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문제 정의
- 우리나라에서 유역면적이 가장 큰 한강수계를 대상으로 2012년과 2014년에 잔류조사를 실시하였다. 남한강수계에 대해서는 잔류조사를 실시한 적이 거의 없었던 충주댐 상류 지역까지 시료채취 지점을 확대하여 지천과 본류 유역별 유입 기여도를 평가하고 일별 강수량 자료와 수계 유역별 월별 수문자료를 입수하여 시기별 잔류농약의 유출량의 계량화를 시도하고자 하였다. 본 조사연구의 결과를 농약의 이화학성과 환경 내에서의 잔류 및 이동성과 연계하여 면밀하게 평가 하면 농약별 수계환경으로의 유입경로와 유입 후의 행적에 대한 추정이 가능할 것으로 기대되며, 그에 따라 검출농약에 의한 수계오염을 방지하거나 줄일 수 있는 방법의 제시도 가능할 것으로 사료된다.
제안 방법
- Kim 등(2010)의 토양 분석법을 물 시료 특성에 맞게 변형 하여 시료 추출에 적용하였다. 물 시료 500 mL를 취하여 (부유물이 많은 경우에는 Whatman No.
- 지천의 경우 상·하류 인접지점의 자료가 없으면 인접수계의 자료를 활용하되 일강수량자료로 강우양상을 비교하고 유역 면적의 차이로 보정하여 채취시기의 유량을 계산하였다. 농약의 유출량은 검출농도와 같은 날의 일단위 유량의 곱으로 계산하였다.
- 이 과정을 한 번 더 반복하여 유기용매층을 합한 후 anhydrous sodium sulfate 층을 통과시켜 탈수하여 감압상태에서 농축하였다. 농축잔류물을 n-hexane/acetone (9/1, v/v) 용액 5 mL에 녹여 GLC 분석용 시료로 하였다.
- 시료채취는 2012년과 2014년에 4회씩 실시하였는데 농약 사용 전에 해당하는 4월에 1회, 성수기인 5-9월 사이에는 2 회, 사용 후 시기인 11-12월에 1회씩 채취하였다. 시료의 대표성을 확보하기 위하여 교량 등에서 수계 중심의 중층 시료를 채취하였다.
- 우리나라에서 유역면적이 가장 큰 한강수계를 대상으로 2012년과 2014년에 잔류조사를 실시하였다. 남한강수계에 대해서는 잔류조사를 실시한 적이 거의 없었던 충주댐 상류 지역까지 시료채취 지점을 확대하여 지천과 본류 유역별 유입 기여도를 평가하고 일별 강수량 자료와 수계 유역별 월별 수문자료를 입수하여 시기별 잔류농약의 유출량의 계량화를 시도하고자 하였다.
- 우리나라에서 유역면적이 가장 큰 한강수계를 대상으로 충주댐 상류지역까지 시료채취 지점을 확대하여 지천과 본류 유역별 유입 기여도를 평가하고 일별 수문자료를 입수하여 시기별 잔류농약의 유출량의 계량화를 시도하였다. 채수장소는 남한강수계 19, 북한강수계 3, 경안천 1 및 팔당댐 아래로 모두 24지점이었는데, 남한강수계 채수지점은 본류의 충주댐 상류 3개소, 하류 3개소와 지천으로는 동강과 서강, 달천, 섬강 등 13개소였다.
- 시료의 대표성을 확보하기 위하여 교량 등에서 수계 중심의 중층 시료를 채취하였다. 입구에 개폐장치가 달린 채수기를 이용하여 매번 같은 방법으로 물 시료를 채취하였으며, 채수 후 가능한한 빠른 시간 내에 실험실로 운반하여 분배 추출하였다.
- 지천의 경우 상·하류 인접지점의 자료가 없으면 인접수계의 자료를 활용하되 일강수량자료로 강우양상을 비교하고 유역 면적의 차이로 보정하여 채취시기의 유량을 계산하였다.
대상 데이터
- Endosulfan sulfate의 검출은 남한강 하류의 청미천과 복하천을 예외로 하면 남한강 상류지역에 집중되었고, 그 시기도 거의 모두가 2012년 8월 중순이었고 2014년에는 검출 사례가 없었다. 검출지점의 유량자료와 연관하여 살펴본 결과 상류지역에서는 경사지형으로 인해 지속적으로 유출이 발생하는 것으로 판단되었고 하류지역은 강우에 의한 단기간의 유출로 짐작되었다.
