Objectives: The objective of this study was to evaluate asphalt fumes and PAHs exposure among asphalt road paving workers. Methods: Task-based personal air samplings(n=41) were carried out in 3 asphalt road paving construction sites using PTFE (polytetrafluorethylene) filters for asphalt fume and XA...
Objectives: The objective of this study was to evaluate asphalt fumes and PAHs exposure among asphalt road paving workers. Methods: Task-based personal air samplings(n=41) were carried out in 3 asphalt road paving construction sites using PTFE (polytetrafluorethylene) filters for asphalt fume and XAD-2 with glass fiber filters for PAHs. The concentration of fumes and PAHs were showed by four different job(paver finisher operator, paving laborer(raker), macadam roller operator and tire roller operator). Results: The geometric mean(GM) concentration of asphalt fumes as benzene soluble aerosol was highest at paving laborers($42.32{\mu}g/m^3$), followed by in order, paver finisher operators($41.57{\mu}g/m^3$), macadam roller operators($31.9{\mu}g/m^3$), and tire roller operators($30.31{\mu}g/m^3$). The GM of total PAHs concentration was highest at paver finisher operators($37.5{\mu}g/m^3$), followed by in order, paving laborers($20.13{\mu}g/m^3$), tire roller operators($8.66{\mu}g/m^3$), and macadam roller operators($6.23{\mu}g/m^3$). The results of the evaluation of 16 compounds of PAHs showed that the concentrations of naphthalene, achenaphthylene, achenaphthene, pyrene, fluorene and benz (a) anthracene was higher than those of other PAHs compounds and as the carcinogenic substances, benzo(a)pyrene, and debenz(a,h) anthracene were detected. The benzo(a)pyrene equivalent concentration(BaPeq) was $2.81{\mu}g/m^3$ at paver finisher operators, $2.07{\mu}g/m^3$ at paving laborers, $0.41{\mu}g/m^3$ at tire roller operators and $0.22{\mu}g/m^3$ at macadam roller operators. Asphalt road paving workers have higher benzo(a)pyrene equivalent(BaPeq) values even though at lower total PAHs concentration than workers in steel pipe coating and tar industry. Conclusions: Asphalt road paving workers were found to have risk of carcinogen exposure due to higher Benzo(a)pyrene equivalent concentration(BaPeq) than other PAHs exposure occupations. This study confirmed the carcinogenic hazards among asphalt paving workers.
Objectives: The objective of this study was to evaluate asphalt fumes and PAHs exposure among asphalt road paving workers. Methods: Task-based personal air samplings(n=41) were carried out in 3 asphalt road paving construction sites using PTFE (polytetrafluorethylene) filters for asphalt fume and XAD-2 with glass fiber filters for PAHs. The concentration of fumes and PAHs were showed by four different job(paver finisher operator, paving laborer(raker), macadam roller operator and tire roller operator). Results: The geometric mean(GM) concentration of asphalt fumes as benzene soluble aerosol was highest at paving laborers($42.32{\mu}g/m^3$), followed by in order, paver finisher operators($41.57{\mu}g/m^3$), macadam roller operators($31.9{\mu}g/m^3$), and tire roller operators($30.31{\mu}g/m^3$). The GM of total PAHs concentration was highest at paver finisher operators($37.5{\mu}g/m^3$), followed by in order, paving laborers($20.13{\mu}g/m^3$), tire roller operators($8.66{\mu}g/m^3$), and macadam roller operators($6.23{\mu}g/m^3$). The results of the evaluation of 16 compounds of PAHs showed that the concentrations of naphthalene, achenaphthylene, achenaphthene, pyrene, fluorene and benz (a) anthracene was higher than those of other PAHs compounds and as the carcinogenic substances, benzo(a)pyrene, and debenz(a,h) anthracene were detected. The benzo(a)pyrene equivalent concentration(BaPeq) was $2.81{\mu}g/m^3$ at paver finisher operators, $2.07{\mu}g/m^3$ at paving laborers, $0.41{\mu}g/m^3$ at tire roller operators and $0.22{\mu}g/m^3$ at macadam roller operators. Asphalt road paving workers have higher benzo(a)pyrene equivalent(BaPeq) values even though at lower total PAHs concentration than workers in steel pipe coating and tar industry. Conclusions: Asphalt road paving workers were found to have risk of carcinogen exposure due to higher Benzo(a)pyrene equivalent concentration(BaPeq) than other PAHs exposure occupations. This study confirmed the carcinogenic hazards among asphalt paving workers.
