초록 ▼

3. 주요 사업결과
가. 과불화화합물의 오염원 주변 생체축적성 평가
○ 오염원인 하․폐수 처리장 방류수가 유입되어 환경 중 과불화화합물이 농축되고 있음을 확인하였고, 생물체내에 비교적 높은 수준으로 잔류하고 있음을 확인하였다.
○ 남한강, 낙동강, 영산강의 하천수, 퇴적물 및 어류에서 과불화화합물 13종의 축적도를 조사한 결과, 오염원 주변인 중류지역 붕어의 간, 혈액에서 높게 검출되어 생체축적 경향이 뚜렷하였다.
○ 하천수의 과불화화합물은 낙동강이 남한강에 비해 7배, 영산강에 비해 2배 이상 높았다.

3. 주요 사업결과
가. 과불화화합물의 오염원 주변 생체축적성 평가
○ 오염원인 하․폐수 처리장 방류수가 유입되어 환경 중 과불화화합물이 농축되고 있음을 확인하였고, 생물체내에 비교적 높은 수준으로 잔류하고 있음을 확인하였다.
○ 남한강, 낙동강, 영산강의 하천수, 퇴적물 및 어류에서 과불화화합물 13종의 축적도를 조사한 결과, 오염원 주변인 중류지역 붕어의 간, 혈액에서 높게 검출되어 생체축적 경향이 뚜렷하였다.
○ 하천수의 과불화화합물은 낙동강이 남한강에 비해 7배, 영산강에 비해 2배 이상 높았다.
- 하천수 중의 총 과불화화합물은 지점별로 차이는 있겠지만, 낙동강(평균 41.69 ng/L)에서 상대적으로 값이 낮은 남한강(평균 5.76 ng/L)에 비해 높은 값을 보였다. 영산강(평균 18.34 ng/L)에서는 낙동강보다 낮은 농도를 보였다. 전체적으로는 상류보다 오염원의 유입이 있다고 판단되는 중류지점에서 높은 농도를 보였다.
○ 붕어의 혈액 중 총 과불화화합물 농도는 붕어 간에서보다 약 2배 높게 축적되는 것으로 나타났다.
- 조사대상하천인 남한강, 낙동강, 영산강의 하천수 및 어류의 조직에서 과불화화합물의 축적도는 오염원이 유입되는 지점인 중류지점에서 붕어의 간, 혈액에서 높게 검출되어 생체축적 경향이 뚜렷하였다. 붕어의 혈액 중의 총 과불화화합물의 농도는 평균 65.11 ng/mL이고 간에서는 평균 29.17 ng/g wet wt.로 혈액에서 두 배 정도 높게 검출되었다. 그러나 조직이상의 경우 과불화화합물로 인한 것인지는 확인되지 않았다.
○ 검출대상 13종 중 설포닐계(PFSAs)의 PFOS(Perfluorooctane sulfonate)가 가장 높은 농도로 검출되었으나, 주로 검출된 물질은 탄소의 개수가 9~13개인 카르복실계열 (PFCAs)의 물질이었다.
- 붕어 혈액과 간 조직에서는 검출대상 과불화화합물 중 PFOS가 가장 높게 검출되었으며, C9~C13개의 카르복실계열의 물질이 주로 검출되었다. 특히 PFOS는 붕어 혈액에서 평균 30.29 ng/mL, 간에서는 평균 16.20 ng/g wet wt.로 검출되어 전체 대상물질 중 약 50%를 차지하였다. 또한, 생물농축계수(BCFs)는 혈액과 간에서 각각 약 11,500 L/kg, 7,000 L/kg으로 축적성이 확인되었다
○ 본 연구에서 대상하천의 우점종을 대상으로 13종의 총 과불화화합물의 농도를 분석한 결과 낙동강의 중류지점에서 강준치의 간에서 평균 251.74 ng/g wet wt., 끄리의 간에서 350.56 ng/g wet wt.로 검출되었다.
○ 생물농축계수(BCFs)는 대상물질과 지점에 따라 차이를 보이고 있었으며, 탄소의 길이가 상대적으로 긴 카르복실계열의 성분의 농축도가 증가한 것을 확인할 수 있었다.
- 특히, C9~C13의 카르복실계열에 대한 농도 증가 원인 규명과 점차적으로 증가하는 하천수중의 과불화화합물에 대한 지속적인 모니터링이 진행되어야 할 것으로 보인다.

