해양환경에서 큰문제가 되고 있는 아주 작은 크기의 플라스틱 입자인 미세플라스틱(Microplastic)은 잔류성이 크고 생물축적성이 있는 잔류성 유기오염 물질(POP)을 잘흡착하여 해양환경과 먹이사슬에 지대한 피해를 끼친다. 본 연구에서는 해양에 존재하는 대표적인 미세플라스틱 uPVC와 입자상의 잔류성 유기오염 물질 PAH를 원형 실린더로 가정하여 해양 환경에서 침강하고 있는 미세플라스틱이 잔류성 유기오염 물질에 의해 오염될 가능성을 알아보았다 이를 위해 표층및 심층수 환경에서 반지름에 따른 충돌효율과 접촉 시간을 구하여 두 실린더가 접촉할 시간의 기댓값인 기대 접촉시간을 계산하였다.
토양이나 지하환경에서 소수성 유기오염물질은 자연적으로 존재하는 휴믹물질과 오염된 토양을 세척하는데 사용되는 계면활성제에 의해 거동이 결정되어진다. 거대분자인 휴믹물질은 pseudomicelle을 형성하여 소수성 유기오염물질의 용해도를 증가시키고, 계면활성제 역시 CMC 이상의 농도에서 마이셀을 이루어 오염물질을 흡수하게 된다. 이 논문의 연구 목적은 소수성 유기오염물질로서 네 가지 PAHs와 p,p'-DDT를 사용하여 휴믹산과 세 가지 음이온성 계면활성제에 의한 용해도 증가를 비교해보고, 나아가서는 오염물질의 종류에 따라 어떠한 양상을 보이는지를 알아보는 것이다. 휴믹산에 의한 용해도 증가는 PAHs의 경우에서는 나프탈렌에서 퍼릴렌으로 갈수록 증가하지만 p,p'-DDT는 소수성이 가장 큼에도 불구하고 파이렌보다도 용해도 증가 정도가 낮았다. 음이온성 계면활성제의 경우, SDS 와 SDDBS에 의한 다섯 가지 소수성 유기오염물질의 용해도가 선형적으로 증가한 반면, 쌍둥이 머리(twin-head)를 가진 MADS-12에 의한 용해도 증가는 나프탈렌에서 퍼릴렌으로 갈수록 증가하였지만, p,p'-DDT의 용해도 증가 정도는 퍼릴렌 보다 약간 감소하였다.
본 연구결과로 부터, Phenols, Alihatic compounds, Aromatic compounds, Phthalates, Pesticides와 같은 유기오염물질로 인한 영산강 유역 방류수의 오염을 알 수 있었고, 하수 성상별, 계절별로 검출된 물질을 보면 농공 폐수가 생활하수보다 다종의 유기오염물질들을 포함하고 있음을 알 수 있었다. 특히 여름철에 다량의 농약 사용으로 인해 Pesticides가 다종 고농도로 검출되었으며, Phenols, Phthalates는 주변공장의 제조과정에서 발생된 유기물질들에 의한 오염으로 추측된다. 또한, 검출 화학물질 중에서 dieldrin, edosulfan, diethyl phthalates와 같은 환경호르몬성 물질이 포함되었다.
