This study estimated the health risk of heavy metals in particulate matter $(PM)_{2.5}$ in a Gwangyang industrial complex. The $PM_{2.5}$ containing heavy metal was collected from January to November, 2008 using a denuder air sampler and by IC (Ion Chromatograph). The risk asse...
This study estimated the health risk of heavy metals in particulate matter $(PM)_{2.5}$ in a Gwangyang industrial complex. The $PM_{2.5}$ containing heavy metal was collected from January to November, 2008 using a denuder air sampler and by IC (Ion Chromatograph). The risk assessment was performed in a four-step process; hazard identification, exposure assessment, dose-response assessment and risk characterization. In the hazard identification process, $Cr^{6+}$, Ni, As, and Pb were categorized as human carcinogens and probable human carcinogens, while Ti, Mn, Se, P, $Cr^{3+}$, Cu, and Zn were not classified as human carcinogens. It was found that the excess cancer risk by Central Tendency Exposure (CTE) of $Cr^{6+}$ and As in $PM_{2.5}$ was > $10^{-6}$, and the total excess cancer risk posed by carcinogen heavy metals in $PM_{2.5}$ was > $10^{-6}$. It was also determined that the total hazard index by CTE of non-carcinogen heavy metals in $PM_{2.5}$ was <1. Taken together, these results indicate a high cancer risk associated whit inhalation of heavy metal-containing$PM_{2.5}$ in industrial areas.
This study estimated the health risk of heavy metals in particulate matter $(PM)_{2.5}$ in a Gwangyang industrial complex. The $PM_{2.5}$ containing heavy metal was collected from January to November, 2008 using a denuder air sampler and by IC (Ion Chromatograph). The risk assessment was performed in a four-step process; hazard identification, exposure assessment, dose-response assessment and risk characterization. In the hazard identification process, $Cr^{6+}$, Ni, As, and Pb were categorized as human carcinogens and probable human carcinogens, while Ti, Mn, Se, P, $Cr^{3+}$, Cu, and Zn were not classified as human carcinogens. It was found that the excess cancer risk by Central Tendency Exposure (CTE) of $Cr^{6+}$ and As in $PM_{2.5}$ was > $10^{-6}$, and the total excess cancer risk posed by carcinogen heavy metals in $PM_{2.5}$ was > $10^{-6}$. It was also determined that the total hazard index by CTE of non-carcinogen heavy metals in $PM_{2.5}$ was <1. Taken together, these results indicate a high cancer risk associated whit inhalation of heavy metal-containing$PM_{2.5}$ in industrial areas.
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문제 정의
본 연구는 산업단지 대기환경 관리방안 수립에 있어 PM2.5 관리의 필요성을 검토하기 위한 일환으로 유해대기오염물질 중 PM2.5에 함유되어 있는 중금속의 흡입으로 인한 발암위해 가능성 및 건강위해 가능성을 평가하고 이의 결과를 바탕으로 향후 산업단지의 대기환경 관리방안 수립에 있어 PM2.5 관리에 관한 필요성을 검토하였다.
본 연구는 현 산업단지 공기질 관리에 있어 현 PM10의 관리에서 PM2.5의 관리의 필요성을 확인하기 위한 일환으로 산업단지 내 PM2.5 노출에 의한 거주자들의 건강영향을 평가함으로써 PM2.5의 관리 필요성이 도출될 수 있도록 연구설계하였다.
이에 본 연구에서는 산업단지 유해대기오염물질 중 PM2.5에 함유되어 있는 중금속 중 건강상의 유해성을 살펴보고 이중 유해 중금속이 환경노출에 대한 건강위해성을 결정론적 및 확률론적으로 평가함으로써 보다 과학적이며 건강영향이 고려된 산단지역 대기환경 관리대책안 수립에 있어서의 기초적 자료를 확보하고자 수행되었다.
환경유해오염물질의 노출에 의한 건강위해성평가의 방법으로 최근 노출평가의 중요성을 인식하여 개인의 노출량을 평가하기 위한 personal air sampler 등이 개발되어져 사용되고 있다. 하지만 중금속의 개인 노출량 평가를 위한 sampler는 다른 유해오염물질에 비해 정량 및 정성적 평가가 가능한 sampler의 개발이 이루어지고 있지 않아 본 연구에서는 환경중의 노출 농도를 평가하고 이를 바탕으로 개인 노출량을 평가하였다. 또한 환경중의 노출 농도 평가에 있어 단일 지점을 선정하여 평가함으로써 자료의 수립 과정에서 발생될 수 있는 정보의 오류가 발생될 수 있을 것으로 여겨진다.