나. 어류 붕어(근육, 알)에 대한 과불화화합물 축적도 조사
○ 수계의 퇴적물, 붕어 근육 및 알에 축적된 과불화화합물 평균 농도는 각각 0.48 ng/g wet wt., 4.04 ng/g wet wt. 및 42.95 ng/g wet wt. 이었으며, 가장 높게 검출된 물질은 퇴적물을 제외하고 PFOS로 나타났다. 또한 PFCAs보다 PFSAs가 상대적으로 더 높은 비율로 검출되었다.
○ 퇴적물에서 총 과불화화합물 농도는 남한강 0.17~0.69 ng/g wet wt., 낙동강 0.23~1.08 ng/g wet wt., 영산강 0.08~0.68 ng/g wet wt.였으며, 상대적으로 높게 검출된 성분은 탄소사슬이 상대적으로 긴 카르복실화합물이었으며 지점별 농도 차는 크지 않았다.
○ 붕어의 근육과 알의 과불화화합물은 각각 남한강 0.66~7.71 ng/g wet wt., 10.79~125.27 ng/g wet wt., 낙동강 0.54~18.47 ng/g wet wt., 10.73~283.30 ng/g wet wt., 영산강 0.47~1.24 ng/g wet wt., 3.27~6.30 ng/g wet wt.로 알에서 높게 검출되었다.
- 주요 검출물질인 PFOS는 근육과 알에서 평균 각각 남한강 1.22 ng/g wet wt., 20.32 ng/g wet wt. 낙동강 6.41 ng/g wet wt., 64.53 ng/g wet wt., 영산강 0.19 ng/g wet wt., 1.27 ng/g wet wt.로 알에서 근육보다 평균 10배 높았다.
○ 과불화화합물의 어미로부터 알로 전이되는 비율은 평균 25 ± 16 %로서 많은 양이 알로 전이되는 것으로 나타났다. 어미로부터 알로 전이되는 비율은 개체가 클수록 증가하는 경향이 나타나지만 의미 있는 경향성은 보이지 않았다.
○ 붕어의 근육과 알에서 PFCAs는 탄소사슬의 길이에 따라 뚜렷한 분포특성을 보이고 있다. 근육과 알 모두 탄소사슬이 비교적 긴 동질체들의 분포비율이 높고 퇴적물 (63 %), 붕어 근육 (73 %) 그리고 붕어 알 (93 %)의 순서로 사슬이 긴 동질체들의 분포비율이 높았다. 이러한 경향은 붕어 이외의 다른 우점종 어류 시료에서도 PFDA보다 긴 동질체들의 분포비율이 90 %로 나타났다.

다. 송사리 서식지 및 송사리 체내 과불화화합물 축적도 조사
○ 송사리 서식지 하천수에서 총 과불화화합물은 0.67~4.08 ng/L의 농도로 조사되었다. 퇴적물 중 총 과불화화합물은 0.28~2.82 ng/g wet wt.의 농도 범위를 보였다. 과불화 화합물 중 카르복실계열의 물질은 탄소수 9~13개로 증가할수록 생물 농축도가 큰 것으로 나타났다.
○ 송사리 체내 총 과불화화합물의 축적도를 보면 탄소수가 증가할수록 카르복실계열의 물질의 농축도가 증가하는 것으로 나타났다. 탄소 13개의 PFTrDA가 약 94,000 L/kg으로 가장 높은 축적성을 보였다.
(출처 : 요 약 문 9p)