국내 아스팔트 도로포장작업에 대한 PAHs의 노출농도에 대해서는 현재까지 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 아스팔트 도로포장작업 중 직무에 따른 아스팔트 흄 및 PAHs의 노출농도 수준을 평가하고, PAHs의 구성성분 특성을 살펴보고자 한다.
제안 방법
다핵방향족 탄화수소(PAHs)에 대한 측정 및 분석은 NIOSH #5506에 따라 실시하였다(NIOSH, 2003). 채취매체는 37 ㎜, 2 ㎛ PTFE 필터와 washed XAD-2(100 mg/50 mg, ORBO 43, Supelco)를 연결하여 사용하였으며, 고유량 시료채취기(MSA Escort Elf, USA)를 유량 2ℓ/min으로 설정하고 채취하였다. 시료는 햇빛(열과 자외선)에 노출되지 않도록 시료를 채취하는 동안과 채취 후 은박지로 감싸고, 냉장보관하여 운송하였으며, 실험실 운송 직 후, 전처리 하여, 0℃이하에서 보관하였다.
대상 데이터
아스팔트 도로포장을 실시하는 산업단지 1개소, 국도 건설현장 2개소를 대상으로 2017년 6월 ~ 7월 사이 아스팔트 흄 및 PAHs 농도를 평가하였다(Table 1). 측정위치별 2일 연속측정을 실시하였으며 포장작업은 하루 8시간이상 연속으로 수행되어 일 6시간 이상 측정을 실시하고 8시간 가중평균농도로 평가하였다.
측정위치별 2일 연속측정을 실시하였으며 포장작업은 하루 8시간이상 연속으로 수행되어 일 6시간 이상 측정을 실시하고 8시간 가중평균농도로 평가하였다. 이번 평가에서는 포설장비 운전원(paver operator, n=6), 포장특공(raker, n=24), 머캐덤 로울러 운전원(macadam roller operator, n=8), 타이어 로울러 운전원(tire roller operator, n=4)을 대상으로 평가하였다.
데이터처리
측정결과는 자료의 정규성 검정을 실시하여 분포 특성을 살펴보았으며, 분석물질에 따라 정규분포 또는 대수정규분포를 따르지 않는 평가그룹이 존재하여 평균값을 산술평균과 기하평균으로 모두 제시하였다. 다만, 자료의 형태가 대수정규분포에 가까워, 로그 변환한 뒤 분산분석(ANOVA), T-검정(T-test) 및 비모수검정을 통해 직종별 평균을 비교하였다. 자료 분석을 위한 통계처리는 PASW version 18.
측정결과는 자료의 정규성 검정을 실시하여 분포 특성을 살펴보았으며, 분석물질에 따라 정규분포 또는 대수정규분포를 따르지 않는 평가그룹이 존재하여 평균값을 산술평균과 기하평균으로 모두 제시하였다. 다만, 자료의 형태가 대수정규분포에 가까워, 로그 변환한 뒤 분산분석(ANOVA), T-검정(T-test) 및 비모수검정을 통해 직종별 평균을 비교하였다.
이론/모형
아스팔트 흄에 대한 측정 및 분석은 미국국립산업안전보건연구원(National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH)의 분석방법 #5042에 따라 실시하였다(NIOSH, 2003). 채취매체는 37 ㎜ PTFE 필터(2 ㎛ pore size, SKC, USA)를 3-piece cassette에 장착하고 고유량 시료채취기(MSA Escort Elf, USA)를 사용하여 약 2 ℓpm 유량으로 채취하였다.
다핵방향족 탄화수소(PAHs)에 대한 측정 및 분석은 NIOSH #5506에 따라 실시하였다(NIOSH, 2003). 채취매체는 37 ㎜, 2 ㎛ PTFE 필터와 washed XAD-2(100 mg/50 mg, ORBO 43, Supelco)를 연결하여 사용하였으며, 고유량 시료채취기(MSA Escort Elf, USA)를 유량 2ℓ/min으로 설정하고 채취하였다.
