• 제목/요약/키워드: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH)

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유류오염토양 중 다환방향족탄화수소류(PAHs) 분석방법 연구 - US EPA 16종 PAHs를 중심으로 (Analytical Method of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Petroleum Contaminated Soils - Focused on the 16 US EPA Priority PAHs)

  • 김지영;김동호;김태승;한진석;이재영;노회정
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권5호
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    • pp.20-30
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    • 2012
  • In case of analyzing PAHs (EPA 16 compounds) in oil-contaminated soils, the lump of peaks may occur because of the aliphatic and polar compounds in oil. This phenomenon is due to the lower accuracy of the analysis. To solve this problem, evaluation of application of silicagel-alumina multi-layer fraction was performed using standard substances and oil-contaminated soils. As a result of application of silicagel-alumina multi-layer fraction cleanup method using standard substances, recovery rates of surrogate standards (5 compounds including Naphthalene-d8) were 83~100% and those of target standards were 75~129%. These were to meet the target values (60~130%) in this study. When used 4% water-silicagel column analyze PAHs in oil-contaminated soils, Some problems were generated for quantitative analysis of PAHs; concentration of PAHs was underestimated due to an upward baseline of internal standard (recovery rate: less than 60%) and overestimated by the lump of peaks which were not purified (the biggest recovery rate: more than 400%). On the other hand, in case of silicagel-alumina multi-layer fraction cleanup method, recovery rate of surrogate standards were 61~101.6%. Therefore this cleanup method was considered a valid method to improve accuracy of analysis of PAHs in oil-contaminated soils.

유류 오염토양 중 다환방향족탄화수소류(PAHs) 분석방법 고찰 (Analytical method of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in oil contaminated soils)

  • 윤정기;박진수;신선경;김태승
    • 분석과학
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    • 제21권4호
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    • pp.296-303
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    • 2008
  • 본 연구에서는 유류 오염 토양 중에 함유 되어 있는 다환방향족탄화수소류(PAHs)의 시험방법을 확립하고자 수행되었다. 토양 중 PAHs 시험방법으로 미국 EPA 및 ISO 시험방법 등을 비교검토하고 국내 오염 토양에 대한 적용성을 검토한 결과, 유류 오염토양의 분석을 위해서는 알루미나 전처리 방법이 보다 효율적인 것으로 나타났으며, 휘발성이 큰 naphthalene, acenaphthene, acenaphthylene, fluorene 등 4종을 제외한 PAHs 12종에 대한 회수율이 67~107%범위로 나타나 이들 물질에 대한 시험방법을 마련하였다. 또한, 유류로 오염된 토양 5점을 선정하여 시험방법에 대한 적용성 시험 결과, 분석대상 12종 PAHs는 모든 시료에서 $78.68{\sim}275.57{\mu}g/kg$로 검출되었으며, 이중 phenanthrene, pyrene, chrysene 등은 전체 농도의 약 70%로 대부분의 비율을 차지하였다. 특히 BaP의 경우 농도범위는 $1.76{\sim}24.65{\mu}g/kg$으로 나타났다.

유류 오염지역의 수산물 중 다환방향족탄화수소류 (PAHs) 분석 및 위해평가 (Analysis and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in seafood from oil contaminated bay)

