• 미생물학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.137-142
• /
• 2011

대나무 활성탄에 $TiO_2$의 코팅을 실시하여 이를 광촉매조건에서 16종의 주요 PAHs를 전처리하고 이를 PAHs 분해미생물에 의한 생분해과정에 적용하여 보다 효율적인 PAHs 처리 기술을 개발하고자 하였다. 대나무 활성탄에 anatase $TiO_2$의 성공적인 코팅이 가능하였으며 이를 이용한 메틸렌블루 용액의 광분해도 측정한 결과 $TiO_2$/AC 촉매가 첨가된 경우 가장 높은 촉매능을 보였다. PAHs 분해미생물이 없는 상태에서 naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene 및 fluorene의 경우 각각 9.8, 76.2, 74.1 및 40.5%의 제거효율을 나타내었으나 고분자 PAHs는 $TiO_2$ 처리구에서 높은 잔류농도(400-1,000 ${\mu}g$/L)를 나타내었다. 한편 위의 전처리조건을 거친 후 분해미생물을 1주일간 처리할 경우 전반적인 PAHs가 340 ${\mu}g$/L 이하의 낮은 농도를 나타내었다. 여기서 phenanthrene, anthracene, fluoranthene 및 pyrene은 $TiO_2$의 처리구의 경우 대조구에 비해 각각 29.3, 61.4, 27.0 및 44.3%의 제거율을 나타내었다. $TiO_2$를 AC에 침착한 경우는 분해미생물이 AC 표면에 거의 생물막을 형성하지 못하는 모습이 관찰되었다. 따라서 $TiO_2$를 처리할 경우 분해미생물은 주로 부유상태(planktonic status)에서 PAHs를 분해하는 것으로 사료된다. 향후 보다 적절한 전처리조건을 확립할 경우 보다 효율적인 난분해성의 PAHs 처리기술의 개발이 가능할 것으로 전망된다.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.124-134
• /
• 2005

To investigate the exposure effect of polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs), we measured airborne total PAHs as an external dose, urinary 1-hydroxypyrene (1-OHP) as an internal dose of PAHs exposure, and analyzed the relationship between urinary 1-OHP concentration and PAHs exposure. The study population contained 44 workers in steel-pipe coating and paint manufacture industries. The airborne PAHs was obtained during survey day, and urine were sampled at the end of shift. Personal information on age, body weight, height, eniployment duration, smoking habit, and alcohol consumption was obtained by a structured questionnaire. Airborne PAHs were analyzed by the gas chromatograph with mass selective detector. Urinary 1-OHP levels were analyzed by the high performance liquid chromatograph with ultraviolet wavelength detector. For statistical estimation, t-test, ${\chi}^2$-test, analysis of variance, correlation analysis, arid regression analysis were executed by SPSS/PC (Windows version 10). The mean of environmental total PAHs was $87.8{\pm}7.81{\mu}g/m^3$. The mean concentration ($526.5{\pm}2.85{\mu}g/m^3$) of workers in steel-pipe coating industries using coal tar enamel was the higher than that ($17.5{\pm}3.36{\mu}g/m^3$) of workers in paint manufacture industries using coal tar paint. The mean of urinary 1-OHP concentration ($51.63{\pm}3.144{\mu}\;mol/mol$ creatinine) of workers in steel-pipe coating industries was the higher than that ($2.33{\pm}4.709{\mu}\;mol/mol$ creatinine) of workers in paint manufacture industries. The mean of urinary 1-OHP concentration of smokers was the higher than that of non-smokers. There was significant correlation between the urinary concentration of 1-OHP and the environmental concentration of PAHs (r=O.S48, p<0.001), pyrene(r=0.859, p<0.001), and urinary cotinine (r=0.324, p<0.05). The regression equation between the urinary concentration of 1-OHP in ${\mu}g/g$ creatinine($C_{1-OHP}$) and airborne concentration of PAHs (or pyrene) in ${\mu}g/m^3$ ($C_{PAHs}$ or Cpyrene) is: Log ($C_{1-OHP}$)=-0.650+0.889×Log($C_{PAHs}$), where $R^2=0.694$ and n=38 for p<0.001.Log ($C_{1-OHP}$)=1.087+0.707${\times}$Log(Cpyrene), where $R^2=0.713$ and n=38 for p<0.001. From the results of stepwise multiple regression analysis about 1-OHP, significant independents were total PAHs and urinary cotinine (adjusted $R^2=0.743$, p<0.001). In this study, there were significant correlation between the urinary concentration of 1-OHP and the airborne concentration of PAHs. The urinary 1-OHP was effective index as a biomarker of airborne PAHs in workplace. But it was influenced by non-occupational PAHs source, smoking.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.176-184
• /
• 2004