가설 설정
노출기간은 산단지역에서 출생으로부터 사망까지 거주하는 것으로 가정하였으며, 연간 평균적으로 300일, 최대 330일을 거주하는 것으로 가정하였다. 노출기간의 분포는 평균 300일, 표준편차 19일을 가지는 lognormal 분포를 가정하였다.
노출기간은 산단지역에서 출생으로부터 사망까지 거주하는 것으로 가정하였으며, 연간 평균적으로 300일, 최대 330일을 거주하는 것으로 가정하였다. 노출기간의 분포는 평균 300일, 표준편차 19일을 가지는 lognormal 분포를 가정하였다.
0 kg을 활용하였다. 또한 체중의 분포 역시 환경부에서 제공하는 자료를 바탕으로 lon-normal 분포를 가정하였다.23,24)
본 연구에서는 국내 호흡율 조사관련 자료의 빈약성으로 미국 EPA에서 정하고 있는 평균 호흡율을 이용하여 CTE의 경우 20 m3/day, RME의 경우 30 m3/day를 본 연구의 호흡율 노출계수 값으로 선정하였다. 또한 호흡율의 분포는 triangel 분포로 가정하였으며, triangel 분포의 최대, 최소 및 최적값은 Adams(1993)25)이 제시한 연구결과의 적절한 활동, 휴식 활동 및 가벼운 활동시의 호흡율을 이용하였다.
제안 방법
이에 본 연구에서는 국내외 자료를 바탕으로 산단지역 거주자의 노출계수별 노출량의 산정 및 노출시나리오를 작성하였다(Table 2).
PM2.5의 성분분석을 통해 검출된 유해 중금속 중 IRIS의 독성 정보가 존재하는 중금속으로는 Ti, Cr3+, Cr6+, Mn, Ni, As, Se, Pb, P, Cu 및 Zn으로 조사되었으며, 이중 호흡에 의한 단위위해도 및 참고치가 존재하는 중금속으로는 Ti, Cr6+, Mn, Ni, As로 조사되어 이들 중금속에 의한 위해성평가를 수행하여 그 결과를 제시하였다. Pb의 경우 미국 EPA의 분류체계인 발암증거의 가중에 의하면 B2로 유력한 발암가능성이 있는 중금속으로 조사되었으나 아직 단위위해도 및 참고치에 대한 자료가 없어 본 연구의 건강위해성 평가에서 제외하였다.
Table 1은 산단지역에서 검출된 중금속 중 EPA 분류 체계인 발암증거의 가중(weighting of evidence)에 따라 발암력 분류, 단위 위해도 및 NOAEL 또는 LOAEL로부터 유도된 참고치 등을 TOMES plus(Toxicology Occupational Medicine and Environmental Series)내의 IRIS(integrated risk information system) 자료 조사를 통해 제시하였다. 또한 외삽방법, 노출경로 및 암의 형태 등을 동일한 방법을 통해 조사하여 제시하였으며, 조사된 자료 중 단위위해도 및 참고치가 주어진 중금속만을 본 연구의 건강위해성평가의 대상 오염물질로 선정하였다.
Table 2는 산단지역 유해공기오염물질 중 PM2.5에 부착된 중금속에 의한 건강위해성평가를 수행하기 위해 작성된 노출시나리오를 제시한 것으로 여러 문헌 조사를 통해 도출된 노출계수와 위험성 확인을 단위 위해도 및 참고치 값이 주어진 중금속의 CTE(central tendency exposure) 상태의 평균농도 및 RME(resonable maximum exposure) 상태의 최대 농도를 제시하였으며, Crystal ball 2000(Decisioneeting Inc.) 프로그램을 이용하여 조사된 중금속별 농도분포를 산출하여 각 중금속별 확률분포를 제시하였다.
또한 환경중의 노출 농도 평가에 있어 단일 지점을 선정하여 평가함으로써 자료의 수립 과정에서 발생될 수 있는 정보의 오류가 발생될 수 있을 것으로 여겨진다. 그러나 이의 극복을 위해 본 연구에서는 확률론적 건강 위해성평가방법을 적용하여 연구대상 지역 주민들이 중금속 노출에 의한 발생가능한 건강상의 악영향을 확률론적으로 제시하였다.