Abstract ▼

3. Main Results
A. Assessment of PFCs bioaccumulation in hot spot area
○ The effects of inflow water from “hot spot” such as waste water treatment plants to PFCs concentrations in environment and bioaccumulation of PFCs in fish body were confirmed.
○ Several evidences showing the tendency o

3. Main Results
A. Assessment of PFCs bioaccumulation in hot spot area
○ The effects of inflow water from “hot spot” such as waste water treatment plants to PFCs concentrations in environment and bioaccumulation of PFCs in fish body were confirmed.
○ Several evidences showing the tendency of high accumulation levels of 13 PFCs in water, sediment and fish from Namhan, Nakdong and Yeongsan Rivers which collected in middle stream region nearing “hot spot” were observed.
○ PFCs concentration in water collected from Nakdong River was approximately 5 times higher than that in Namhan and Yeongsan Rivers.
- The differences between sum PFCs concentration in various sampling sites were confirmed. The mean value of sum PFCs in Nakdong River (41.69 ng/L) was approximately 7 times higher than that in Namhan River (5.76 ng/L) and higher than that in Yeongsan River (18.34 ng/L). In general, water samples collected from middle streams showed high PFCs concentration and it is considered that there is a presence of inflow of polluted water to river middle stream.
○ Mean ratio of sum PFCs concentrations in crucian carp blood to that in liver was approximately 2
- High concentration of PFCs was found in curican carp’s blood and liver tissues collected from middle stream of target surveyed rivers of Namhan, Nakdong and Yeongsan Rivers, where were received inflow water from “hot spot”. Sum PFCs concentration in crucian carp blood (65.11 ng/ml) was found as approximately 2 times higher than that in crucian carp liver (29.17 ng/g wet wt.). The correlation between abnormal fish tissues occurrence and PFCs concentration, however, was not found.
○ Out of 13 target PFCs, perfluorocarboxylates (PFCAs) with carbon chain from C9 ~ C13 were found as highest concentration
- In crucian carp blood and liver tissues, PFOS was found as the highest PFCs. Followed by PFOS, perfluorocarboxylates (PFCAs) with carbon chain from C9~C13 were the next predominant PFCs. In particular, PFOS accounted for approximately 50% of total PFCs in fish tissues and the mean concentration of PFOS in crucian carp blood and liver were 30.29 ng/mL and 16.20 ng/g wet wt., respectively. Also, bioaccumulation factors (BCFs) of PFOS in crucian carp in crucian carp blood and liver were 11,500 L/kg and 7,000 L/kg, respectively.
○ 13 target PFCs were analyzed in liver tissues of dominant fish in this study. The highest mean concentrations of liver tissues of dominant fish were found in sky gager (251.74 ng/g wet wt.) and Korean piscivorous chub (350.56 ng/g wet wt.) collected from middle stream of Nakdong River.
- It is considered that living habitat is the main determination factor effecting the exposure levels of PFCs in fish than fish species.
○ No correlation between BCFs and length or weight of fish. There were differences between BCFs in different target PFCs and sampling stations and BFCs values of PFCs were positively associated with the increasing of carboxylate chains.
- In particular, it is necessary to employ further researches to monitor the concentration of PFCs which has more than 9 carbons in their carbon chain in river water.