PAHs 화합물은 유기탄소화합물의 불완전연소에 의해 주로 발생하는데, 일반인들은 대기오염에 의한 호흡노출과 가열조리식품의 경구섭취가 주요 인체노출경로로 알려지고 있다. 본 연구에서는 PAHs 화합물에 오염된 식품이 식생활에 많은 부분을 차지하고 있어 우리나라 대표식품을 참고로 가정식과 외식의 식단을 작성하고 작성한 식단을 근거로 식품 중 PAHs 화합물 오염도를 분석하여, 분석된 PAHs 화합물의 오염도 자료를 활용한 가정식과 외식 1끼 식사를 기준으로 인체노출량을 비교하고, 성인 하루 가정식 2회, 외식 1회 섭취시의 1일인체노출량을 평가하였다. 다빈도${\cdot}$다소비식품에서 PAHs 화합물 오염도를 분석한 결과 총 PAHs 농도는 $2.00\~141.28\;ug/kg$의 범위로 검출되었으며, 멸치볶음이 가장 높게 나타났다. 상대독성계수(TEFS)를 활용하여 환산한 독성등가량은 $0.03\~1.31\;ugTEQ_{BaP}/kg$ 범위였고, 가장 높은 값을 가진 식품은 햄버거이었다. 식품별 오염도와 노출변수들을 고려하여 산출한 끼니별 가정식과 외식에서의 PAHs 화합물 평균인체노출량은 각각 $2.4\times10^{-3}\;ugTEQ_{BaP}kg/meal$와 $4.0\times10^{-3}\;ugTEQ_{BaP}/kg/meal$으로 외식이 가정식보다 PAHs화합물의 인체노출이 1.7배가 높은 수준으로 나타났다 햄버거, 숯불쇠고기구이, 숯불삼겹살구이, 고등어구이 등은 PAHs화합물 오염도와 독성등가량 및 1회분식품섭취량이 모두 높아 PAHs화합물의 주요 노출기여식품인 것을 알 수 있었다. 가정식에서 미역국이 $1.8\times10^{-3}\;ugTEQ_{BaP}/kg/meal$으로, 외식에서는 햄버거가$3.0\times10^{-3}\;ugTEQ_{BaP}/kg/meal$으로 기여도가 가장 높았다. 하루 3회 식사를 고려한 1일 PAHs화합물인체노출량수준은 $8.0\times10^{-3}\~9.7\times10^{-3}\;ug/kg/day$이었다. 본 연구 결과가 PAHs 화합물의 안전성평가와 기준규격설정의 필요성 및 식품 안전관리를 위한 규제를 제정하는 기초 자료가 되길 바라며, PAHs 화합물의 고노출상황을 줄일 수 있는 개개인의 계획된 식단 작성시, 이에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• 자원환경지질
• /
• 제36권5호
• /
• pp.375-380
• /
• 2003