  • 정지윤;최찬웅;염태경;조경희;박세령;신호상;이광호;이효민
    • 분석과학
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    • 제23권2호
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    • pp.187-195
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    • 2010
  • 허베이 스피리트호 유류유출 사고 후 지역주민들의 수산물 섭취로 인한 건강 위해도를 평가하기 위하여, 가스크로마토그래피-질량분석기(GC-MSD)를 이용하여 유류유출 지역 주민들이 직접 채취 및 구입한 수산물 중 다환방향족탄화수소류(PAHs) 16종을 분석하였다. 시료는 KOH로 가수분해하여 Methylene chloride로 추출하였다. 추출액 중의 16개의 PAHs는 실리카/플로리실 정제컬럼을 이용하여 Methylene chloride : n-헥산(1:9) 혼합용액으로 용출하였고 GC-MSD의 SIM을 이용하여 분석하였다. 16 개의 PAHs의 평균 회수율은 79~85%이었으며, 126개의 시료에서 $0.17\sim6.04\;{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었고, Benzo(a)pyrene의 독성등가계수(TEF)를 적용한 Benzo(a)pyrene 독성등가량($TEQ_{BaP}$)은 $0\sim0.91\;{\mu}gTEQ$/kg 수준이었다. 또한 유류유출 지역 주민들의 벤조피렌의 일일 평균 노출량은 $5.5{\times}10^{-8}\;mg/kg$ bw/day 이었고, PAHs 일일 평균 만성노출량은 $1.3{\times}10^{-5}\;mgTEQ$/kg bw/day이었다. 그리고 안전마진(MOE)과 초과발암위해도는 각각 $1.8{\times}10^6$, $9.8{\times}10^{-8}$으로 사람에게 위해영향발생 우려가 낮은 수준이었다.

다환방향족 탄화수소의 나뭇잎 침착 (Deposition of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on Tree Leaves)

  • 유시균;김태욱;천만영
    • 한국환경농학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.116-121
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    • 1999
  • 나뭇잎은 친지질성인 대기중 PAHs의 passive sampler로 많이 사용되고 있다. 특히 많은 지역의 PAHs 농도를 측정·비교해야 할 경우나 전기를 사용할 수 없는 먼지역의 농도를 측정해야 할 경우 시간적, 경제적으로 매우 유리한 방법이다. 그러나 부주의하게 시료를 채취하거나 농도를 계산할 때에 기준 선정이 잘못되면 좋지 않은 결과를 얻을수도 있다. 이 연구는 나뭇잎을 대기중 PAHs의 passive sampler로 사용할 때 생기는 이러한 문제점에 대하여 연구한 것으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 나뭇잎 중의 수분양, 지질양, 잎의 면적과 건중량 간에는 상관성이 없었고 그로 인하여 나뭇잎에 침착된 PAHs 농도도 잎의 습무게, 건중량, 지질양, 면적 기준으로 계산한 농도가 서로 달랐다. 이중 잎의 건중량(지질양이 포함된 무게) 기준으로 PAHs 농도를 표기하는 것이 나뭇잎의 성상과 자료의 호환성 때문에 가장 좋은 것으로 생각된다. 2) 같은 장소에서 채취한 나뭇잎도 수종간에 침착된 PAHs 농도 차가 상당히 컸으므로 서로 종류가 다른 나뭇잎간 농도를 비교해서는 아니된다. 소나무는 비교적 많은 나라에 자생하고 있고 상록수로서 겨울에도 시료채취가 가능하며 많은 연구자들이 이용하고 있으므로 자료의 호환성 면에서 가장 유리할 것으로 판단된다.

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다환방향족 탄화수소(PAHs) 오염토양의 과황산 산화 시 철 활성화제의 영향 (Effect of Iron Activators on the Persulfate Oxidation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Contaminated Soils)

