• 한국환경보건학회지
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• 제50권1호
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• pp.25-35
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• 2024

Background: There are concerns about the health effects of various environmental pollution exposures among residents living near coal-fired power plants (CFPP). Objectives: This study attempted to compare the concentrations of heavy metals in blood and urine and those of urinary volatile organic compound (VOC) metabolites according to the residential separation distance. Methods: Participants in the study totaled 334 people who have lived for more than 10 years in areas within 10 km of a CFPP. The separation distance was analyzed in quartiles by dividing it into Q1 (88 people), Q2 (89 people), Q3 (89 people), and Q4 (68 people). We explained the purpose of this study to the participants and collected blood and urine after obtaining signatures on a participation agreement. Results: The study participants were 102 males (30.5%) and 232 females (69.5%), with an average age of 71. The average length of residence and distance were 43.8 years and 4,800 meters. The geometric mean concentrations of Pb, Cd, and Hg in blood and As and Cd in urine were respective 1.35 ㎍/dL, 1.43 ㎍/L, 3.16 ㎍/L. They were 167.88 ㎍/g for creatinine and 1.58 ㎍/g creatinine. The metabolite concentrations of VOCs were 50.67 ㎍/g creatinine in t, t-muconic acid (t, t-MA), 10.73 ㎍/g creatinine in benzyl mercapturic acid, 317.05 ㎍/g creatinine in phenylglyoxylic acid, 123.55 ㎍/g creatinine in methylhippuric acid, and 190.82 ㎍/g creatinine in mandelic acid. The concentration of Pb in the blood and Cd and t, t-MA in the urine of residents within affected area of the CFPP showed statistically significant differences among distance groups. Conclusions: The concentration of urinary VOCs metabolites, especially t, t-MA, differed according to the distance groups of residents within the affected area of CFPP (p<0.05).

• 한국환경보건학회지
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• 제43권4호
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• pp.257-266
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• 2017

Objectives: The hazardous metals content of medicinal herbs distributed in the Daegu area was investigated, and the place of origin and the content of herbicides and medicinal components were studied. Methods: An analysis of hazardous metals content (10 types) was carried out on 164 samples of 99 types of herbal medicines. Among the total samples, 45 were domestic and 119 were imported. Hg was analyzed by the amalgamation method. Other hazardous metals content (nine types) was digested using the microwave method and measured by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). Results: The mean values of the hazardous metals content in the herbal medicines were Pb 1.0833 mg/kg, As 0.0136 mg/kg, Cd 0.0840 mg/kg, Cr 3.7120 mg/kg, Cu 4.2666 mg/kg, Mn 40.080 mg/kg, Ni 1.4330 mg/kg, Sb 0.1053 mg/kg, Al 202.64 mg/kg and Hg 0.0062 mg/kg. Three of the samples violated the Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) regulatory guidance on cadmium (less than 0.3 mg/kg). The measured values of heavy metals (Pb, As, Cd, Hg) showed levels below the recommended levels for herbal medicines in MFDS regulatory guidance. In the comparison of domestic samples with imported herbal medicines, it was found that one domestic and two imported samples surpassed the maximum residue limits for cadmium. The median values of the hazardous metals detected in the three medicinal parts of the root, leaf (branch), and flower (seed and fruit) were as follows. Cr, Ni, Sb and Al were highly detected in roots, Pb, Cd, Mn, Hg in leafs (branch), and As, Cu in flowers (seed and fruit). Conclusion: There were various kinds of hazardous metals which were detected at high levels according to the place of origin of the medicinal herb and the parts the plant. For hazardous metals for which no acceptance criteria have been established, safety standards should be further studied and managed to ensure the safety of herbal medicines.

• 한국환경과학회지
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• 제20권6호
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• pp.687-700
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• 2011

A new $N_3-O_2$ pentadentate ligand, H-BHPT, was synthesized. Hydrochloric acid salts of Br-BHPT, Cl-BHPT, $CH_3O$-BHPT and $CH_3$-BHPT, having Br-, Cl-, $CH_{3-}$ and $CH_3O-$ substituents at the para position of the phenol hydroxyl group of H-BHPT were synthesized. Hydrochloric acid salts of 3OH-BHPT and 4OH-BHPT, having different position of the phenol hydroxyl group of H-BHPT were also synthesized. The synthesis of each ligand was confirmed by C. H. N. atomic analysis and $^1H$ NMR, $^{13}C$ NMR, UV-visible, and mass spectra. The calculated proton dissociation constants ($log{K_n}^H$) of the phenol hydroxyl group and secondary amine group of the synthesized $N_3-O_2$ ligands showed five steps of the proton dissociations. The order of the overall proton dissociation constants ($log{\beta}_p$) of the ligands was Br-BHPT < Cl-BHPT < H-BHPT < $CH_3O$-BHPT < $CH_3$-BHPT. The order agreed with that of Hammett substituent constants (${\delta}_p$). However, dissociation steps of 3OH-BHPT were four and that of 4OH-BHPT was three. The calculated stability constants ($logK_{ML}$) between the ligands and transition metal ions agreed with the order of $log{\beta}_p$ values of the ligands. The order of the stability constants between the transition metal ions with the synthesized ligands was Co(II) < Ni(II) < Cu(II) > Zn(II) > Cd(II) > Pb(II). The order agreed well with that of the Iriving-Williams.