본 연구에서는 생물계면활성제와 비이온계 계면활성제 용액의 pH 변화가 phenanthrene의 용해도 증가에 미치는 영향을 수용액 시스템에서 조사하고자 하였으며, PAHs-분해균주가 phenanthrene을 분해할 경우 이러한 용해도의 변화가 분해균주의 활성과 전체 분해율에 주는 영향을 파악하고자 하였다. 생물계면활성제 rhamnolipid와 비이온계 합성계면활성제 tween 80의 phenanthrene에 대한 solubilization capacity를 조사하기 위한 회분식 실험의 결과 MSR (Molar Solubilization Ratio)은 각각 0.0425와 0.1449로 나타났으며, 생물계면활성제 첨가로 인한 phenanthrene olubilization 기작이 평형에 도달하기 위한 시간은 24시간 정도로 나타났다. 임계마이셀 농도의 약 4.3배에 해당하는 240ppm의 생물계면활성제를 첨가하였을 경우, 증류수만을 첨가하였을 경우 용해도보다 약 9배 이상 phenanthrene의 용해도가 증가하였다. 또한, 생물계면활성제의 pH 변화가 phenanthrene solubility에 주는 영향을 살펴본 결과, 가장 높은 용해도를 나타낸 pH는 240ppm과 2000ppm의 생물계면활성제를 첨가한 경우 모두 pH 범위 4.5-5.5로 나타났다. 이는 rhamnolipid의 친수성 부분의 음전하 세기가 pH에 따라 달라지는 현상에 기인한 것으로 보여진다. 생물계면 활성제가 존재하지 않는 조건에서, pH의 변화가 phenanthrene 분해균주인 CRE7의 생장률과 분해능에 주는 영향을 조사한 결과, 최대 비성장률은 pH 6에서 나타났지만, pH 5-7 범위에서 크게 변화하지 않았다. 이러한 비성장률의 차이가 분해능에 미치는 영향을 확인한 결과, 높은 비성장률은 결과적으로 높은 분해율을 나타내는 것으로 보여졌다. 생물계면활성제를 첨가한 경우, 생물계면활성제를 첨가하지 않은 실험결과에 비교해 볼 때, pH 4를 제외하고 전체적으로 비성장률이 증가한 경향을 보였으며, 전체 분해율도 증가하는 추세를 나타내었다. 생물계면활성제의 첨가로 인해 pH 5에서의 비성장률은 첨가하지 않았을 경우에 비해 약 1.5배 증가하였으며, 이는 생물계면활성제가 phenanthrene의 용해도를 pH 5에서 약 5배이상 증가시킨 것과 비교하여 볼 때, 그 증가폭이 적다고 할 수 있다. 이러한 결과는 생물계면활성제의 첨가로 인해 마이셀 구조안으로 용해되어진 phenanthrene 의 경우 분해균주의 접근이 용이하지 않아 분해되기 어렵다는 것을 말해주며, pH에 따라 나타나는 서로 다른 구조의 phenanthrene-rhamnolipid의 집합체는 생물학적 이용도 또한 달라질 수 있음을 의미한다.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.477-487
• /
• 2019