  • 최지연;박정도;신원식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제25권1호
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    • pp.62-73
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    • 2020
  • PAHs commonly found in industrial sites such as manufactured gas plants (MGP) are potentially toxic, mutagenic and carcinogenic, and thus require immediate remediation. In-situ chemical oxidation (ISCO) is known as a highly efficient technology for soil and groundwater remediation. Among the several types of oxidants utilized in ISCO, persulfate has gained significant attention in recent years. Peroxydisulfate ion (S2O82-) is a strong oxidant with very high redox potential (E0 = 2.01 V). When mixed with Fe2+, it is capable of forming the sulfate radical (SO4) that has an even higher redox potential (E0 = 2.6 V). In this study, the influence of various iron activators on the persulfate oxidation of PAHs in contaminated soils was investigated. Several iron sources such as ferrous sulfate (FeSO4), ferrous sulfide (FeS) and zero-valent iron (Fe(0)) were tested as a persulfate activator. Acenaphthene (ANE), dibenzofuran (DBF) and fluorene (FLE) were selected as model compounds because they were the dominant PAHs found in the field-contaminated soil collected from a MGP site. Oxidation kinetics of these PAHs in an artificially contaminated soil and the PAH-contaminated field soil were investigated. For all soils, Fe(0) was the most effective iron activator. The maximum PAHs removal rate in Fe(0)-mediated reactions was 92.7% for ANE, 83.0% for FLE, and 59.3% for DBF in the artificially contaminated soil, while the removal rate of total PAHs was 72.7% in the field-contaminated soil. To promote the iron activator effect, the effects of hydroxylamine as a reducing agent on reduction of Fe3+ to Fe2+, and EDTA and pyrophosphate as chelating agents on iron stabilization in persulfate oxidation were also investigated. As hydroxylamine and chelating agents (EDTA, pyrophosphate) dosage increased, the individual PAH removal rate in the artificially contaminated soil and the total PAHs removal rate in the field-contaminated soil increased.

Novosphingobium pentaromtivorans US6-1에 의한 고분자 방향족 탄화수소 생분해과정에서 2-hydroxypropyl-$\beta$-cyclodextrin의 영향 (Effect of 2-hydroxypropyl-$\beta$-cyclodextrin on Biodegradation of High-Molecular Weight Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Novosphingobium pentaromtivorans US6-1)

  • 강지현;권개경;김상진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.146-151
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    • 2004
  • 포접력을 지닌 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin(β-HPCD)을 비롯한 cyclodextrin계 화합물은 소수성 유기물질의 용해도를 증가시킴으로써 미생물에 의한 분해를 촉진시키나 그 외의 자세한 기작은 알려져 있지 않다. 본 실험에서는 β-HPCD 유무에 따라 고분자 PAHs 분해력을 지닌 Novosphingobium pentaromtivorans US6-1 균주의 pyrene라 benzo[a]pyrene(B[a]P)의 분해정도, 이때의 biomass 변화 및 dioxygenase활성을 측정함으로써 PAHs 생분해과정에서 β-HPCD의 역할을 규명하고자 하였다. 실험구는 균주와 PAHs, β-HPCD의 존재 유무에 따라 8개 조건으로 준비하였으며 각 실험구의 배양기간에 따른 PAHs 분해도와 생체량의 변화를 측정하였다. Pyrene의 경우 β-HPCD가 존재함에 따라 분해도가 증진되는 것이 확인되었으며, 특히 B[a]P의 분해에는 β-HPCD가 필수요소로 작용하였다. 생체량의 변화는 PAHs의 존재 유무에 영향을 받지 않았고 β-HPCD의 존재 유무에 따라 차이를 나타내었다. 또한 US6-1 균주는 β-HPCD가 포함된 MM2 무기영양배지에서 전배양 할 때에 ZoBell 배지에서 전배양하는 경우에 비해 catechol-1,2-dioxygenase 효소활성이 높은 것으로 나타났으나 그 값은 빈영양상태에서 배양한 세포의 효소환성과 큰 차이를 보이지는 않았다. 이상의 결과로 볼 때 β-HPCD는 PAHs의 이용성을 높여주는 동시에 탄소원으로 이용되어 균주의 생체량 증가에 기여함으로써 PAMs의 분해력을 증진시키지만 dioxygenase 효소활성에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

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Fingerprint of Carcinogenic Semi-Volatile Organic Compounds (SVOCs) during Bonfire Night