노출시나리오에 제시된 CTE 및 RME 상의 각 발암성물질의 병합평균농도와 노출계수 값을 활용하여 평생 일일 평균 용량을 산출하였으며, 산출된 평생 일일 평균 용량과 한국인의 평균 체중 및 평균 호흡량으로 보정된 발암잠재력을 곱하여 남녀 각각 단일 발암위해도를 산출하였다. 또한 확률분포를 이용하여 몬테카를로 분석을 통해 확률론적 발암위해도의 평균값과 25%, 50%, 75%, 90%, 95%, 100% 값을 남녀별로 각각 산출하였다.
노출시나리오에서 제시된 CTE 및 RME 상의 각 비발암성물질의 농도를 각 오염물질별 참고치로 나누어 단일비발암위해도지수를 산출하였다. 또한 확률분포를 이용하여 몬테카를로 분석을 통해 확률론적 비발암위해도 지수의 평균값, 25%, 50%, 75%, 90%, 95%, 100% 값을 각각 산출하였다.
다만, 테프론 필터는 소수성이기 때문에 100 µl 실린지를 이용하여 필터의 포집 면에 100 µl의 에탄올(C2H5OH)로 적셔주어서 초순수와의 접촉을 좋게 전처리를 하였다.
대기 중 PM2.5의 중량농도는 시료가 포집된 필터를 추출하기 전에 필터에 포집된 미세입자의 포집되기 전과 포집된 후의 무게를 칭량하여 중량농도를 측정하였다. 또한 포집되기 전과 포집된 후의 필터를 항온ㆍ항습장치에 보관 시에 포집용 필터와 함께 비교필터를 각 세 장을 추가로 준비하여 시료포집용 필터의 중량 측정 시에 함께 측정하여 중량 측정 시 발생하는 오차를 보정하였다.
대기 중 PM2.5의 탄소분석을 위한 여과지는 650℃에서 3시간 동안 미리 가열한 석영여과지(Quartz fiber filter)를 이용하였으며, 필터 팩 전단에 석영여과지를 장착하고 후단에 다른 석영여과지(backup filter)를 장착하여 시료채취 시 발생하는 오차를 보정하는데 이용하였다.
추출된 용액들은 분석 시까지 4℃로 유지된 냉장고에 보관하였다. 디누더에서 추출된 용액들 은이온크로마토그래피(IC, Dionex DX-120)를 이용하여 각 성분을 분석하였다.
5의 관리 필요성 및 관리방안 수립의 기초적 자료를 제공함으로 고려하여 함유률이 가장 높은 8%를 적용하여 평가하였다. 또한 경우 산업단지의 특성을 고려하여 정련과정에서 배출되는 먼지에 부착된 Ni에 대한 단위위해도를 이용하여 초과 발암 발생 가능성을 평가하였다.
5의 중량농도는 시료가 포집된 필터를 추출하기 전에 필터에 포집된 미세입자의 포집되기 전과 포집된 후의 무게를 칭량하여 중량농도를 측정하였다. 또한 포집되기 전과 포집된 후의 필터를 항온ㆍ항습장치에 보관 시에 포집용 필터와 함께 비교필터를 각 세 장을 추가로 준비하여 시료포집용 필터의 중량 측정 시에 함께 측정하여 중량 측정 시 발생하는 오차를 보정하였다.
노출시나리오에 제시된 CTE 및 RME 상의 각 발암성물질의 병합평균농도와 노출계수 값을 활용하여 평생 일일 평균 용량을 산출하였으며, 산출된 평생 일일 평균 용량과 한국인의 평균 체중 및 평균 호흡량으로 보정된 발암잠재력을 곱하여 남녀 각각 단일 발암위해도를 산출하였다. 또한 확률분포를 이용하여 몬테카를로 분석을 통해 확률론적 발암위해도의 평균값과 25%, 50%, 75%, 90%, 95%, 100% 값을 남녀별로 각각 산출하였다.
노출시나리오에서 제시된 CTE 및 RME 상의 각 비발암성물질의 농도를 각 오염물질별 참고치로 나누어 단일비발암위해도지수를 산출하였다. 또한 확률분포를 이용하여 몬테카를로 분석을 통해 확률론적 비발암위해도 지수의 평균값, 25%, 50%, 75%, 90%, 95%, 100% 값을 각각 산출하였다.