목적: 소방관들은 각종 화재현장에서 다양한 유해화학물질에 노출된다고 알려져 왔다. 하지만, 이러한 소방활동이 이루어지는 동안 유해화학물질에 대한 노출이 어떤 형태로 되는 지, 노출되는 농도는 어느 정도인지 등에 대한 구체적인 연구나 조사는 거의 전무하다시피 한 상황이다. 따라서 이 연구의 목적은 첫째, 화재현장에서 소방관들이 개인적으로 노출되는 유해화학물질을 정성적, 정량적으로 모니터링하고 둘째, 각 화학물질의 농도가 소방업무와 어떠한 연관성이 있는 지 비교함과 동시에, 마지막으로 화학물질의 농도에 영향을 미치는 주요한 인자가 무엇인지에 대해서 평가하고자 하였다. 방법: 2013년 1월에서 4월까지의 기간 중 임의로 4주를 정하여 어느 화재현장을 대상으로 시료채취를 수행했고 이 때 소방관들의 직무나 화재현장의 특성, 즉 상황이나 규모 등을 함께 기록하였다. 취합된 시료는 세 가지 직무, 즉 화재진압, 오버홀 및 화재조사 등을 기준으로 분류되어 분석실로 보내어졌고 각 화학물질에 적합한 방법으로 분석되었다. 결과: 총 14건의 소방활동, 즉 화재진압 5건, 오버홀 6건, 화재조사 3건이 조사대상이었다. 채취된 모든 시료에서 벤젠을 제외하고 ACGIH-TLV를 초과한 화학물질은 없었지만, 발암물질인 PAHs의 경우는 모든 시료에서 한 종류 이상이 검출되었다. 이중 나프탈렌은 0.24~279.13 mg/㎥ (중위값 49.6 mg/㎥)의 범위로 검출되었고, 벤조피렌은 한 건의 오버홀 직무에서 10.85 ㎍/㎥가 검출되었다. 벤젠(0.01~12.2 ppm)은 모든 직무에서 검출되었으며 한 개의 시료에서 ACGIH-TLV를 초과하기도 했으나 직무간 농도를 비교했을 때에 유의한 차이는 없었다. 결론: 이상의 결과는 여러 가지 한계가 있기는 하지만, 소방활동을 수행할 때 낮은 농도에 불과할지라도 발암물질을 포함하여 인체에 유해한 영향을 줄 수 있는 연소생성물이 발생한다는 것을 보여주고 있다. 향후, 소방업무를 수행하는 사람들이 직무를 수행할 때 노출되는 유해화학물질에 대한 보다 폭넓은 연구가 수행되어 이들의 건강을 보호하기 위한 명확한 근거 자료로써 활용할 수 있어야겠다.

• 환경생물
• /
• 제38권3호
• /
• pp.333-342
• /
• 2020

본 연구에서는 다환방향족탄화수소(PAHs) 중, phenanthrene이 둥근성게(Mesocentrotus nudus)와 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정률과 정상유생 발생률에 미치는 독성 효과를 확인하고자 하였다. H. pulcherrimus와 M. nudus의 모체에서 각각 획득한 정자와, 인공수정을 통하여 획득된 수정란을 phenanthrene에 노출시킨 후, 수정률과 정상배아 발생률을 측정하였다. 시험결과, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률과 정상배아 발생률은, 농도 의존적으로 감소하였으며, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률에 대한 EC₅₀값은 17.48 mg L^-1과 16.21 mg L^-1이었고, 정상배아 발생률의 EC₅₀값은 각각 2.99mgL^-1과 0.36mgL^-1인 것으로 나타났다. 연구결과, H. pulcherrimus는 M. nudus보다 phenanthrene 노출에 대하여 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, 정상배아 발생률은 수정률에 비하여 더 민감한 종말점인 것으로 나타났다. 따라서, phenanthrene은 두 종의 성게 정자의 수정과 초기발달 단계를 포함한, 연안에 서식하는 다양한 생물종에 영향을 미치는 것으로 보여진다. 그중, 두 종의 성게는 다른 연안 서식 생물 종들에 비하여, Phenanthrene의 bio-monitoring을 위한 민감한 생물종일 수 있다고 사료된다. 또한, 본 연구를 통하여 도출된 결과와 독성값(NOEC, LOEC 및 EC₅₀)은 Phenanthrene을 포함한 PAHs의 환경 기준농도 설정을 위한 유용한 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.247-256
• /
• 2012

