As the modern society is rapidly developing and people become affluent in materials, many new chemical compounds in different forms of products (e.g., antibiotics, pesticides, detergents, personal care products and plastic goods) are produced, used, and disposed of to the environments. Some of them ...
As the modern society is rapidly developing and people become affluent in materials, many new chemical compounds in different forms of products (e.g., antibiotics, pesticides, detergents, personal care products and plastic goods) are produced, used, and disposed of to the environments. Some of them are persistently having a harmful impact on the environment and mimicking endocrine properties; in general they are present in the environment at low concentrations, so they are called organic pollutants. These organic micropollutants flow to sewage treatment plants via different routes. In this study, the generation characteristics, exposure pathways, detection levels, and environmental impacts of organic micropollutants were critically reviewed. In addition, currently available risk assessment methods and management systems for the compounds were reviewed. The United States Environmental Protection Agency (US EPA), for example, has monitored organic micropollutants and set the monitoring and management of some of the compounds as a priority. To effectively manage organic micropollutants in sewer systems, therefore, we should first monitor organic micropollutants of potential concern and then make a watch list of specific substances systematically, as described in guidelines on listing water pollutants in industrial wastewater.
As the modern society is rapidly developing and people become affluent in materials, many new chemical compounds in different forms of products (e.g., antibiotics, pesticides, detergents, personal care products and plastic goods) are produced, used, and disposed of to the environments. Some of them are persistently having a harmful impact on the environment and mimicking endocrine properties; in general they are present in the environment at low concentrations, so they are called organic pollutants. These organic micropollutants flow to sewage treatment plants via different routes. In this study, the generation characteristics, exposure pathways, detection levels, and environmental impacts of organic micropollutants were critically reviewed. In addition, currently available risk assessment methods and management systems for the compounds were reviewed. The United States Environmental Protection Agency (US EPA), for example, has monitored organic micropollutants and set the monitoring and management of some of the compounds as a priority. To effectively manage organic micropollutants in sewer systems, therefore, we should first monitor organic micropollutants of potential concern and then make a watch list of specific substances systematically, as described in guidelines on listing water pollutants in industrial wastewater.
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문제 정의
먼저 다양한 미량유기물질 중에서 위해성(Risk) 관리기반의 우선관리 대상물질을 선별하는 과정을 거친 다음 특별관리 및 모니터링 항목을 구성한다. 다음에는 사전선택된 미량유기물질에 대한 모니터링 및 관리계획을 수립하고 수행한다. 마지막으로 최종 관리대상물질을 선정하고 이렇게 선택된 물질에 대해서는 정책, 관리, 규제농도 등의 실행 방안을 도출한다(Maruya et al.
이 때 일부 미량유기물질은 잔류성이 강하기 때문에 분해되지 않고 수계 남아 내분비계의 정상적인 기능을 방해하기도 하지만 의약물질 및 생활화학 제품(PPCPs)은 아직 물환경에 미치는 장기적인 영향은 밝혀지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 미량유기물질이 우리 생활과 물 환경에 미치는 영향에 대한 이해를 돕기 위해 국․내외 하수처리시설의 미량유기물질 연구 사례를 통하여 미량유기물질의 발생 특성 및 노출경로, 발생원에서 검출사례, 환경에 미치는 영향, 해외 미량유기물질 관리체계에 대해 고찰해 보고자 한다.
제안 방법
미국 캘리포니아주에서 시행하고 있는 미량유기물질에 대한 모니터링 및 관리방안을 살펴보면 하수처리시설을 포함하는 수계 관리를 위해 다음과 같은 접근방법으로 모니터링 및 관리체계를 구축하고 있다. 먼저 다양한 미량유기물질 중에서 위해성(Risk) 관리기반의 우선관리 대상물질을 선별하는 과정을 거친 다음 특별관리 및 모니터링 항목을 구성한다. 다음에는 사전선택된 미량유기물질에 대한 모니터링 및 관리계획을 수립하고 수행한다.
우리나라 한강이나 낙동강에서 의약물질이 검출되고 있으며, 하수처리시설 유입수 및 배출수에서도 유럽과 유사한 농도의 의약물질이 검출된다고 한다. 이렇게 검출되는 미량유기물질에 대한 위해성을 평가방법으로는 미국 EPA의 유기물질의 위해성에 기초하여 선별적으로 우선순위를 결정하는 도구를 적용하는 방법, QASR 모델 및 위해성 지수 방법을 사용하며 신규 미량유기물질에 대해 위해성 정도를 예측․평가한다. 미국, 유럽, 일본과 같은 선진국은 신규 미량유기물질 관리를 위한 다양한 프로그램을 운영하고 있으며, 먼저 위해성 관리기반에 근거하여 우선관리대상물질을 선정하고 모니터링을 실시한 다음 관리계획을 수립하여 최종 관리대상물질을 결정한다.
이에 대한 이해를 돕기 위해 국내․외 연구사례를 통하여 하수처리시설로 유입되는 미량유기물질의 발생 특성, 노출경로, 검출실태와 환경에 미치는 영향, 위해성 평가방법 및 관리체계를 살펴보았다. 인체와 동물에 흡수된 항생물질과 내분비계 장애물질은 소변의 형태로 대부분 배설되며 생물학적 농축을 통해 자연생태계에서 잔류하면서 항생제내성균 양성, 생식기능장애 등을 일으킨다.