먼지시료가 채취된 PM2.5 중 수용성 이온성분들(Cl−, NO2−, NO3− , SO42−, Na+, NH4+, K+ , Mg2+, Ca2+)의 농도를 측정하기 위하여 중량분석이 끝난 테프론 필터는 10 ml의 초순수(double distilled water)를 이용하여 초음파 세척기(ultrasonic bath; Branson 8210)로 추출하였다.
몬테카를로 분석은 Crystal ball 2000(Decisioneeting Inc.) 프로그램을 이용하여 10,000번의 반복 실행을 수행하였다.
복수의 발암물질(multiple carcinogenic chemicals)의 흡입에 기인한 통합발암위해도는 CTE 및 RME 상태의 각 오염물질별 단일 발암위해도를 합하여 산출하였으며, 확률론적 통합발암위해도 역시 각각의 확률론적 단일 발암위해도를 합하여 산출하였다.19,21,26)
복수의 비발암물질(multiple non-carcinogenic chemicals)의 흡입에 의한 통합 비발암위해도지수는 CTE 및 RME 상태의 각 오염물질별 단일 비발암위해도지수를 합하여 산출하였으며, 확률론적 통합 비발암위해도지수 또한 각각의 확률론적 단위위해도지수를 합하여 산출하였다.19,21,26)
본 연구는 2008년 1월 8일 부터 2008년 11월 12일까지 기상조건을 고려하여 각 계절의 대표적인 기간을 선택하여 측정하였다. 측정은 겨울, 봄, 여름, 가을까지 각 계절별 3일 간격으로 15회씩 총 60회에 걸쳐서 이루어졌다.
, Ni 및 As로 조사되었다. 본 연구에서 조사된 Cr의 경우총 Cr으로 발암위해성평가시 6가 크롬만을 고려하기 위해 조사된 Cr 농도의 8%의 농도를 6가 Cr의 농도로 환산하여 평가하였다. 이는 강 등27)에 의해 국내 산업단지에서 조사된 총 Cr 중 6가 Cr의 함유율은 평균 0.
EPA에서는 건강위해성평가시의 호흡율은 20 m3/ day로 규정하고 있다. 본 연구에서는 국내 호흡율 조사관련 자료의 빈약성으로 미국 EPA에서 정하고 있는 평균 호흡율을 이용하여 CTE의 경우 20 m3/day, RME의 경우 30 m3/day를 본 연구의 호흡율 노출계수 값으로 선정하였다. 또한 호흡율의 분포는 triangel 분포로 가정하였으며, triangel 분포의 최대, 최소 및 최적값은 Adams(1993)25)이 제시한 연구결과의 적절한 활동, 휴식 활동 및 가벼운 활동시의 호흡율을 이용하였다.
유량에 대한 신뢰성을 높이기 위하여 각 시료채취장치에 사용되는 펌프의 유량보정은 Gilibrate(Gilian Instrument Corp.)를 이용하여 계절별로 시료채취 전후에 보정하였으며 각 시료채취장치에 적산유량계를 부착하여 총 유량을 산정하였다.
광양시 측정 장소는 주위에 주택과 상가들이 밀집되어 있어서 광양시의 대기 질을 대표할 수 있는 광양시청(광양 시정 인근 광양소방소) 소방서 옥상(지상에서 약 15 m 높이)에 측정기를 설치하여 측정을 수행하였다. 측정시간은 측정 당일 오전 11시부터 다음날 11시까지 24시간 동안 포집하였다. 측정에 사용된 각종 기상자료는 광양시 중동 기상관측소 자료를 이용하였다.
본 연구는 2008년 1월 8일 부터 2008년 11월 12일까지 기상조건을 고려하여 각 계절의 대표적인 기간을 선택하여 측정하였다. 측정은 겨울, 봄, 여름, 가을까지 각 계절별 3일 간격으로 15회씩 총 60회에 걸쳐서 이루어졌다. 광양시 측정 장소는 주위에 주택과 상가들이 밀집되어 있어서 광양시의 대기 질을 대표할 수 있는 광양시청(광양 시정 인근 광양소방소) 소방서 옥상(지상에서 약 15 m 높이)에 측정기를 설치하여 측정을 수행하였다.