성능/효과
1. 아스팔트 흄(벤젠추출법) 농도는 포장특공(42.32 ㎍/㎥), 포설장비 운전원(41.57 ㎍/㎥), 머캐덤 운전원(31.9 ㎍/㎥), 타이어 운전원(30.31 ㎍/㎥) 순으로 노출농도가 높았으며, 고온의 아스팔트가 현장에 도착한 후, 작업이 진행됨에 따라 노출농도가 감소함을 알 수 있었다. 평균농도 수준은 노출기준 500 ㎍/㎥의 약 10% 수준으로 낮았으나, 농도의 변이가 큰 특성이 있어 향후 다양한 작업환경을 대상으로 하는 노출평가 연구가 요구된다.
2. 총 PAHs의 농도는 포설장비 운전원(37.496 ㎍/㎥), 포장특공(20.131 ㎍/㎥), 타이어 로울러 운전원(8.662 ㎍/㎥), 머캐덤 로울러 운전원(6.288 ㎍/㎥)순으로 높았고, 노출기준의 10% 미만 수준이었으나, 대기환경 농도와 비교하면 수백배 높은 농도수준으로 도로 포장작업자들이 작업으로 인한 PAHs에 노출되고 있음을 확인할 수 있었다.
3. 발암유해도를 확인할 수 있는 독성등가계수(BaPeq)를 산출한 결과, 강관도포, 타르 제조업 등 기존연구의 PAHs 노출평가 결과와 비교하였을 때, 아스팔트 포장작업에서는 총 PAHs 농도는 낮으나 독성등가계수가 높은 특성이 있었다. 특히 PAHs 세부물질 중 발암 의심물질인 Benzo(a)pyrene Benz(a)anthracene, Debenz(a,h) anthracene 농도가 높음을 알 수 있었다.
후속연구
이번 연구를 통해 아스팔트 도로 포장작업자는 아스팔트 흄 노출농도는 높지 않더라도, 다환방향족 탄화수소 노출에 따른 발암 유해성을 확인할 수 있었다. 아스팔트 도로포장 작업자에 대한 발암유해도 등 건강영향 평가 및 작업환경관리방안 마련에 대한 추가적인 연구가 요구된다.
31 ㎍/㎥) 순으로 노출농도가 높았으며, 고온의 아스팔트가 현장에 도착한 후, 작업이 진행됨에 따라 노출농도가 감소함을 알 수 있었다. 평균농도 수준은 노출기준 500 ㎍/㎥의 약 10% 수준으로 낮았으나, 농도의 변이가 큰 특성이 있어 향후 다양한 작업환경을 대상으로 하는 노출평가 연구가 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
아스팔트를 도로포장용으로 사용하기 위해서는?
일반적으로 미국에서는 아스팔트, 영국에서는 비투멘(bitumen)으로 불리며 도로포장과 지붕방수용으로 주로 사용된다. 아스팔트를 도로포장용으로 사용하기 위해서는 아스팔트에 굵은 골재(자갈, aggregate), 잔골재(모래, sand) 또는 포장용 채움재(석분 등)등을 혼합하여 고온에서 가열한 아스팔트 콘크리트(asphalt concrete), 일명 아스콘을 생산하여 사용한다.
다환방향족탄화수소가 유발하는것으로 알려진 암의 종류는?
PAHs는 잔류성이 크고, 생물농축이 되며, 발암, 생식변이원성이 있는 것으로 알려져 있다. 특히 피부암, 폐암, 방광암, 신장암, 유방암 등을 유발하는 것으로 알려져 있고, 최근 동물실험과 생체시료를 통한 연구에서 아스팔트 흄 중의 PAHs 노출에 의해 산화스트레스가 증가하여 DNA에 생식변이를 유발할 수 있다는 연구가 보고되었다(Bal et al., 2018).
아스팔트란 무엇입니까?
아스팔트(asphalt)란 원유의 추출과정에서 최종적으로 남는 흑갈색에서 검은색을 띄는 액체 또는 반고체 상태의 석유화합물로, 유기화합물과 미량의 무기화합물이 포함된 수 천종 이상의 고분자 탄화수소로 구성되어 있다(Lee et al., 2012). 일반적으로 미국에서는 아스팔트, 영국에서는 비투멘(bitumen)으로 불리며 도로포장과 지붕방수용으로 주로 사용된다.
참고문헌 (16)
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Butler M.A., Burr G., Dankovic D., Lunsford R.A., Miller A. Hazard Review: Health effects of occupational exposure to asphalt. 2001, Feb. https://www.cdc.gov/niosh/docs/2001-110/pdfs/2001-110.pdf
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