박과채소류 중 살포농약의 과실 중 잔류소실 양상을 규명하여 잔류성 평가 시 작물계통 및 재배양식별로 group화 함으로서 잔류성적을 상호적용 할 수 있는 가능성을 평가하였다. 작물의 종류별로 농약살포직후에 과실에 부착되는 양은 차이가 있으나, 농약살포 후 경과일수별 잔류농약의 분해.소실양상은 유사함을 알 수 있었다. 박과채소류 중 작물생육특성이 유사한 품종(계통)간에는 농약의 작물잔류시험성적을 상호적용 하여 잔류허용기준 설정에 활용 할 수 있을 것으로 사료되었다.
본 연구는 시설재배에서 상추품종별 살포농약의 잔류양상을 구명하기위하여 실시하였다. 농약살포직 후의 alpha-cypermethrin과 imidacloprid의 상추 중 잔류량은 품종의 외관에 따라 크게 상이하였다. 살포 후 경과일수별 상추 중 잔류농약의 감소는 작물의 증체에 의한 희석효과보다는 햇빛에 의한 분해 및 관수에 의한 세척효과가 더 큰 것으로 보였다. 엽채소류인 상추는 작물을 group화 함에 있어 품종간의 차이로 고려해야 함이 인정되었다.
착색단고추 중 침투성농약 flonicamid의 잔류특성을 구명하기 위하여 flonicamid 및 그 대사물질의 잔류농도를 분석하고 경시적인 잔류량 변화양상을 조사하였다. 플로니카미드 10% 입상수화제를 추천사용농도 및 그의 2배 농도로 경엽처리하고, 살포 후 1, 7, 15, 30, 50, 70, 87일의 총 7회에 걸쳐 과실, 상엽, 하엽을 구분하여 시료를 채취하여 잔류농도를 분석하였고 살포 후 87일간의 잔류량 변화를 조사하였다. 과실, 상엽, 하엽 모두에서 모화합물인 flonicamid의 잔류량은 1일차에 최고치를 나타낸 이후 급격히 감소되는 경향을 보인 반면, 대사물질 TFNG의 잔류량은 지속적으로 증가하여 15-30일차에 최고 잔류량을 나타내었고 살포 후 87일 이후에도 초기 잔류량 보다 높은 농도를 유지하였다. 과실 중 총 flonicamid의 잔류량이 시간 경과에 따라 점차적으로 증가하여 살포 후 87일까지 높은 농도를 유지하는 잔류양상은 착색단고추 잎 중에 높은 농도로 잔류하는 대사물질 TFNG의 이동에 의한 결과로 보여지며, 이러한 잔류량 변화는 기준량 및 2배량 처리구에서 유사한 양상을 나타내었다.
밀의 재배기간 중 살포된 살균제 fludioxonil 및 metconazole의 부위별 잔류양상을 조사하였다. 밀 부위별 fludioxonil 및 metconazole (cis 및 trans 이성질체의 합)의 잔류분석 회수율은 84.3~113.3%이었으며 변이계수는 0.1~4.7%로 나타나 잔류농약분석 기준을 만족하였다. 두 농약 모두 처리구별 수확된 밀의 짚부위에 가장 많이 잔류되었으며 가식부인 밀알에서 잔류량이 가장 적었다. 밀의 가식부에 잔류하는 농약의 농도는 fludioxonil은 2회 및 3회 살포시 0.01~0.07 mg/kg, metconazole은 0.13~0.17 mg/kg로 나타났다. 침투성 농약인 metconazole은 fludioxonil 보다 더 낮은 농도로 살포되었음에도 불구하고 밀의 가식부로 침투량이 더 많았으며 cis 이성질체가 trans 이성질체 보다 많이 잔류되었다. 밀의 각 부위별 평균무게를 이용하여 밀 한 개체 당 농약의 잔류절대량을 산출하고 밀의 각 부위별 분포율을 산출한 결과, 두 농약 모두 짚 부위에서 68.5~70.7%의 분포율을 나타내었으며 가식부에서 분포율은 0.8% 미만이었다.
사과 중 살응애제 etoxazole 및 flufenoxuron의 출하 전 잔류허용기준(PHRL)을 설정하기 위해 각 농약의 생물학적 반감기와 감소상수가 산출되었다. 안전사용기준의 희석배수에 따라 조제된 각 농약을 사과에 대하여 각각 1회 및 3회 살포한 후 사과 중 일자별 잔류량을 조사하였으며, 잔류시험 결과들은 first order kinetics의 지수감소식에 대입되었다. 시험기간 중 두 농약의 잔류량은 모두 잔류허용기준(MRL) 미만으로 나타났으며, 사과 중 생물학적 반감기를 조사한 결과 etoxazole의 경우 1회 처리구에서 8.8일, 3회 처리구에서 21.7일로 나타났다. 반면에 flufenoxuron은 1회 처리구에서 21.7일, 3회 처리구에서 23.1일로 나타나 etoxazole 보다 반감기가 더 길었다. 사과 중 각 농약의 감소상수는 etoxazole은 0.0788, flufenoxuron은 0.0319이었으며, 산출된 감소상수들을 대입하여 PHRL을 계산하였다. 그 결과, 안전사용기준을 준수한 농약살포 시 출하 일주일 전 농약의 잔류량이 etoxazole은 0.87 mg/kg, flufenoxuron은 0.88 mg/kg 이하이면 출하 시 잔류량이 MRL 이하일 것으로 예측되었다.