대상 데이터
우리나라에서는 여러 연구기관에서 수명과 기대여명에 대한 자료가 발표되고 있지만, 대부분이 통계청의 자료를 인용하고 있는 실정이다.23) 이에 본 연구에서는 통계청에서 제시하고 있는 2008년도 기대수명(남: 70.6년, 여: 78.1년)을 본 연구의 기대수명 노출계수 값으로 선정하였다. 또한 평균수명의 확률분포는 남녀 각각 단일 값을 사용하였다.
가스상 및 입자상 황산화물과 질소산화물인 산성오염물질들은 디누더 측정기(University Research Glassware)를 이용하여 16.7 l/min의 유량으로 시료를 포집하였다. 디누더 측정기는 2.
측정은 겨울, 봄, 여름, 가을까지 각 계절별 3일 간격으로 15회씩 총 60회에 걸쳐서 이루어졌다. 광양시 측정 장소는 주위에 주택과 상가들이 밀집되어 있어서 광양시의 대기 질을 대표할 수 있는 광양시청(광양 시정 인근 광양소방소) 소방서 옥상(지상에서 약 15 m 높이)에 측정기를 설치하여 측정을 수행하였다. 측정시간은 측정 당일 오전 11시부터 다음날 11시까지 24시간 동안 포집하였다.
Table 1은 산단지역에서 검출된 중금속 중 EPA 분류 체계인 발암증거의 가중(weighting of evidence)에 따라 발암력 분류, 단위 위해도 및 NOAEL 또는 LOAEL로부터 유도된 참고치 등을 TOMES plus(Toxicology Occupational Medicine and Environmental Series)내의 IRIS(integrated risk information system) 자료 조사를 통해 제시하였다. 또한 외삽방법, 노출경로 및 암의 형태 등을 동일한 방법을 통해 조사하여 제시하였으며, 조사된 자료 중 단위위해도 및 참고치가 주어진 중금속만을 본 연구의 건강위해성평가의 대상 오염물질로 선정하였다.
본 연구에서 조사된 중금속 중 IRIS에서 발암 독성(단위위해도)의 정보가 제공되는 중금속으로는 Cr6+, Ni 및 As로 조사되었다. 본 연구에서 조사된 Cr의 경우총 Cr으로 발암위해성평가시 6가 크롬만을 고려하기 위해 조사된 Cr 농도의 8%의 농도를 6가 Cr의 농도로 환산하여 평가하였다.
본 연구에서는 한국인의 평균 체중을 환경부의 노출 평가지침서(2001)에서 제시하고 있는 남녀 각각 68.6 kg, 56.0 kg을 활용하였다. 또한 체중의 분포 역시 환경부에서 제공하는 자료를 바탕으로 lon-normal 분포를 가정하였다.
측정시간은 측정 당일 오전 11시부터 다음날 11시까지 24시간 동안 포집하였다. 측정에 사용된 각종 기상자료는 광양시 중동 기상관측소 자료를 이용하였다.
이론/모형
디누더 측정기는 테프론으로 코팅된 싸이클론, 3개의 디누더, 테프론 여과지와 나일론 여과지를 넣을 수 있는 여과지 팩(Filter pack), 그리고 디누더 측정기를 넣을 수 있는 샘플링 상자로 구성된다. 측정을 위하여 디누더를 코팅(coating)하고 분석은 미국 EPA방법을 이용하였다. 싸이클론으로부터 첫번째 디누더는 HNO3, SO2를 포집하기 위하여 0.
성능/효과
As의 노출로 인한 초과 발암위해도는 남녀 모두에서 CTE 노출에서의 발암위해도가 10−5을 초과하는 것으로 조사되어 다른 조사대상 중금속에 비해 발암위해도가 가장 높은 것으로 조사되었다.
Ni의 노출로 인한 초과 발암위해도는 남성의 경우 RME에서 2.0×10−6으로 미국 EPA에서 권고하고 있는 10−6을 초과하는 것으로 조사되었으며, 여성 역시 RME에서 2.4×10−6으로 미국 EPA에서 권고하고 있는 10−6을 초과하는 것으로 조사되었다.
결정론적 발암위해도 분석 결과 남녀 모두에서 CTE 노출시 미국 EPA에서 권고하고 있는 10−6을 초과하고 있는 것으로 조사되었으며, RME 노출의 경우 미국 EPA의 상위 권고치인 10−4를 초과하고 있는 것으로 나타났다.
