Concentration Distribution of PCBs in Soil Around Industrial Complex and Relationship with PCBs Sources

공단지역 주변 토양 중 PCBs 농도분포 및 발생원 추정에 관한 연구

  • Park, Seok-Un (Environment & Structure Laboratory, Korea Electric Power Research Institute) ;
  • Kim, Kyoung-Soo (Department of Environmental Engineering, Cheongju University) ;
  • Kim, Jong-Guk (Department of Environmental Engineering, Chonbuk National University)
  • 박석운 (전력연구원 환경구조연구소 환경화학분석센터) ;
  • 김경수 (청주대학교 환경공학과) ;
  • 김종국 (전북대학교 환경공학과)
  • Published : 2007.05.31

Abstract

To investigate the relationship between PCB sources and concentration level in soil, PCBs concentration of 8 soil samples around Shiwa industrial complex were measured. The concentration of PCBs in soil samples were ranged from 2.43 to 274 ng/g dry (0.116 to 60.5 pg WHO-TEQ/g dry) md off-gas were ranged from 48.6 to $2872ng/m^3(0.00150\sim15.2ng\;WHO-TEQ/m^3)$; these are similar levels with results of previous study in Korea. The homologue patterns in soil samples were varied from sample to sample, but isomer patterns were very similar with each other. The two principal components were extracted by Principal Component Analysis(PCA) of 8 soil samples and cumulative factor loading was 95.7%. As the result of PCA, it could be expected that PCBs in soil samples of this study were more affected by PCB products than combustion process and mostly affected by already-known sources.

PCBs의 오염정도 파악과 발생원 추정을 위해 다양한 발생원이 밀집한 시화 공단지역을 중심으로 8개의 토양시료를 채취 분석하였다. 토양 중 PCBs의 농도는 $2.43\sim274$ ng/g dry($0.116\sim60.5$ pg WHO-TEQ/g dry)의 범위로 검출되었고, 배가스 시료는 $48.6\sim2,872ng/m^3(0.00150\sim15.2ng\;WHO-TEQ/m^3)$의 범위로 조사되었으며, 이는 기존의 연구결과와 비교적 유사한 수준인 것으로 나타났다. 토양 중 PCBs의 동족체분포는 시료마다 다양한 패턴을 보였으나, 동족체 중 이성질체분포는 매우 유사한 경향을 나타내었다. 토양시료에 대한 발생원 추정을 위해 주성분분석을 수행한 결과 누적부하량이 95.7%인 주성분 1, 2를 추출할 수 있었다. 또한 Aroclors와 배출가스의 이성질체패턴 비교결과를 토대로 토양시료의 주성분분석 결과를 해석한 결과, 연소공정보다는 제품 PCBs에 의한 영향이 많은 것으로 추정되었고, 토양 중 PCBs의 많은 부분을 기존의 발생원인 제품 PCBs와 연소공정으로 설명할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Dale, R. R., Andy, B., B, F., Corren, H., Dale, H., Katharine, K., Marlene, B., Terry, S., William, A. T., Henry, R., Eric, R., Liza, R., 'Concentrations of dioxinlike PCB congeners in unweathered Aroclors by HRGC/ HRMS using EPA Method 1668A,' Chemosphere, 54, 79-87(2004) https://doi.org/10.1016/S0045-6535(03)00664-7
  2. Guidelines for the identification of PCBs and materials Containing PCBs, First Issue, UNEP Chemicals(1999)
  3. Preparation of a National Environmentally Sound Management Plan for PCBs and PCB-Contaminated Equipment, Basel Convention(2003)
  4. 이동수, 잔류성유기오염물질(POPs) 배출원 조사기법 개발(최종보고서), 서울대학교 환경계획연구소, 환경부(2003)
  5. 절연유 중 PCBs 세부분석 지침, 국립환경과학원(2004)
  6. PCBs 함유 제품 및 폐기물 중의 PCBs 분석방법 개발, 국립환경과학원(2005)
  7. Knut, B., Andy, S., Jozef, M. P., and Kevin, C. J., 'Towards a global historical emission inventory for selected PCB congeners - a mass balance approach: I. Global production and consumption,' The Science of The Total Environment, 290(1-3), 181-198(2002) https://doi.org/10.1016/S0048-9697(01)00966-4
  8. 여현구, 최민규, 천만영, 선우영, 도시 및 교외지역에서 대기 중 PCBs의 온도의존성을 이용한 발생원 특성, 대한환경공학회지, 24(5), 813-825(2002)
  9. 김경수, 송병주, 박석운, 김종국, 공단지역 대기 중 PCBs의 오염농도 및 발생원 추정, 대한환경공학회지, 27(4), 385-389(2005)
  10. 서용찬, 이석헌, 김경심, 송병주, 김종국, 한강 수계 중 coplanar-PCBs의 잔류 농도 및 거동 특성 연구, 대한환경공학회지, 26(11), 1225-1231(2004)
  11. Harrad, S. J., Sewart, A. P., Alcock, R., Boumphery, R., Burnett, V., Duarte-Davison, R., Halsall, C., Sanders, G., Waterhouse, K., Wild, S. R., and Jones, K. C., 'Polychlorinated biphenyls(PCBs) in the British environment; sinks, sources and temporal trends,' Environ. Pollut, 85, 131-146(1994) https://doi.org/10.1016/0269-7491(94)90079-5
  12. IPCS INCHEM/EHC 140, http://www.inchem.org, 2nd Edition(1992)
  13. 내분비계장애물질측정분석방법, 국립환경과학원(2002)
  14. Paul, C. H., James, G. Q., Robert, W. C., John, W. K., 'The distribution and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in Narragansett Bay surface sediments,' Marine Pollution Bulletin, 48, 351-358(2004) https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2003.08.014
  15. Guo, H., Wang, T., Simpson, I. J., Blake, D. R., Yu, X. M., Kwok, Y. H., and Li, Y. S., 'Source contributions to ambient VOCs and CO at a rural in eastern China,' Atmospheric Environment, 38(27), 4551-4560(2004) https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2004.05.004
  16. 내분비계장애물질조사연구, 국립환경과학원(2004)
  17. Lovett, A. A., Foxall, C. D., Ball, D. J., and Creaser, C. S., 'The Panteg monitoring project: comparing PCB and dioxin concentrations in the vicinity of industrial facilities,' J. Hazard. Mater., 61(1-3), 175-185(1998) https://doi.org/10.1016/S0304-3894(98)00101-0
  18. Melissa L. Whitfield Aslund, Barbara A. Zeeb, Allison Rutter, Kenneth J. Reimer, In situ phytoextraction of polychlorinated biphenyl - (PCB) contaminated soil, Science of the Total Environment, 374, 1-2(2007) https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2006.11.052
  19. Chang, Y. S., Kong, S. B., and Michael, G. I., 'PCBs concentrations to the total TEQ released from Korean municipal and industrial waste incinerators,' Chemosphere, 39(15), 2629-2640(1999) https://doi.org/10.1016/S0045-6535(99)00175-7
  20. Kim, K. S., Yusuke, H., Mika, K., Kouhei, U., and Shigeki, M., 'Detailed PCB congener patterns in incinerator flue gas and commercial PCB formulations(Kanechlor),' Chemosphere, 55(4), 539-553(2004) https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2003.11.056
  21. 金暻洙, 大氣中PCBの擧動及びMass Balanceに關する硏究, 博士學位論文, 橫浜國立大學院, 環境情報學府 (2004)