- Kim 등(2010)에 의하여 확립된 분석법의 dichloromethane 분배추출 효율과 전자포획 검출기와 질소·인 검출기에서 감응 정도가 양호한 농약 166 성분과 그 이후에 등록된 성분 중 같은 방법을 적용하여 분석이 가능한 boscalid, butralin, diniconazole, fluquinconazole, metribuzin, pentoxazone, simeconazole, trifloxystrobin을 대상농약으로 선정하였다.
- 북한강수계가 여러 개의 댐으로 구성된 수계 특성과 농업 이용도가 낮은 점을 고려하여 본류의 경강교(강원 춘천시 남산면 서천리, HR-20)와 홍천강의 본류 합수 전 충의대교(강원 홍천군 서면 마곡리, HR-21), 팔당댐 상수원 보호구역 경계인 구 용진나루 동쪽 기슭(경기 양평군 양서면 양수리, HR-22)을 채수지점으로 선정하였다. 경안천은 팔당댐의 수위에 영향을 덜 받는 정지나루터(경기 광주시 퇴촌면 정지리, HR-23)에서 채취하였다. 한강수계의 마지막 채수지점은 팔당댐 0.
- 1). 남한강 본류 채취지 점은 최상류인 정선2교(강원 정선군 정선읍 봉양리, HR-03) 부터 영월대교(강원 영월군 영월읍 덕포리, HR-04), 덕천교 (충북 단양군 가곡면 사평리, HR-10), 수행교(충북 충주시 목행동, HR-12), 남한강대교(강원 원주시 부론면 법천리, HR-14)를 거쳐 신원역 앞(경기 양평군 양서면 신원리, HR-19)까지 6개소였다. 남한강수계 상류지역은 동강(조양강) 유역과 서강(평창강) 유역으로 나눠진다.
- 남한강수계 상류지역은 동강(조양강) 유역과 서강(평창강) 유역으로 나눠진다. 동강의 상류수계 채수지점은 송천이 골지천에 합류되기 직전 지점(골지천; 강원 정선군 여량면 유천리, HR-01, 송천; 강원 정선군 여량면 여량리, HR-02)을 선정하였다. 골지천은 오대천과 만나 조양강이 되는데 조양강부터 남한강의 본류로 구분한다.
- 북한강수계가 여러 개의 댐으로 구성된 수계 특성과 농업 이용도가 낮은 점을 고려하여 본류의 경강교(강원 춘천시 남산면 서천리, HR-20)와 홍천강의 본류 합수 전 충의대교(강원 홍천군 서면 마곡리, HR-21), 팔당댐 상수원 보호구역 경계인 구 용진나루 동쪽 기슭(경기 양평군 양서면 양수리, HR-22)을 채수지점으로 선정하였다. 경안천은 팔당댐의 수위에 영향을 덜 받는 정지나루터(경기 광주시 퇴촌면 정지리, HR-23)에서 채취하였다.
- Kim 등(2010)에 의하여 확립된 분석법의 dichloromethane 분배추출 효율과 전자포획 검출기와 질소·인 검출기에서 감응 정도가 양호한 농약 166 성분과 그 이후에 등록된 성분 중 같은 방법을 적용하여 분석이 가능한 boscalid, butralin, diniconazole, fluquinconazole, metribuzin, pentoxazone, simeconazole, trifloxystrobin을 대상농약으로 선정하였다. 선정된 대상농약에는 80-90년대에 실시한 하천수 대상 농약잔류량 조사 시에 국내에서 검출된 바 있는 성분들이 포함되었다.
- 시료채취는 2012년과 2014년에 4회씩 실시하였는데 농약 사용 전에 해당하는 4월에 1회, 성수기인 5-9월 사이에는 2 회, 사용 후 시기인 11-12월에 1회씩 채취하였다. 시료의 대표성을 확보하기 위하여 교량 등에서 수계 중심의 중층 시료를 채취하였다. 입구에 개폐장치가 달린 채수기를 이용하여 매번 같은 방법으로 물 시료를 채취하였으며, 채수 후 가능한한 빠른 시간 내에 실험실로 운반하여 분배 추출하였다.
- 채수장소는 남한강수계 19, 북한강수계 3, 경안천 1 및 팔당댐 아래로 모두 24지점이었는데, 남한강수계 채수지점은 본류의 충주댐 상류 3개소, 하류 3개소와 지천으로는 동강과 서강, 달천, 섬강 등 13개소였다. 시료채취는 2012년과 2014년에 4회씩 실시하였고 대상농약은 하천 농약잔류량 조사 시에 국내에서 검출된 바 있는 성분들을 포함하여 174 성분이었다.