원유의 탄소안정동위원소비는 증발, 생물분해, 용해 등 풍화작용에 의해 큰 영향을 받지 않는 것으로 알려져 있어, 유출유의 기원을 확인하는 추적자로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에 수입되고 있는 유류 중 주요 14종 원유와 제품유 1종의 분자단위 유지문 지표와 탄소안정동위원소비 조성을 분석하고, 이를 유지문으로 활용하여 각 지표의 유류 간 식별력을 비교하였다. Bintulu 원유와 제품유(B-C(1%)) 만이 다른 원유와 구별되는 고유한 alkane 분포패턴을 보였고, 나머지 원유들은 매우 유사한 분포특성을 나타내었다. Alkane 분자지표를 사용하였을 때, 원유를 크게 3개 그룹으로 분류할 수 있었으나 그룹 내 식별은 불가능하였다. PAHs 분자지표인 C2D/C2P와 C3D/C3P 이중지수를 이용해서 A.L., A.S.L., Foroozan, B-C(1%)을 다른 원유들로부터 구별할 수 있었으며, 4-mD/1-mD와 2/3-mD/1-mD 이중지수는 A.S.L., Bintulu, Oman 원유를 뚜렷이 식별할 수 있었다. 하지만 나머지 원유들은 매우 유사한 값을 가지고 있어서 원유 간 식별이 어려웠다. 반면 탄소안정동위원소비를 활용한 식별법은 A.L., A.M., Qatar-Marine, B-C(1%)를 제외한 나머지 모든 원유 사이의 식별을 가능하게 하였다. 개별화합물의 탄소안정동위원소 조성비를 활용한 유지문 분석법은 기존의 PAHs와 alkane의 대표적인 분자지표들과 비교했을 때 상대적으로 높은 원유 간 식별력을 보여 주었다.

• 농약과학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.95-105
• /
• 2007

본 연구는 국내 지역별 농작물과 농업환경 중 16종의 PAHs 잔류 양상을 파악하고자 수행하였다. 국내 PAHs 오염 우려지역인 공업단지 및 화력발전소 주변에서 주요 농작물(26점), 농작물 재배 토양(46점) 및 농작물 재배 주변 물(15점) 시료를 채취하여 GC/MSD로 PAHs 잔류량을 분석하였다. 농작물의 경우 최대 5종의 PAHs가 $4.5{\sim}52.2{\mu}g\;kg^{-1}$ 수준으로 검출되었으며, 토양에서는 최대 13종의 PAHs가 $4.3{\sim}662.9{\mu}g\;kg^{-1}$ 범위로 검출되었다. 이 중 발암성이 강한 물질로 알려진 benzo(a)anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)pyrene, dibenzo(a,h)-anthracene 등 총 6가지 성분이 $14.2{\sim}167.8{\mu}g\;kg^{-1}$ 범위로 검출되었다. 특히 토양 중 PAHs 잔류함량과 검출빈도는 제철, 중공업단지가 밀집되어있고 교통량이 많은 지역이 다른 지역보다 최대 3배 이상 높게 나타났으며, 산불이 발생했던 지역에서는 최대 6종의 PAHs가 $73{\sim}36.0{\mu}g\;kg^{-1}$ 수준으로 검출되었다. 자동차 배기가스 및 주거난방 시설에서 주로 발생하는 naphthalene, phenanthrene, fluoranthene, pyrene 등의 검출빈도가 다른 성분에 비해 높게 나타났다. 채취한 모든 물 시료에서는 PAHs가 검출되지 않았다. 이는 PAHs의 수용해도가 비교적 낮고, 친유성의 특성을 가지고 있어 물보다는 유기화합물이 풍부한 저니토에 잔류할 가능성이 크기 때문인 것으로 판단되었다. 본 연구 결과 국내농작물과 농업환경 중 일부 PAHs가 분포되어 있는 것을 확인하였으며, 향후 환경 중 PAHs의 농작물 오염경로 및 잔류 특성 등을 규명하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 분석과학
• /
• 제31권6호
• /
• pp.247-258
• /
• 2018