• 한국환경과학회지
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• 제21권4호
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• pp.421-435
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• 2012

Novel $N_2O_2$ tetradentate ligands, H-3BPD and H-2BPD were synthesized. Hydrochloric acid salts of Br-3BPD, Cl-3BPD, Br-2BPD and Cl-2BPD having Br and Cl substituents at the $para$ position of the phenol hydroxyl group, were synthesized. The ligands were characterized by C. H. N atomic analysis, $^1H$ NMR, $^{13}C$ NMR, UV-visible, and mass spectra. The proton dissociation constants ($logK_n{^H}$) of the phenol hydroxyl group and secondary amine of the synthesized $N_2O_2$ ligands were shown by four step wise values. The orders of the calculated overall proton dissociation constants ($log{\beta}_p$) were Br-3BPD < Cl-3BPD < H-3BPD in case of 3BPD and Br-2BPD < Cl-2BPD < H-2BPD in case of 2BPD respectively. The order agreed well with that of $para$ Hammett substituent constants(${\delta}_p$). The stability constants($logK_{ML}$) of the complexes between the synthesized ligands and transition metal(II) ions agreed with the order of $log{\beta}_p$ of the ligands. The order of the $logK_{ML}$ value of the each transition metal (II) ion was Co(II) < Ni(II) < Cu(II) > Zn(II) > Cd(II) > Pb(II), which agreed well with that of Iriving-Williams series.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제12권5호
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• pp.474-477
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• 1991

The preferential transport phenomena of neutral cation-anion moieties in neutral macrocycle-facilitated emulsion liquid membrane were described in this study. Emulsion membrane systems consisting of (1) aqueous source phase containing 0.001 M M($NO_3$)$_2(M=Mn^{2+},\;Co^{2+},\;Ni^{2+},\;Cu^{2+},\;Zn^{2+},\;Sr^{2+},\;Cd^{2+},\;and\;Pb^{2+})$ (2) a toluene membrane containing 0.01 M ligand $(DBN_3O_2$, DA18C6, DT18C6, TT18C6, HT18C6) and the surfactant span 80 (sorbitan monooleate) (3% v/v) and (3) an aqueous receiving phase containing $Na_2S_2O_3$ or $NaNO_3$ were studied with respect to the disappearence of transition metal ions from the source phase as a function of time. Cation transports for various two component or three component equimolar mixture of transition metal and $Cu^{2+}$ in a emulsion membrane system incorporating macrocyclic ligand (HT18C6) as carrier were determinded. $Cu^{2+}$ was transported higher rates than the other $M^{2+}$ in the mixture solution. Equilibrium constants for cation-source phase co-anion, cation macrocycle and cation-receiving phase reagent interaction are examined as parameters for the prediction of cation transport selectivities.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권3호
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• pp.185-190
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• 2001

알긴산은 일반적으로 미생물의 고정화에 널리 사용되는 biopolymer이다. 본 연구는 구연산 생산균인 Aspergillus niger를 calcium alginate로 고정화한 beads로 납의 흡착 특성을 조사하였다. A. niger beads는 $CaCl_2$를 사용하여 주사기로 제조하였으며 이 beads를 납제거에 이용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 즉, A. niger를 구연산 생성배지에서 1일에서 7일까지 배양한 후 제조한 beads로 납흡착량을 측정한 결과는 3일간 배양된 곰팡이 beads에서 가장 높았다. 발아되지 않은 beads와 3일간 배양된 beads로 시간에 따른 납흡착량을 정량한 결과 30분까지는 그 흡착량이 동일하게 급격히 증가하였으며 그 후 발아되지 않은 beads는 더 이상 흡착이 일어나지 않았으나 3일간 배양된 곰팡이 beads는 시간이 지남에 따라 천천히 계속 흡착하여 1시간 후에는 480 ppm까지 흡착하였다. 납흡착시 최적 pH와 온도는 각각 6과 $35^{\circ}C$로 나타났다. 납용액 50 ml (500 ppm)이 든 250 ml 삼각플라스크에 beads $50{\sim}100$개가 최적이었으며 그 이상에서는 납흡착율이 감소하였다. 중금속에 대한 흡착율은 납> 구리> 카드뮴 순이었으며 0.1 M $CaCl_2$, 0.1 M NaOH 및 0.1 M KOH의 전처리의 효과는 없었으며 0.1 HCI로 곰팡이 bead의 납탈착하여 beads를 재사용이 가능하였다.

