수하게 나타났다. 본 실험의 검출한계는 3.
폼알데히드의 회수율 측정을 위해 표준 시료 용액을 물 100 mL에 20 μg/L와 200 jig/L 뇌게 첨가한 후 시료의 시험방법과 농일하게 처리하여 측정한 결과, 85.4%와 86.5%의 추출 회수율을 보였으며, 상대표준 편차(RSD)는 각각 6.1 %와 5.1 %로 나타났다. 이에 대한 결과는 아래 Table 3에 나타내었다.
95x10-3로 가장 낮게 나타났다. 하지만 95 percentile 값을 기준으로 한 위험지수는 모두 1 이하로서 안전한 것으로 판단하였다.
원수에서 폼알데히드 검출빈도, 검출농도 모두 정수와 비교하여 보았을 때 비교적 낮게 검출되고 있었으며, 한강 수계 중 암사와 구의, 낙동강 수계 중 덕산과 칠서, 영산강수계 중 용연, 금강 수계 중 송촌 정수장과 각 취수장분석 결과를 비교해보면 원정수가 비교적 비슷한 농도로 검출되고 있음을 알 수 있다. 하지만 송촌의 2002년 9월 결과와 구의, 넉신-, 칠서의 2006년 9월 결과와 같이 정수에서 검출되지 않거나 정수보다 원수에서 더 높은 농도로 검출되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 고도 정수처리가 폼알데히드 생성에 큰 영향을 주지 않는 것을 나타낸다(尸该.
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