초록 ▼

Thallium은 생태독성학적인 측면에서 생물에 대하여 급성독성을 일으키며, 다른 독성 금속원소 (lead, cadmium, mercury, zinc, copper 등)에 비하여 훨씬 고독성 금속원소임에도 불구하고 국내에서는 Thallium에 대한 많은 연구가 되어있지 않다. 특히 독성위험물질인 thallium에 대한 국내 연구는 대개 의학 분야에서만 국한되게 이루어져 왔으며, 자연환경에서 자연발생적 또는 인위적 thallium 오염원과 thallium 오염 가능 지역의 토양, 수질, 공기에 함유된 농도조차 아직 보고된 자료를 발견

Thallium은 생태독성학적인 측면에서 생물에 대하여 급성독성을 일으키며, 다른 독성 금속원소 (lead, cadmium, mercury, zinc, copper 등)에 비하여 훨씬 고독성 금속원소임에도 불구하고 국내에서는 Thallium에 대한 많은 연구가 되어있지 않다. 특히 독성위험물질인 thallium에 대한 국내 연구는 대개 의학 분야에서만 국한되게 이루어져 왔으며, 자연환경에서 자연발생적 또는 인위적 thallium 오염원과 thallium 오염 가능 지역의 토양, 수질, 공기에 함유된 농도조차 아직 보고된 자료를 발견 할 수 없는 형편이고, 이로 인하여 아직까지 thallium의 규제 및 허용한계농도에 관한 규정도 마련하지 못하고 있는 실정이다. 국제적으로도 thallium이 다른 중금속류 및 금속이온(cadmium, copper, zinc, lead, mercury, nickel 등)에 비하여 오염 정도 및 범위가 낮다는 이유로 고독성 위험 물질임에도 불구하고 많은 연구가 이루어 지지 않았다. 그러므로 본 연구는 국내 최초로 탈륨에 의한 오염 가능성이 있는 강원, 경기, 경남, 경북, 충남, 충북, 전남, 전북의 (폐)광산, (폐)제련소, 시멘트 생산지역 주변토양 및 자생식물을 채취하여 thallium 함량을 조사하였다. (폐)광산 및 제련소 지역과 시멘트 생산 지역 토양의 thallium함량을 조사한 결과 0.1~5.98 mg kg^-1의 탈륨이 분포하는 것으로 나타났으며, 그 지역의 thallium 오염 토양에서 자생 하는 일부 식물에 경우 0.75~4.31 mg kg-1의 thallium이 축적된 것으로 조사되었다. 또한 물리적 화학적특성이 다른 토양을 선발하여 thallium의 토양 중 반응성 및 추출성을 조사한 결과, 토양 중 thallium을 추출하는 추출제로서 NH4⁺과 K⁺ 형태를 포함하는 추출제가 상대적으로 높은 추출량을 보였으며 산성토양(사질식양토)이 염기성토양(양토)보다 높은 추출량을 보였다. 반면, diethylene triamine pentaacetic acid(DTPA)를 비롯한 chelating agent 추출제의 경우 다른 중금속에 적합한 추출제로 많이 이용되는 것으로 알려져 있으나 DTPA(0.005 M) 추출제의 경우 토양 중 thallium을 추출하는데 있어서 토양 특성과 관계없이 상당히 낮은 추출량을 보였다. 또한 European Community Bureau of Reference (BCR) 연속추출과 Tessier's sequential extraction을 사용 할 경우 각 단계별 추출량에 있어서 차이를 보일 뿐만 아니라 전체 회수율에 있어서도 토양 특성에 따라 큰 차이를 보였다. 그러나 표준시료(인공조제시료)를 이용하여 BCR 연속추출을 한 결과 전체 회수율에서 99.4%의 높은 수준을 보였다. 또한 토양 중 thallium의 총함량을 알아보는 정량에서도 회수율이 현저히 낮음을 알 수 있었다. 그리고 토양 중 thallium의 흡착 정도는 토양 pH와 점토 함량에 의존하며 thallium의 완충력(buffering capacity)은 산성토양(사질식양토)에 비하여 염기성토양(양토)이 상대적으로 높았다. 토양 중 thallium과 counter 중금속으로서 카드뮴(cadmium, Cd), 구리(copper, Cu), 니켈(nickel, Ni), 납(lead, Pb), 그리고 아연(zinc, Zn)이 경합을 할경우 thallium의 흡착량은 감소하며, 토양 중 thallium의 흡착 순위 연구에 의하면 산성토양(사질식양토)에서 Pb > Tl > Cu > Zn ≥ Ni ≥ Cd, 중성토양(사질식양토)에서 Pb > Cu ≥ Zn ≥ Cd > Tl > Ni, 염기성토양(양토)에서는 Pb > Cu ≃ Zn ≃ Cd > Ni >> Tl의 순위를 보였다. 또한 thallium을 인위적으로 오염시킨 토양에서 보리(Hordeum vulgare var. hexastichon), 오이(Cucumis sativus), 콩(Phaseolus vulgaris), 해바라기(Helianthus annus)을 생육시킨 결과 thallium 흡수 및 이행에서 해바라기는 뿌리에서 높은 축적률을 보인반면 콩이 가장 낮은 흡수율을 보였으며 보리와 오이는 뿌리에서 줄기로의 높은 이행율을 보였고, 토양에 citric acid와 DTPA를 처리 시 thallium의 흡수는 전반적으로 증가하는 것으로 나타났다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 9
• Ⅲ. 연구성과 ... 10