• 자원환경지질
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• 제36권4호
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• pp.285-293
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• 2003

본 연구에서는 덕음광산 광미를 대상으로 심도별로 비포화대에서 광미와 증류수(5:1)의 반응에 의한 반응수와 포화대에서 공극수를 추출하여 화학분석, 열역학적 모델링 그리고, 고상시료에 대한 광물학적 연구를 통해 pH 및 산화${\cdot}$환원 변화에 따른 원소들의 거동특성과 이에 영향을 주는 고상의 용해도 특성을 규명하고자 하였다. 반응수 및 공극수에 대한 심도별 화학분석을 실시한 결과, 비포화대에서는 황화광물의 산화작용으로 낮은 p(2.71~6.91)조건이 형성되어 $SO_4^{2-}$(561~1430mg/L)와 금속이온(Zn:0.12~158mg/L, Pb:0.06~0.83mg/L, CD:0.06~1.35mg/L)의용존이온 함량이 높았다. 그리고 열역학적 모델링과 XRD분석을 통해 자로사이트(jarosite, $KFe_3(SO_4)_2(OH)_6)$와 석고(gypsum, $CaSO_4{\cdot}2H_2O$)가 동정되었다. 포화대에서는 중성의 pH 값(7.25~8.10)으로 인해 비포화대에 비해 금속이온 함량이 줄어들었으나, 심도가 증가함에 따라 pe 값의 감소(7.40$leftrightarro}$3.40)로 산화-환원에 민감한 Fe와 Mn의 용존이온 함량이 다소 증가하였다. 열역학적 모델링과 XRD(X-ray diffraction)분석으로 정성된 능망간석(rhodochrosite, $MnCO_3$)의 존재는 Mn산화물의 환원작용을 지시해 준다. 산화-환원 변위에 비해 pH가 금속화합물의 이온화 작용에 더 많은 영향을 미치지만, 포화대에서는 pe 값의 감소로 Fe와 Mn의 용존 이온의 증가와 An 사이의 상관관계로 대변된다. 따라서, Fe와 Mn수산화물의 재용해로 인해 동시에 침전된 중금속의 기동에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제40권3호
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• pp.263-275
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• 2007

이 연구에서는 광주광역시 도로변 분진에 대한 유해원소의 오염특성을 규명하기 위해 2004년 11월과 12월에 걸쳐 47개의 시료를 채취하였다. 시료는 도시화의 특성에 따라 주거지역, 산업지역, 도심지역, 교통밀집지역등 4개의 지역으로 세분하였다. 도로변 분진의 XRD 분석결과 구성광물은 석영, 조장석, 미사장석, 백운모가 대부분 차지하고 있었다. 유해원소 함량은 비소 $3.4{\sim}11.9ppm$, 카드뮴 $0.2{\sim}28.2ppm$, 코발트 $32{\sim}526ppm$, 크롬 $25{\sim}526ppm$, 구리 $11{\sim}375ppm$, 니켈 $14{\sim}247ppm$, 납 $13{\sim}413ppm$, 아연 $101{\sim}972ppm$이었다. 연구지역에서 검출된 유해원소의 평균 함량이 높은 순서는 아연>구리>납>크롬>코발트>니켈>카드뮴 이다. 유해원소의 함량은 대체로 주거지역에서 낮았으며, 도심지역과 교통밀집지역의 중금속 함량은 비슷하였다. 유해원소는 전반적으로 산업지역에서 카드뮴, 코발트, 크롬, 구리, 니켈, 납, 아연이 높게 나왔다. 이는 산업지역인 광주광역시 하남 산업단지에 기계, 석유화학, 자동차, 전자 관련 업체가 많이 입주해 있는 것과 관련이 있는 것으로 추정된다. 전자 현미경 분석결과 산업지역에서 납을 함유한 입자가 관찰되어 납의 오염현상을 반영했고, 또한 크롬과 니켈, 철을 함유한 입자를 확인 할 수 있어, 산업 활동의 기원으로 추론된다. 광주광역시 도로변 분진의 유해원소별 상관계수 값을 보면 카드뮴이 증가함에 따라 크롬, 니켈은 정(+)의 상관관계를 나타내고 크롬은 구리와 니켈, 구리는 니켈, 납은 아연과 정(+)의 상관관계를 양상을 띠고 있어 같은 패턴의 오염의 양상을 예측할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.358-371
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• 2014

