[논문]광주 교외 지역 대기 중 다환 방향족 탄화 수소(PAHs)의 특성 연구

이영주; 홍상범; 한경만; 이재훈

[국내논문] 광주 교외 지역 대기 중 다환 방향족 탄화 수소(PAHs)의 특성 연구
A Charateristics of Polycyclic Aromatic Hydro-carbons(PAHs) in Vicinity of Kwang Ju 원문보기

이영주 (광주과학기술원 환경공학과) , 홍상범 (광주과학기술원 환경공학) , 한경만 (광주과학기술원 환경공학) , 이재훈 (광주과학기술원 환경공학과)

대기 중 다환 방향족 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)는 주로 화석연료 등과 같은 유기물의 불완전 연소과정에서 발생하며, PAHs 화합물들 중 일부는 강한 발암성 혹은 돌연변이원성을 가지고 있는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라, 실내와 실외의 대기 환경 어디에나 널리 분포되어 있을 가능성이 높으므로 다른 물질들에 비해 더 많은 연구와 관심의 대상이 되어 왔다. (IRAC, 1983 ; WHO, 1987). 일반적으로 PAHs는 대부분 부유물질에 흡착되어 있지만, 분자량이 작은2~3개의 벤젠링을 가지고 있는 것들은 가스 상태로 존재하는 것으로 알려져 있다. (중략)

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문제 정의

일반적으로 PAHs는 대부분 부유물질에 흡착되어 있지만, 분자량이 작은 2~3개의 벤젠링을 가지고 있는 것들은 가스 상태로 존재하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 2003년 6월 2일부터 13일까지 본원에서 측정한 TSP중에서 PAHs와 수용성이온성분을 분석함으로써 대기 중에 존재하는 PAHs의 특성을 조사하였다..

제안 방법

유량은 200Z/min으로 유지하였고, 샘플러 A서는 PUF와 QFF를 설치하여 대기 중의 가스상, 입자 상 시료를 포집한 후 냉동 보관 후 PAHs 분석에 활용하였고, 샘플러B에서 포집한 시료는 7일건조 후 질량을 측정한 후 TSP 중이온분석을 실시하였다.이온 분석을 위해 포집한 quartz filter는 1/4 잘라서 초음파 추출 후 X-120 Ion chromatograph를 이용하여 양이온(Na+, NH*, K" Ca", Mg*, )과 음이온(C「, NOGSQf)을분석하였다. QFF 는 잘라서 시험관에 넣고 회수율 실험을 위해서%회수용 Spiking Standard( Naphthalene-d8, Acenaphthene-slO, Chrysene-dl2, Perylene-dl2흔합용액)를 각각 시료에 주입하였다.
Clean up Fraction 은 초기 pantane 40ml는 버리고, 다음 2ml의 샘플을 넣고, 25ml의 pantane 흘려주고 그 용출액 또한 버리고, 마지막으로 25ml의 10% diethyl ether in pantane(4:6v/v)을 취했다(EPA TO-12A). 그리고 최종 시 료를 1ml까지 농축 후 Internal standard(phenanthrene-dlO)를 가하고 GC/MSD(Hewlett packard 6890 seriesn/HP 5972 MSD)로 분석하였다.
본 연구를 수행하기 위해 대기시료의 포집은 2대의 PUF sampler(Anderson)를 설치하여 수행하였고 QFF(quartz fiber filter, Whatman, 10L6mm)와 PUF(polyurethane form, 60mmIDx55mmH)를 사용하여 가스상, 입자 상 시료를 1회/12시간 주기로낮시간:08-20:00, 밤시간 :20:00-08:00) 포집하였다. 유량은 200Z/min으로 유지하였고, 샘플러 A서는 PUF와 QFF를 설치하여 대기 중의 가스상, 입자 상 시료를 포집한 후 냉동 보관 후 PAHs 분석에 활용하였고, 샘플러B에서 포집한 시료는 7일건조 후 질량을 측정한 후 TSP 중이온분석을 실시하였다.
유량은 200Z/min으로 유지하였고, 샘플러 A서는 PUF와 QFF를 설치하여 대기 중의 가스상, 입자 상 시료를 포집한 후 냉동 보관 후 PAHs 분석에 활용하였고, 샘플러B에서 포집한 시료는 7일건조 후 질량을 측정한 후 TSP 중이온분석을 실시하였다.이온 분석을 위해 포집한 quartz filter는 1/4 잘라서 초음파 추출 후 X-120 Ion chromatograph를 이용하여 양이온(Na+, NH*, K" Ca", Mg*, )과 음이온(C「, NOGSQf)을분석하였다.
추출은 QFF의 경우 CH₂CI2로 2회에 걸쳐 초음파 세척기에서 실시하였고, PUF* Soxhlet 추출장치로 16hr이상 실시하였다. 그리고 K-D농축기를 이용하여 2ml 이하로 농축 후 Clean up과정으로 Standard column Chromatography(EPA Method To-13A, EPA Method 3630) 법을 이용했다.

이론/모형

실시하였다. 그리고 K-D농축기를 이용하여 2ml 이하로 농축 후 Clean up과정으로 Standard column Chromatography(EPA Method To-13A, EPA Method 3630) 법을 이용했다..

성능/효과

본 연구 결과 전체 TSP 중 16PAHS와 이온성분들이 차지하는 질량분율은 이온성분들의 경우 주간 시간 08:00-20:00)의 경우 24.57±6.91(lo)%, 밤 시간의 경우 26.15±6.80%로 조사되었고 16PAHs는 측정 기간 중 주간시간의 경우 0.03±0.01%, 밤 시간은 0.06±0.03%의 결과를 보였다.
측정기간 동안 양이온 가운데는 NH, 이온, 음이온 가운데는 NO₃; SQf성분이 높은 농도값을 보였다. 한편 전체 측정 기간 동안의 낮과 밤의 농도 자료를 비교한 결과 다른 성분들에 비해 NHj, N03' 이온이 밤 시간에 낮 시간에 비해 높은 농도값을 보이는 것으로 나타났다. 한편, 6월 6일 밤 시간의 경우 K+농도가 상대적으로 다른 날에 비해 높은 농도값을 나타내어 인근에서 발생한 농작물의 생체소각(Biomass Buring) 과관계하는 것으로 판단되는데 오후 늦게 발생한 농작물의 소각에서 발생한 입자들이 측정지점으로 이동하여 포집된 것으로 사료된다.

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