본 연구는 대기오염 영향에 따라 주변의 오염도를 식물로 평가할 수 있는 여부를 고찰하기 위한 연구이다. 국내 자생하는 소나무의 1년생 솔잎가지를 대상 평가지표로 선택하였으며, 채취지점은 공단지역 주변의 공원 2곳, 상대적으로 오염원이 적다고 예상되는 도시지역 공원 2곳을 선정하였다. 대상 채취지점에서 소나무 10 그루 이상에서 지상 2 m 이상의 솔잎가지를 채취하였다. 채취한 솔잎가지 표면에 침착된 입자상 물질에 대한 분석항목은 입도분포, 전자현미경의 표면촬영, 먼지제거율, 납 등 중금속, 다환방향족탄화수소류(PAHs) 유기물질이었다. 초음파를 이용하여 탈착시킨 침착된 입자상 물질의 입도는 $0.4{\mu}m{\sim}200{\mu}m$ 범위로 나타났고, $10{\mu}m$ 이하의 입도는 20 % 수준이었다. 솔잎가지에 침착된 입자상 물질의 양은 평균 0.636 mg (0.450 mg~0.825 mg) 이었고, 강수장치에의한제거율은 평균 18.8 % (10.0 %~27.6 %)로 나타났다. 고주파전처리장치로 산전처리한 후 ICP/MS로 측정한 입자상 물질의 중금속 농도는 As 18.8~26.3 mg/kg, Be 0.08~0.13 mg/kg, Cd 0.06~0.08 mg/kg, Cr 4.91~17.8 mg/kg, Cu 5.26~405 mg/kg, Fe 1,930~2,670 mg/kg, Pb 3.03~28.1 mg/kg, Mn 26.9~42.8 mg/kg, Ni 2.66~10.4 mg/kg, Al 4,560~8,730 mg/kg, Ba 2,500~6,120 mg/kg, Rb 5.27~17.8 mg/kg, Sr 40.9~95.3 mg/kg, Zn 4,030~8,260 mg/kg 범위이었다. 침착된 입자상 물질의 세척액을 액-액 추출 정제한 후 GC/MS/MS로 분석한 PAHs의 농도는 ${\Sigma}PAH_{16}$은 1.179~12.396 mg/kg, ${\Sigma}PAH_7$은 0.147~0.741 mg/kg 범위이었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제26권1호
• /
• pp.37-48
• /
• 2021

본 연구에서는 해수 중 생물에게 실질적으로 이용되어질 수 있는 자유용존상 농도(freely dissolved concentration)를 보다 쉽고 빠르게 검출하고자 해수를 고속으로 회전시키는 수동형 채집 장치를 제작하였다. 이 고속회전식 수동형 채집 장치(high speed rotation-type passive sampling device)를 한반도 주변해역에 적용하여 해수 중 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)의 자유용존상 농도를 측정하였다. 또한 대용량 해수 채취법(high volume water sampling)으로부터 구한 PAHs의 용존상 농도(dissolved concentration)와 고속회전식 수동형 채집 장치로부터의 자유용존상 농도를 비교하여 생물에게 직접적으로 이용 될 수 있는 비율을 조사하였다. 그 결과, 고속회전식수동형 채집 장치 모터의 회전속도를 900 rpm으로 가동하였을 때, 소수성이 낮은 저분자 PAHs 화합물(log KOW 3.4 ~ 5.2)은 5시간 만에 평형에 도달하였다. 반면 소수성이 비교적 높은 고분자 화합물(log KOW 5.6 ~ 6.8)의 경우, 평형에 도달하는 데 걸리는 시간은 최소 2일에서 한 달 정도 소요될 것으로 예상되었다. 그러나 실행보정물질(performance reference compounds)를 이용할 경우, 5시간 가동만으로도 평형상태에서의 고분자 화합물의 농도 예측이 가능하였다. 수동형 채집 장치를 적용하여 측정된 조사해역에서의 PAHs의 자유용존상 농도는 0.32 ~ 1.2 ng/L으로 다른 대양에서의 농도보다는 높았지만, 항구나 해안과 같은 연안보다는 매우 낮은 수준이었다. 용존상 및 자유용존상이 모두 검출된 PAHs를 대상으로 생물에게 이용 될 수 있는 비율은 서해병 폐기물 배출해역 위치와 인접한 조사구간에서 가장 높았다. 또한 생물 체내 잔류농도를 예측하였을 때, 폐기물 배출해역이 포함된 외해가 연안보다 비교적 높은 것으로 나타났다.