방울토마토의 생산단계에서의 잔류허용기준 설정과 수확 후 저장기간중 경시변화 및 세척에 의한 잔류농약의 감소양상을 파악하였다. 해당약제를 안전사용기준의 기준량 및 배량을 각각 시설재배 포장에서 살포 후 10일간 잔류양상을 조사하였고, 실온 및 냉장조건 하에서의 저장실험 및 세척에 따른 잔류농약의 감소량을 파악하여 생산단계부터, 출하, 저장, 소비단계까지의 잔류량을 예측할 수 있는 모델개발을 위한 자료로 이용하고자 연구를 수행하였다. Dichlofluanid와 iprodione은 포장조건에서 반감일수가 기준량 2.2, 3.3일 이었으며, 배량은 3.5, 5.4일로 나타났다. 저장 조건하에서의 약제별 반감기는 포장조건보다 잔류량의 감소 속도가 느린 것으로 나타나 반감일수가 증가하였고, 세척방법에 의한 잔류농약의 감소량을 조사한 결과 세제 사용시의 평균제거율은 dichlofluanid는 73.7%, iprodione은 64.3%로 나타났고, tap-water 사용시에는 dichlofluanid 73.5%, iprodione 63.5%로 나타났다. 이러한 결과는 작물의 생산단계에서 구한 합리적인 회귀식을 이용하여 잔류농약의 경시변화를 파악하고, 저장 및 세척과정을 거쳐 최종 소비단계에서의 잔류농약의 수준을 평가할 수 있었다.
환경오염 우려 농약의 수계 유출 영향평가를 위한 기본 자료로서 하천수 중 농약의 잔류실태와 유출양상을 파악하기 위하여 금강, 만경강 및 동진강의 하천수 중 농약의 잔류 변화를 일 년간 추적 조사하였다. 내분비계장애 추정농약 및 8,90년대에 실시한 국내 하천수 대상 농약 잔류조사에서 검출된 바 있는 성분 등 환경 잔류문제로 관심의 대상이 되고 있는 농약성분 및 대사물을 분석대상으로 선정하였다. 금강 만경강 및 동진강 본류 및 지천 개소를 대상으로 2-11월까지 월 평균 1회, 농약 사용 성수기인 5-8월 사이에는 월2회씩 채취하였다. 분석결과 살균제 성분으로는 carbendazim과 hexaconazole 등 6종이 검출되었으며, 검출빈도는 0.3-50.9% 범위이었고 검출농도는 $0.1-4.7{\mu}g/L$ 수준이었다. 특히 도열병 약제인 isoprothiolane과 iprobenfos의 검출양상은 장소와 시기 면에서 매우 광범위하였으나 잔류 수준은 그리 높지 않았다. 살충제 성분으로는 endosulfan 등 16종이 검출되었으며 검출빈도는 0.3-32.5% 범위이었고 검출농도는 $0.01-2.8{\mu}g/L$ 수준이었다. 그 중 endosulfan은 28개 지점에서 검출되어 매우 광범위한 오염양상을 나타내었다. 따라서 isoprothiolane과 iprobenfos, endosulfan의 경우는 사용 시기를 경과하여서도 지속적으로 검출되므로 수계환경으로의 유입경로와 유입 후의 행적에 대한 추가적인 검토가 필요할 것으로 생각된다. 제초제 성분으로는 alachlor등 9종이 검출되었으며 검출빈도는 0.8-22.9% 범위이었고 검출농도는 $0.01-9.07{\mu}g/L$ 수준이었다. Molinat는 4개의 지천에서는 일시적으로 WHO의 권고지침 $7{\mu}g/L$을 상회하는 잔류농도를 나타내어 배출수로에서 부터 대하천에 이르기까지의 이동경로 단계별로 정밀한 농도변화 추적이 필요할 것으로 판단되었다. 대부분의 검출 농약이 수도용이었으며 검출시기가 농약의 사용시기와 대체적으로 일치하는 경향이었고 잔류수준은 대체적으로 낮은 편이었다.