둘째, 위해도지수의 경우 조사대상 중금속 모두 CTE 노출에서 ‘1’을 초과하지 않았으나 RME 노출에서 Mn 의 경우 ‘1’을 초과하는 것으로 조사되었고 통합 위해도지수 역시 CTE 노출상태에서는 ‘1’을 초과하지 않았으나 RME 노출 상태에서 ‘1’을 초과하는 것으로 조사되었다.
또한 몬테카를로 분석 결과 남성 및 여성 모두 25%의 범위에서 10−6 보다 낮은 값을 나타냈으나 50%에서 남녀 모두에서 10−6을 초과하는 것으로 조사되었다.
5에 부착된 유해 중금속 오염물질의 노출에 의한 비발암성 건강유해영향 발생 가능성을 나타낸 것으로 결정론적 분석 및 몬테카를로 분석을 통한 확률론적 분석 결과 Ti, Cr6+ 및 Mn 모두 1을 초과하지 않는 것으로 조사되어 개별 중금속의 노출에 의한 비발암성 건강상 유해한 영향이 발생할 가능성이 없는 것으로 보인다. 또한 이들 중금속의 개별적 노출이 아닌 통합적 노출에 의한 통합 위해도 지수 역시 CTE 및 몬테카를로 분석에서 위해도 지수가 1을 초과하지 않는 것으로 조사된 반면 RME에서 1을 초과하는 것으로 조사되었다. 이는 각 중금속의 최대 노출시 건강상의 유해한 영향이 발생할 가능성이 있음을 나타내는 결과로 산단지역 거주자들의 환경보건적 측면에서 산단지역의 중금속 관리 및 PM2.
몬테카를로 분석 결과 남성의 경우 90%까지 10−6 이하의 값을 보였으며, 95%에서 10−6을 초과하는 것으로 나타낸 반면 여성은 90%에서 10−6을 초과하는 것으로 조사되었다.
몬테카를로 분석 결과 역시 25%에서 미국 EPA에서 권고하고 있는 10−6을 초과하는 것으로 조사되어 다른 중금속에 비해 주의 깊은 관리가 요구되어지는 유해 중금속 물질임을 확인할 수 있었다.
본 연구에서 산출된 PM2.5에 부착된 중금속의 흡입으로 인한 통합위해도 평가 결과 CTE 노출시 발암위해도가 미국 EPA에서 권고하고 있는 발암위해도의 하한 권고치인 10−6을 초과하고 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서 조사된 산업단지 PM2.5에 부착된 중금속 물질의 노출로 인한 통합발암위해도의 경우 CTE 노출에서 남녀 각각 1.6×10−5 , 2.0×10−5로, RME 노출에서는 남녀 각각 1.2×10−4 , 1.5×10−4로 조사되었다.
여성의 경우는 CTE 노출시 1.8×10−6 , RME 노출시 8.1×10−6으로 남성의 결과와 같이 미국 EPA에서 권고하고 있는 10−6에 비해 CTE 및 RME 모두 높은 값을 나타냈으며, 남성에 비해 높은 발암위해도를 나타내고 있는 것으로 조사되었다.
이상의 결과를 통해 산업단지 PM2.5에 부착된 중금속의 노출로 인한 건강상의 영향으로는 장기간 노출로 인한 발암 발생 가능성이 높음을 확인할 수 있었으며, 또한 PM2.5에 부착된 중금속 노출에 의한 위해성평가 결과와 본 연구 대상지역에 근접한 산업단지의 PM10에 부착된 중금속의 노출에 의한 위해성평가 결과가 유사한 결과를 나타내고 있음을 고려할 때 산업단지 중금속 노출 저감을 위한 관리방안 수립시 PM2.5에 대한 저감 대책 수립이 요구되어짐을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과는 산업단지의 중금속의 노출에 의한 발암위해도의 경우 허용 위해도인 10−6을 초과하고 있으며, PM10에 부착된 중금속의 발암위해도와 PM2.5에 부착된 중금속의 발암 위해도가 유사함을 고려할 때 중금속의 노출로 인한 발암위해성의 저감을 위해서는 PM2.5의 관리의 필요성을 확인할 수 있었다.
첫째, 발암위해도의 경우 CTE 노출 상태에서 Ni를 제외한 Cr6+와 As의 경우 남녀 모두 허용위해도인 10−6을 초과하고 있는 결과를 나타냈으며, 통합위해도 역시 남녀 모두에서 10−5을 초과하는 결과를 나타냈다.