  • Pongpiachan, Siwatt
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권5호
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    • pp.3243-3254
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    • 2013
  • It is well known that increased incidences of lung, skin, and bladder cancers are associated with occupational exposure to PAHs. Animal studies show that certain PAHs also can affect the hematopoietic and immune systems and can produce reproductive, neurologic, and developmental effects. As a consequence, several studies have been attempted to investigate the fate of PAHs in atmospheric environment during the past decades. However, there is still a lack of information in regard to the atmospheric concentration of PAHs during the "Bon Fire Night". In this study, twenty-three polycyclic aromatic hydrocarbons and twenty-eight aliphatics were identified and quantified in the $PM_{10}$ and vapour range in Birmingham ($27^{th}$ November 2001-$19^{th}$ January 2004). The measured concentrations of total particulate and vapour (P+V) PAHs were consistently higher at the BROS in both winter and summer. Arithmetic mean total (P+V) PAH concentrations were $51.04{\pm}47.62$ ng $m^{-3}$ and $22.30{\pm}19.18$ ng $m^{-3}$ at the Bristol Road Observatory Site (BROS) and Elms Road Observatory Site (EROS) respectively. In addition arithmetic mean total (P+V) B[a]P concentrations at the BROS were $0.47{\pm}0.39$ ng $m^{-3}$ which exceeded the EPAQS air quality standard of 0.25 ng $m^{-3}$. On the other hand, the arithmetic mean total (P+V) aliphatics were $81.80{\pm}69.58$ ng $m^{-3}$ and $48.00{\pm}35.38$ ng $m^{-3}$ at the BROS and EROS in that order. The lowest average of CPI and $C_{max}$ measured at the BROS supports the idea of traffic emissions being a principle source of SVOCs in an urban atmosphere. The annual trend of PAHs was investigated by using an independent t-test and oneway independent ANOVA analysis. Generally, there is no evidence of a significant decline of heavier MW PAHs from the two data sets, with only Ac, Fl, Ph, An, 2-MePh, 1+9-MePh, Fluo and B[b+j+k]F showing a statistically significant decline (p<0.05). A further attempt for statistical analysis had been conducted by dividing the data set into three groups (i.e. 2000, 2001-2002 and 2003-2004). For lighter MW compounds a significant level of decline was observed by using one-way independent ANOVA analysis. Since the annual mean of $O_3$ measured in Birmingham City Centre from 2001 to 2004 increased significantly (p<0.05), it may be possible to attribute the annul reduction of more volatile PAHs to the enhanced level of annual average $O_3$. By contrast, the heavier MW PAHs measured at the BROS did not show any significant annual reduction, implying the difficulties of 5- and 6-ring PAHs to be subject to photochemical decomposition. The deviation of SVOCs profile measured at the EROS was visually confirmed during the "Bonfire Night" festival closest to the $6^{th}$ November 2003. In this study, the atmospheric PAH concentrations were generally elevated on this day with concentrations of Fl, Ac, B[a]A, B[b+j+k]F, Ind and B[g,h,i]P being particularly high.

부산 수영강 하구역의 퇴적물과 어류에서 다환방향족탄화수소 및 폴리염화비페닐의 농도분포와 인체 위해도 평가 (Distribution and Human Risk Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Polychlorinated Biphenyls in Sediments and Fish from Suyoung Estuary of Busan, Korea)

  • 이봉민;윤세라;박시현;이인석;최민규
    • 환경분석과 독성보건
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    • 제21권4호
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    • pp.252-263
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    • 2018
  • Distributions of 15 PAHs and 82 PCBs were investigated in sediment and fish samples collected from the Suyoung Estuary of Busan, one of the most urbanized and newly contaminated areas in Busan. The concentrations of $S_{15}PAH$ in sediments ranged from 17.9 to 777 ng/g-dry and were mainly originated from combustion processes. The concentrations of $S_{82}PCB$ in sediments ranged from 0.55 to 12.5 ng/g-dry and were significantly correlated with those of 12 dioxin-like PCBs and 6 non-dioxin like PCBs. Higher concentrations of PAHs and PCBs were found in the upper river and the inner Suyoung Bay than in marina and the outer Suyoung Bay. No sites exceeded the ecotoxicological values of PAHs and PCBs in marine sediments. Benzo[a]-pyrene was not detected in fish samples and the concentrations of $S_4PAH$ (0.15~0.45 ng/g-wet) were lower than the maximum level set by EU. The levels of PCBs in fish samples were at less than 1% of the Korean maximum level and 2% of the EU maximum level. The concentrations of dioxin-like PCBs were $0.01{\sim}0.32pg-TEQ_{WHO-2005}/g-wet$, and the highest concentration was found in eels, which were at less than 5% of the EU maximum level. Dietary intakes of PAHs and PCBs through fish consumption were estimated, and their lifetime cancer risk and non-cancer risk were much lower.