B. Accumulation of PFCs in muscle and egg of crucian carp
○ The average levels of PFCs accumulated in sediment, and muscles and eggs of carp were 0.48 ng/g wet wt., 4.04 ng/g wet wt., and 42.95 ng/g wet wt., respectively. Except sediment, the most detected substance was PFOS and the detecting level of PFSAs was higher than that of PFCAs.
○ The total PFCs levels in sediment were 0.17~0.69 ng/g wet wt for Namhan Rier, 0.23~1.08 ng/g wet wt. for Nakdong River and 0.08~0.68 ng/g wet wt. for Yeongsan River. Highest concentration of PFCs in sediment was almost found in long chain PFCAs and there was slight differences between PFCs concentration among sampling rivers.
○ The PFCs levels in muscles and eggs of carp were 0.66~7.71 ng/g wet wt. and 10.79~125.27 ng/g wet wt. for Namhan River, 0.54~18.47 ng/g wet wt. and 10.73~283.30 ng/g wet wt. for Nakdong river, 0.47~1.24 ng/g wet wt. and 3.27~6.30 ng/g wet wt. for Yeongsan river showing higher levels in eggs.
- The PFOS levels in muscles and eggs of carp were 1.22 ng/g wet wt. and 20.32 ng/g wet wt. for Namhan River, 6.41 ng/g wet wt. and 64.53 ng/g wet wt. for Nakdong River, 0.19 ng/g wet wt. and 1.27 ng/g wet wt. for Yeongsan River, indicating 10 times higher in eggs compared with muscles.
○ The maternal transfer ratio of PFCs to eggs averaged 25±16 %, suggesting a large amount of PFCs transferred to eggs. The ratio increased as the size of carp was bigger, but there were no significant tendency observed.
○ In sediment, muscles and eggs of carp, long chain carboxylic acid accounted for 63 %, 73 % and 93 % of the total carboxylic acid, respectively. In other dominant fish muscle samples, the distribution of PFCAs with carbon chain over than 10 (>C 10) was accounted for approximately 90 % of total PFCs concentration.

C. Accumulation of PFCs in medaka habitat and medaka fish whole body
○ Concentrations of the total PFCs in the river water of medaka habitat were ranged from 0.67 ~ 4.08 ng/L. Concentrations of the total PFCs in the river sediment of medaka habitat were ranged from 0.28 ~ 2.82 ng/g wet wt. PFCs concentration in medaka whole body were positively correlated with the increasing of carbon number of PFCAs . PFCs with carbon chain from C6 to C10 were mainly detected in the water. However, carbon chain from C9 to C13 of PFCAs were mainly detected in the medaka whole body. In addition, among PFCAs having carbon chain from C9 to C13, the accumulation of PFCs in meda whole body was increased with the increasing of carbon chain.
○ Bioconcentration factor (BCFs) of PFCs in medaka whole body were positively correlated with the increasing of carbon number of PFCAs. Bioconcentration factor of PFTrDA (C13) in medaka fish was about 94,000 L/kg. It is the highest value of BCFs of medaka fish.
(출처 : Abstract 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 참여연구진 ... 4
• Abstract ... 5
• 요 약 문 ... 9
• 목차 ... 12
• 그림목차 ... 14
• 표목차 ... 17
• I. 서론 ... 19
• 1. 문헌연구 및 연구배경 ... 19
• 과제 1. 과불화화합물의 오염원 주변 생체축적성 평가 ... 26
• II. 연구내용 및 방법 ... 26
• 1. 과업의 범위 ... 26
• 2. 연구내용 ... 28
• 3. 시료채취 지점 ... 29
• 4. 분석절차 및 사용기기 ... 37
• 5. 정성 및 정량분석 ... 41
• 6. 어류 채집, 분석용 시료 전처리 및 조직학적 분석 ... 48
• III. 연구결과 및 고찰 ... 53
• 1. 환경매체 중 과불화화합물의 잔류농도 ... 53
• 2. 어류 조직학적 분석 결과 ... 87
• IV. 결론 ... 98
• 과제 2. 어류의 과불화화합물 축적도 조사 ... 100
• II. 연구내용 및 방법 ... 100
• 1. 과업의 범위 ... 100
• 2. 연구내용 ... 101
• 3. 시료채취지점 및 시료 정보 ... 101
• 4. 분석절차 및 사용기기 ... 106
• III. 연구결과 및 고찰 ... 109
• 1. 과불화화합물 축적도 ... 109
• IV. 결론 ... 127
• 참고문헌 ... 128
• 끝페이지 ... 136