양상추(Lactuca Sativa L.)의 정식 후 42일 경과한 결구 초기부터 결구가 형성(정식 후 67일 경과)되어 제품으로 출하될 때까지의 품질 변화와 잔류농약에 대해 알아보았다. 양상추의 정식 후 결구가 형성되면서부터 전체 중량과 가식부 중량이 모두 증가하였는데, 결구 형성 초기에는 전체중량의 약 40% 정도가 가식부였지만 제품 출하 시점에서는 약 80%까지 큰 증가추세를 보였다. PH, 당도, 수분의 경우는 양상추 결구과정 중 약간의 증가를 보였으며, 감광체 역할을 하는chlorophyll의 SPAD값은 초기에는 16.2이었던 것이 양상추 성장과 함께 계속적인 증가를 보이다가 26.4까지 크게 증가하는 것으로 나타났다. 양상추는 결구가 진행되면서 전체적으로 점차 투명해지고 초록빛은 감소하는 반면 노란빛은 약간 증가하였다. 또한 양상추의 겉잎부분은 결구 형성과 함께 씹힘성이 커졌으며, vitamin C함량은 정식 후 60일이 지났을 때 양상추 100g당 2.5mg이 함유되어있어 가장 높게 증가한 시점이었다. 양상추에 한 유되어 있는 무기질 중에서는 칼륨의 함량이 가장 높았으며 정식 후 60일이 지난 결구 완성기에는 양상추의 100g당 칼슘 21.1mg, 나트륨 24.5mg, 철분 0.4mg, 마그네슘 13.1mg, 칼륨 183.5mg으로 전체적으로 가장 높은 함량을 보여주었다. 위해요소인 잔류농약의 경우에는 초기에는 검출되지 않았지만 정식 후 54일 이후부터 chlorthalonil가 미량 잔류하는 것으로 나타났다.
본 연구는 소면적 재배 작물인 비름에 대한 emamectin benzoate의 수확 전 최종 농약 살포일로부터 수확일까지 농약 잔류량 감소추이를 파악하여, 생산단계 농산물의 농약 잔류 특성과 수확 예정일의 잔류량 예측을 위하여 수행되었다. 비름 재배 중 emamectin benzoate를 안전사용기준의 희석배수에 준하여 1회 및 7일 간격으로 2회 살포한 후, 0, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 14일 총 8회의 시료를 채취하여, 약제의 잔류양상을 분석한 뒤 생물학적 반감기를 산출하였다. 비름 중 emamectin benzoate는 acetonitrile로 추출하고 dichloromethane을 사용하여 분배하였으며, SPE kit (PSA, GCB, $MgSO_4$)로 정제한 후 LC-ESI/MS/MS로 분석하였다. 시험농약의 정량한계(LOQ)는 0.01 mg/kg이었고, 정량한계의 10배와 50배 수준으로 농약을 처리하여 수행한 결과 emamectin benzoate의 평균 회수율은 $B_{1a}$에 대해서 각각 $93.3{\pm}0.7%$ 및 $93.2{\pm}7.7%$였고, Blb에 대해서 각각 $106.6{\pm}1.9%$ 및 $80.5{\pm}6.6%$의 회수율을 보였다. 비름 중 emamectin benzoate의 생물학적 반감기는 1회 및 2회 처리구에서 각각 2.0일, 1.7일이었으며, 시험농약의 잔류량을 바탕으로 생산단계 잔류허용기준을 추천한 결과 수확 10일 전에 0.84 mg/kg 이하이면, 수확 시에는 잔류농도가 MRL (0.05 mg/kg, 시금치(유사농산물 기준)) 수준 이하로 잔류할 것으로 예측되었다.
인삼 중 농약 잔류량 조사 결과 부적합율과 검출 빈도가 높은 boscalid 농약에 대하여 부적합 원인을 구명하기 위해 안전사용기준에 따라 농약을 살포하되, 그 살포방법을 달리하여 잔류량을 분석하였다. 인삼은 4년근과 6년근을 사용하였으며 분석 시 인삼의 뇌두와 몸통을 나누어 분석하였다. 그 결과 boscalid의 잔류량은 몸통부분보다 뇌두부분에서 더 많은 양이 검출되었으며, 랩 처리구의 잔류 결과로부터 boscalid의 흡수이행 경로를 추정할 수 있었다. 또한 인삼의 전체부위에 대한 최대 잔류량은 4년근 인삼의 관행 처리구에서 0.76 mg/kg, 토양 처리구에서 0.69 mg/kg, 랩 처리구에서 0.62 mg/kg으로 나타났으며, 6년근 인삼에서의 전체부위에 대한 최대 잔류량은 관행 처리구에서 0.74 mg/kg, 토양 처리구에서 0.40 mg/kg, 랩 처리구에서 0.28 mg/kg으로 나타나 4년근 인삼에서 6년근 인삼보다 더 많은 잔류량을 나타내었다. 뿐만 아니라, 4년근과 6년근 인삼 모두 식품의약품안전청에서 제시한 잔류허용기준인 0.3 mg/kg을 초과하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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