광주지역 토양오염우려지역의 PAHs 농도 특성 연구 (Characteristics of PAHs Concentration in Soil Contamination Concerned Area of Gwangju)

  • 윤상훈;이우진;임민화;정연재;박미애;전홍대;박병훈;서광엽;배석진;박정훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권2호
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    • pp.50-60
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    • 2022
  • The concentration levels and distribution characteristics of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were investigated and evaluated for total 100 soil samples as a part of the survey on soil contamination in Gwangju. The results (median and range) of T-PAHs (sum of 16 PAH concentrations), C-PAHs (sum of carcinogenic PAH concentrations) and T-TEQs (sum of 16 TEQ concentrations) were 20.8 (7.6~1158.1), 2.2 (N.D~509.6), and 0.3 (N.D~424.6) ㎍/kg, respectively. There was a positive correlation between C-PAHs/T-PAHs and T-TEQs/T-PAHs except one point where the concentration of benzo(a)pyrene was high. The ratios of the C-PAHs/T-PAHs were 31.7% for low molecular weight-PAHs and 68.3% for high molecular weight-PAHs, suggesting that PAHs generation mainly arose from combustion sources. The ratio of isomers of individual PAHs, Phe/Ant, Flu/Pyr, Ant/(Ant+Phe), Flu/(Flu+Pyr), and BaA/(BaA+Chr), also confirmed the predominance of PAHs from combustion activities. Statistical tracing of the source of PAHs through principal component analysis indicated that the main sources of combustion were automobile fuel and coal. The overall results of this study suggested HMW-PAHs, T-PAHs, C-PAHs and T-TEQs should be separately evaluated to better assess the toxicity and environmental behavior of individual PAHs.

이란산 원유의 증발에 따른 풍화율 및 화학적 성상 변화 (Effects of Evaporation on the Weathering Rate and Chemical Composition of Iranian Heavy Crude Oil)

  • 김범;김기범;심원준;임운혁
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.238-246
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    • 2012
  • 해양으로 유출된 유류는 다양한 풍화과정을 통해 환경에서 제거되며, 증발이 유출사고 초기에 가장 우세한 풍화과정이다. 본 연구에서는 허베이스피리트호 사고유 중 이란산 원유를 대상으로 실험실에서 표준화된 증발실험을 실시하여 시간에 따른 물리화학적 변화를 관찰하였다. 증발과정에 영향을 미치는 유막두께, 풍속 등의 변수를 제어하여 48시간까지 노출한 결과 $29.3{\pm}0.4%$의 재현성 있는 결과를 산출하였다(n=40, p<0.001). 미국해양대기청의 풍화모델인 ADIOS2를 이용하여 환경조건에서 증발을 시뮬레이션한 결과 29%의 증발율을 구할 수 있었으며, 본 실험과 일치하는 결과를 확인하였다. 증발율에 따른 원유의 조성변화를 분석한 결과 저분자량의 알칸과 PAHs가 제거되었으나, 바이오마커 화합물은 증발에 의한 영향을 받지 않는 보전적인 특성을 나타냈다. 바이오마커 중 $17{\alpha}(H)$, $21{\beta}(H)$-hopane을 이용한 풍화율 계산값은 48시간 최종 값이 24.4%로 물리적인 증발에 따른 양적변화와 유사한 결과를 보였다. 호판을 이용한 풍화율 계산값 비교결과 사고 초기 현장 표착유(1단계 풍화 28.9%)와 메소코즘 풍화 실험 5일차(26.5%)까지는 풍화과정이 주로 증발에 의한 것으로 확인되었다.