후속연구
하지만 중금속의 개인 노출량 평가를 위한 sampler는 다른 유해오염물질에 비해 정량 및 정성적 평가가 가능한 sampler의 개발이 이루어지고 있지 않아 본 연구에서는 환경중의 노출 농도를 평가하고 이를 바탕으로 개인 노출량을 평가하였다. 또한 환경중의 노출 농도 평가에 있어 단일 지점을 선정하여 평가함으로써 자료의 수립 과정에서 발생될 수 있는 정보의 오류가 발생될 수 있을 것으로 여겨진다. 그러나 이의 극복을 위해 본 연구에서는 확률론적 건강 위해성평가방법을 적용하여 연구대상 지역 주민들이 중금속 노출에 의한 발생가능한 건강상의 악영향을 확률론적으로 제시하였다.
몬테카를로 분석의 결과 역시 남녀 모두 25%에서 모두 10−6을 초과하고 있고, 100%에서는 남녀 모두 10−4를 초과하고 있는 것으로 조사되어 산단지역 거주자의 중금속 노출에 의한 발암 가능성을 고려할 경우 PM2.5의 제어를 통한 중금속의 노출의 감소 유도 등 적극적인 관리 대책이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
이는 최원욱이29) 본 연구의 인접 산업단지인 여천공단지역을 대상으로 PM10에 부착된 중금속의 흡입으로 인한 발암위해도 평가의 기여율 결과인 As > Cr > Cd > Be의 결과와 유사한 결과를 나타내고 있는 것으로 조사되어 공단지역 As 및 Cr에 대한 적극적 관리과 요구되어 짐을 확인할 수 있었으며, 이들 관리 대책의 수립 중 PM2.5의 제어를 통한 유해 중금속의 관리 대책의 수립과 검토가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
건강위해성평가란 무엇인가?
환경오염으로 인한 인체 영향에 대한 관심이 증대됨에 따라 정부에서도 대기오염 저감을 위해 여러 연구와 정책을 실시하였으나, 아직 국민들이 느끼는 체감인식 즉, 환경오염으로 인한 인체 영향에 대한 종합적, 과학적, 계량적인 정보의 제공과 의사교환을 통한 국민의 신뢰에는 부정적인 면이 강하다. 이러한 사회적, 문화적 요구 및 불확실성으로 얽혀있는 환경문제를 충족할 수 있는 과학적이고 합리적인 방법론이 바로 건강위해성평가(health risk assessment)라고 할 수 있다.1)미국을 비롯한 외국의 선진국에서는 이미 1980년대부터 위해성평가를 제도화하였고, Risk Assessment와 Risk Management를 환경연구방향의 기본 축으로 하여 환경정책차원에서 폭넓게 받아들임으로서 각종 환경오염물질의 기준설정에 응용하고 있으며, 최근 들어 국내에서도 위해성평가를 통한 공기질 관리 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
화석연료 사용량의 증가와 폐기물 소각처리, 산업시설 배출물질 증가로 방출되는 물질은?
산업화 이후 화석연료 사용량의 증가와 함께 최근 들어 폐기물 소각처리량 및 산업시설 배출물질의 증가로 인하여 황산화물, 질소산화물 및 기타 가스상물질과 먼지, 다이옥신, 휘발성유기화합물, 폴리염화비페닐류, 다핵방향족탄화수소류 및 미량 중금속 등과 같은 환경오염물질이 대기 중으로 다량 방출되고 있다.2,3) 이러한 이유로 최근 미국 및 유럽 각국에서는 자국의 대기질 개선을 위한 다양한 관리프로그램을 실행하고 있으며, 이의 일환으로 중금속 배출시설 관리 및 사업장 분포 특성을 파악하고 이를 바탕으로 개별 중금속들의 위해성평가를 실시하고 있다.
미국에서는 중금속들의 위해성평가를 위해 무엇을 실시하는가?
2,3) 이러한 이유로 최근 미국 및 유럽 각국에서는 자국의 대기질 개선을 위한 다양한 관리프로그램을 실행하고 있으며, 이의 일환으로 중금속 배출시설 관리 및 사업장 분포 특성을 파악하고 이를 바탕으로 개별 중금속들의 위해성평가를 실시하고 있다. 특히 미국에서는 Clean Air Act에 MACT(Maximum Achievable Control Technology) 기준을 2000년부터 설정하여 유해성 대기오염물질에 대한 효율적 관리와 모니터링을 실시하고 있다.
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