잔류성 유기오염물질(POPs; Persistent Organic Pollutants)은 환경 내에서 분해가 느려 잔류성이 높고, 생체 지질에 축적되는 독성이 강한 특성이 있다. 따라서 스톡홀름 협약(2001년 5월 23일)에서 12종의 POPs 물질에 대해 국제적 사용금지 및 관리가 결정되었다. POPs는 대부분 반휘발성(semi-volatile) 이어서 대기 중 장거리 이동되어 배출지와 다른 곳에 침적되는 것이 보고되어있다. 이러한 물질들의 대기 중 잔류량과 기체상과 입자상의 분포 특성을 살펴서 환경 내 이동성을 파악하는 것은 인체위해성 수준을 알아내는데 중요한 자료이다. (중략)
대부분의 유기물은 토양의 특성에 따라 그 흡착 및 탈착 양상이 다르며 이는 오염물질의 토양에서의 지속성 및 이동성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 대표적인 유기오염물인 PAH(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)에 대하여 흡착 및 탈착과 오염물질의 미생물 분해 등을 통한 제거 기작과의 연관성을 연구하고자 한다. PAH의 이론적인 미생물분해반응식은 열역학적 이론을 바탕으로 하는 반쪽반응방법을 사용하여 예측할 수 있다. 오염물과 토양의 특성에 따른 흡착 및 탈착 양상을 파악하고, 앞에서 구한 미생물 분해반응식을 이용하여 이론적 분해량을 예측하면 오염물의 생물학적 이용성과 노출량을 결정할 수 있다 이를 위하여 본 연구에서는 토양의 여러 특성을 분석한 후, PAH의 미생물 분해량 및 분해율을 측정하고자 한다. 실험을 통하여 실제 토양에서 측정된 PAH 분해량과 위의 이론적 분해량 예측 결과 사이의 관계를 토양의 특성을 이용하여 설명할 수 있으며 나아가 오염물질의 생물학적이용성에 관하여 개략적으로 일반화된 예측 모형을 얻을 수 있을 것이다. 본 연구를 통하여 토양과 유기오염물질, 미생물간의 상호 작용에 대한 이해를 높이고 보다 실질적인 유기오염물의 생물학적 이용성을 예측할 수 있는 방안을 마련할 수 있을 것이다.
2001년 5월 스톡홀름에서 외교회의에서 잔류성 유기오염물질(POPs)의 관리를 위한 스톡홀름협약이 채택됨과 동시에 미국, 캐나다 등 92개국이 협약에 서명함으로써 잔류성 유기오염물질의 근절 필요성에 대한 국제사회의 합의와 의지가 표명되었다. 협약 대상 물질은 산업용 화학물질 3종류와 농약류 9가지이며, 부산물로 다이옥신 등이 포함되어 있다. 선진국의 경우 규제대상인 POPs 물질의 사용 및 생산을 금지하고 있으며 우리나라의 경우에도 대부분 금지되거나 국내에 도입되지 않을 물질이다. (중략)
산업의 발달과 더불어 각종 화학물질들이 여러 산업공정에서 다양한 용도로 이용되고 있다. 인체에 유해한 독성 무기ㆍ유기화합물의 유출 사고나 부적절한 매립 등에 의해 이들 물질이 환경오염을 야기하는 것으로 보고되고 있다. 휘발성 유기화학물의 처리는 물리ㆍ화학적 방법이나 생물학적 방법으로 제거할 수 있다. 생물여과 공정은 오염된 가스를 반응기에 유입하여 고정된 충진물에 형성된 적절한 미생물 층을 이용하여 오염물질을 제거하는 것이다(Deshusses et al., 1995). (중략)
본 연구는 310종 다성분 동시분석 법을 활용하여 남해 연안 해역 중 광양만, 여자만, 가막만에서의 미량유기오염물질에 의한 오염특성을 규명하고자 하였다. 채수지점에서 검출된 주요 미량유기오염물질은 aliphatic, polycyclic compounds 와 같은 CH기의 화학물질과 aromatic ammines, nitro compounds와 같은 CHN(O)기의 화학적 구조를 갖는 물질이었다. 미량유기오염물질의 농도는 겨울철보다는 여름철에 높게 나타났으나 검출된 물질 종수와 계절적 상관성은 뚜렷하게 나타나지 않았다. 남해 연안 해역에서 검출된 농약의 총량은 $ND{\sim}9.11$ 이었으며 광양만과 가막만에서 살충제와 제초제의 검출이 집중적으로 관찰되었다. 또한 남해 연안 해역에서 환경호르몬성 물질은 총 6종이 검출되었다. 이러한 결과로부터 남해연안해역의 주요오염인자는 살충제와 제초제, 그리고 수종의 환경호르몬성 물질로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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