대상 데이터
2015년 그린피스 동아시아 사무소는 국내 청정지역으로 알려져 있는 가평천, 방태천, 부연천, 검룡소, 황지연못 등 5개 지점에서 10개 시료를 채취하여 과불화합물을 조사하였다. 이들 조사지점에서 과불화합물이 모두 검출되었다.
이론/모형
미량유기물질의 위해성 평가방법에는 US EPA에서 사용되고 있는 미량유기물질 모니터링 및 관리를 위한 우선 관리대상물질 선정(Prioritizing contaminants for monitoring and management) 방법, QSARs(Quantitative structure activity relationships) 방법(OECD, 1992; OECD, 2007), 위해성 지수화(Risk quotient) 방법(US EPA, 1998)이 있다. 먼저 미량유기물질 모니터링 및 관리를 위한 우선 관리대상물질 선정방법에 대해 살펴보면, 미량유기물질의 위해성에 기초하여 선별하여 우선순위를 결정하는 도구(Risk-based screening and prioritization tools, http://actor.epa.gov/dashboard)를 적용하여 조사 대상물질에 대해 관리를 위한 우선순위를 결정하는데 적용한다. 즉, 노출활성비(Exposure:Activity ratio, EAR)를 도출하여 관리 조치가 필요한 미량유기물질의 우선순위를 정할 수 있다.
성능/효과
78 μg/L, 현탁물질 33mg/L으로 나타났다. 각각의 처리효율은 DEHP 78%, DEP 90%, 현탁물질 94%로 조사되었다. DEHP와 DEP가 다량이고, DnOP가 미량인 것은 프탈레이트를 취급하는 산업체와 관련이 있다(Dargnat et al.
국내에서 주로 사용되는 의약물질과 유럽에서 사용되는 의약물질 사이에는 종류에서 차이가 없었으며, 유럽의 하수처리시설 유입수 및 배출수에서 의약물질 검출농도범위는 국내와 유사하거나 경우에 따라 국내 하수처리시설에서 검출된 미량유기물질 농도보다 낮은 것으로 나타났다. 이는 우리나라가 OECD국가 중에서 항생제 등의 의약물질 사용량이 높다는 것을 의미한다.
최근 의약물질에서 자외선 차단제, 항균제 등의 생활화학 제품(PCPs)으로 점차 조사범위가 확대되는 추세에 있다. 한강수계의 하천을 대상으로 진행한 모니터링 결과를 살펴보면, 상대적으로 소수성을 갖는 카바마제핀 등 일부 의약물질은 화학적 산소요구량(COD)과 유의한 상관성을 갖는 것으로 나타났다(Fig. 3). 이러한 현상은 하수처리시설에서 일부 완전히 제거되지 않은 의약물질이 방류수를 통해 공공수역으로 배출되는 것을 의미한다.
이들 조사지점에서 과불화합물이 모두 검출되었다. 황지연못에서는 조사지점 가운데 긴 사슬 과불화합물의 농도가 가장 높게 나타났고PFOS보다 PFOA의 농도가 더 높게 나타났다. 그러나 모든 조사지점에서 PFOA농도가 PFOS 농도보다 더 높게 나타났다(Greenpeace East Asia, 2015).
후속연구
위에 언급된 프랑스 하수처리시설의 경우와 같이 우리나라 하수처리시설에서도 상당량의 프탈레이트가 유입되고 있다고 판단된다. 따라서, 향후 하수처리시설에 대한 모니터링 사업을 통해 프탈레이트에 대해 정량적인 검출 여부를 확인하는 것이 필요하다.
향후 공공하수처리시설의 유입수 및 방류수에서 신규 미량유기물질 관리를 위해 산업폐수에서 유래하는 수질오염물질에 대한 현행 관리체계에 맞추어 신규 미량유기물질 관리체계를 마련하여 관리하는 것이 필요하다.
향후 우리나라도 하수처리시설의 유입수에 대한 미량유기물질 관리를 위해서는 우리 실정에 맞는 하수처리시설에서 미량유기물질 유입 실태 및 현황을 파악하고 관리 방법을 모색하는 것이 필요하다. 즉 산업폐수 연계처리 하수처리시설에서 적용하고 있는 수질오염물질 지정 등에 관한 지침(MOE, 2017)에서와 같이 하수처리시설 전반에 걸쳐 유입수 관리를 위한 우선순위물질을 작성하고 장기적인 모니터링을 통하여 감시항목을 정하여 체계적으로 관리하는 것이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미량유기물질의 개념은?
미량유기물질은 Table 2에 나타낸 것과 같이 미량오염물질, 미량유기오염물질, 신규오염물질을 총칭하는 것을 말한다. 즉 미량유기물질은 ng/L 또는 μg/L 단위의 낮은 농도로 존재하는 유기 오염물질을 의미한다.
에스트로겐 물질로 인한물고기의 피해는?
, 2015). 또한 일부 하수처리시설에서 하천으로 배출된 에스트로겐 물질로 인해서 하천에서 서식 중이던 물고기들이 암수 중간의 성징(intersex)을 갖는다던지 번식능력의 저하가 초래되었다고 한다(Niemuth and Klaper, 2015; Hicks et al., 2016).
의약물질은 고령화 사회로 접어들어 갈수록 그 사용량이 점점 더증가되는데 우리나라의 현실은?
의약물질은 고령화 사회로 접어들어 갈수록 그 사용량이 점점 더증가되고 있다. 우리나라는 의약물질 중 항생제 사용량이 OECD 국가 중 6번째로 높은 수준으로 하천, 생활하수 및 가축분뇨 등에서 여러 종류의 의약물질이 검출되는 것으로 보고되었다(MFDS, 2008).
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