- 채수지점의 유량자료는 한국수문조사연보(국토교통부, 2012 및 2014)의 일유량연표를 이용하였다. 채수지점에 근접한 유량관측 자료가 없는 경우에는 상·하류 인접지점의 유량 자료를 이용하되 유역면적의 차이를 보정계수로 사용하였다.
성능/효과
- 06 μg/L에 비하면 매우 낮은 수준이었다. Endosulfan의 모화합물인 alpha, beta 이성질체가 검출되지 않은 것으로 보아, 2011년의 endosulfan 등록취소 조치에 따라 2012년 이후로는 사용되지 않은 결과로 생각된다. 송천 하구 합류점으로부터 2.
- 벼 재배용 농약은달천, 섬강을 포함하여 주로 하류지역에서 검출되었다. 검출된 농약은 살균제인 iprobenfos와 isoprothiolane, hexaconazole, 살충제 carbofuran, 제초제 oxadiazon이었는데 벼농사용 농약의 수계유출은 강우에 의한 것뿐 아니라 배수와 누수 등에 의해 재배기간 중에는 지속 적으로 일어나는 것으로 판단되었다.
- 검출된 농약은 도열병 등의 방제에 사용 되는 iprobenfos와 isoprothiolane, hexaconazole이 주로 검출되었다. 검출된 살충제로는 carbofuran이 유일하였고 검출빈도도 낮았다. Oxadiazon이 섬강과 하류지역 지천에 서만 검출되었는데 대부분 주 사용시기인 5∼6월에 검출되었다.
- Endosulfan sulfate의 검출은 남한강 하류의 청미천과 복하천을 예외로 하면 남한강 상류지역에 집중되었고, 그 시기도 거의 모두가 2012년 8월 중순이었고 2014년에는 검출 사례가 없었다. 검출지점의 유량자료와 연관하여 살펴본 결과 상류지역에서는 경사지형으로 인해 지속적으로 유출이 발생하는 것으로 판단되었고 하류지역은 강우에 의한 단기간의 유출로 짐작되었다. Diazinon의 경우도 8-9월에만 검출되었고 2012년과 2014년의 검출수준의 차이가 큰 것으로 보아 endosulfan sulfate의 경우보다 강우양상에 크게 영향을 받는 것으로 판단되었는데, 경사지 유출연구에서도 강우양상에 의한 유출수준의 차이는 매우 클 수 있다고 보고하였다.
- Oxadiazon이 섬강과 하류지역 지천에 서만 검출되었는데 대부분 주 사용시기인 5∼6월에 검출되었다. 벼농사용 농약의 수계유출은 강우에 의한 것뿐 아니라 배수와 누수 등에 의해 재배기간 중에는 지속적으로 일어나는 것으로 판단되었다.
- 상류지점에서 검출된 모든 농약 잔류분의 농도는 동강의 종말점인 영월대교에서는 모두 검출한계 미만이었다(Fig. 2).
후속연구
- 환경에 대해서는 토양, 수계 및 대기에 대한 노출 평가를 위하여 각 매체에 대한 농도를 계산하고, 서식생물에 대한 독성과 비교하는 위해성평가를 거치도록 되어 있다. 등록 후 사용단계에서는 각 매체에 대한 잔류조사와 서식생물에 대한 영향을 조사하여, 환경 중노출농도 산출과 위해성 판단이 적절하였는지를 확인할 필요가 있다.
- 남한강수계에 대해서는 잔류조사를 실시한 적이 거의 없었던 충주댐 상류 지역까지 시료채취 지점을 확대하여 지천과 본류 유역별 유입 기여도를 평가하고 일별 강수량 자료와 수계 유역별 월별 수문자료를 입수하여 시기별 잔류농약의 유출량의 계량화를 시도하고자 하였다. 본 조사연구의 결과를 농약의 이화학성과 환경 내에서의 잔류 및 이동성과 연계하여 면밀하게 평가 하면 농약별 수계환경으로의 유입경로와 유입 후의 행적에 대한 추정이 가능할 것으로 기대되며, 그에 따라 검출농약에 의한 수계오염을 방지하거나 줄일 수 있는 방법의 제시도 가능할 것으로 사료된다.
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