천수만 내 어장해역과 비어장해역의 해저퇴적물에 대한 지화학적 특성을 파악하기 위하여 입도 및 유기물오염의 특성과 중금속 오염도를 평가하였다. 천수만 퇴적물은 Sand, Silt, Clay가 혼재된 퇴적 특성을 나타내었으며, 어장해역인 만내에는 세립질이 우세하고, 비어장해역인 만외는 조립질이 우세한 것으로 나타났다. 퇴적물의 유기물(COD, TOC, I.L.) 오염정도는 양식어장해역이 비양식어장해역보다 유기물 오염도가 더 심한 것으로 나타났으며, 퇴적물 총질소 농도도 양식어장이 더 높은 것으로 나타났다. 퇴적물중의 중금속 함량을 양식어장인 내측과 비양식어장인 외측과 비교해 보면, 모든 항목에서 양식어장에서 높은 평균농도를 나타내고 있었다. 퇴적물의 입도와 이화학적 성분, 중금속과의 상관성에서 평균입도, Sand, Clay는 유기물 인자와 높은 상관성을 보였고, 유기물 지표와 중금속간의 상관성도 대체적으로 높게 나타났다. 중금속 오염도의 평가에서 농축계수는 Cu를 제외한 모든 중금속 항목에서 1 이상의 값을 보여 인위적인 영향이 있는 것으로 나타났고, 중금속 과잉량은 Cd와 Cr이 0에 가까운 값을 보였으나, 나머지 항목은 높은 값을 나타내어 중금속 과잉량이 높은 것으로 나타났다. 농집지수에 의한 평가에서는 Cu, Pb, Al은 0등급의 오염되지 않은 수준이었고, Hg, Cr은 10개 이내의 자료에서 0~1등급 이상이었고, 나머지는 0등급이었다. 그리고 Cd은 18개 자료에서 0~1등급 이상을 나타내었고, As의 경우 모든 자료에서 0~1등급 이상이었다. 미국해양대기청(NOAA) 퇴적물 기준과 비교하면 모든 중금속 항목에서 ERL 이하의 오염수준을 보였고, 한국환경정책평가연구원 퇴적물 기준과 비교에서도 목표수준 이하의 농도를 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.217-235
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• 2012

본 연구에서는 2007년도 봄철 대전 지역에서 발생한 황사(황사 기간) 및 대기부유물(비황사 기간)의 미량원소의 지구화학적 특성과 정량적 오염정도를 평가하였다. 황사 내 미량원소의 함량은 황사발원지 토양의 평균 함량에 비하여 수십에서 수백 배 높은 함량을 보여주고 있으며, 비황사 시기의 대기부유물에서도 유사한 특성을 보이고 있어, 황사 시기뿐만 아니라 비황사 시기에도 중국으로부터 이동되는 오염물질의 영향을 받고 있음을 지시하고 있다. 입도별 미량원소의 함량은 $PM_{2.5}$에서 Cr, Cu, Pb, Zn, V, S, As, Cd, Co, Ni, Mo, Sb, Cs, Rb, Th, Sc, Y 등이, 그리고 TSP에서는 Zr, Sr, Ba, Li, Th, U 등의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 황사의 S, Cd, Mo, Zn, Pb, Sb, Cu 및 Zr 함량은대기부유물과 큰 차이를 보이지 않으나, 대기오염으로 부화가 발생하지 않는 Li, Cs, Co, U, Cr, Ni, Rb, V, Th, Y, Sr, Sc 등은 황사에서 2-4.2배 높아졌다. 그러므로 이들 원소들을 황사발생의 지시원소로 사용할 수 있으며, 특히 Sr, V, Cr 및 Li 등은 황사 발생을 판단하기 위한 지시원소로 사용하기에 적합한 것으로 보인다. 한편 황사의 이동경로에 따른 미량원소의 함량을 살펴본 결과, 중국의 대도시 및 산업단지를 경유하여 국내 유입된 황사가, 북한을 경유하여 국내에 도달한 황사에 비해서, S, Cd, Zn, Pb, Cu, Mo 및 As 함량이 높게 나타나, 황사의 이동경로가 이들 미량원소 오염 여부 및 오염도를 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다. 황사 및 대기부유물 내 미량원소의 부화지수(Enrichment factor)을 기준으로 오염정도를 분류한 결과, 환경재해 측면에서 가장 문제가 되는 미량원소는 S, Zn, Cu, Pb, As, Mo, Cd이며, 이들은 인간의 건강 뿐만 아니라, 오랜 기간 토양과 수계환경에 퇴적될 경우 환경오염으로 인한 주변 생태계에 해로운 영향을 미치게 될 것으로 판단된다.