환경에서의 잔류성 유기 오염 물질 연구 현황

지표수에는 20 여 종의 다환 방향족 탄화수소가 있는 것으로 알려져 있으며, 그것들은 공중부양물에 흡착되어 물에 용해되고 유화되는 방식으로 물에 존재한다. 다환 방향족 탄화수소는 주로 도시 생활 오수 및 산업 폐수 배출, 지표 유출, 토양 침출, 석유 누출, 장거리 대기 전송으로 인한 입자 습식 및 건식 침전 및 수증기 교환 등을 통해 수역으로 들어간다. PAHs 수용성 차이로 인해 저환 PAHs 의 검출률은 일반적으로 고환 PAHs 보다 높다. 특히 나프탈렌, 피, 피렌, 형광, 플루오렌 등의 화합물은 고환 PAHs 의 검출률이 가장 낮다 (양경수 등, 2004). 두빙 등 (2004 년) 은 베이징의 전형적인 오수 처리장이 물속으로 드나드는 다환 방향족 탄화수소를 조사했다. 그 결과, 각 단계에서 PAHs 총량의 상대적 비율은 60% ~ 70% 사이로 비교적 안정적이었다. 장 등 (2007 년) 은 도시 하수 처리장의 유입수와 순환수의 다환 방향족 탄화수소를 측정했다. 그 결과, 유입수와 순환수 16 다환 방향족 탄화수소의 총 농도는 각각 1777.9ng/L 과1380.1NG/로 나타났다.

진명 등 (2006 년 A) 은 베이징 5 대 도시 (고비점, 북강, 주선교, 청하, 방장) 오수 처리장이 물 샘플을 드나드는 유기염소 농약을 분석했다. 그 결과, 5 개 오수 처리장의 물에 들어가는 유기염소 농약의 총 농도는 10. 1 ~ 65438 인 것으로 나타났다. 방장오수처리장은 주로 방장구의 모든 생활오수를 처리하고, 다른 오수처리장은 도시 오수와 공업폐수를 처리한다. 이것은 국내 하수가 유기염소 농약에 대한 오염이 적다는 것을 보여준다. 오수 처리장에서 물에서 나오는 유기염소 농약의 총 농도는 8.93 ~ 70.7 ng/L, 허연령 등 (2006) 이 베이징시 오수 처리장 주펌프 유입수와 2 급 유출 물의 20 가지 유기염소 농약을 측정했다. 그 결과, 물에 들어가는 HCHs 의 총 질량 농도는 65,438+0.3NG/L 이고, 주성분은 비교적 안정적인 이성질체 β-HCH 로, 유출 물은 4 가지 HCHs 이성질체, 질량 농도는 65,438+0 ~ 8NG/L 로 나타났다. 진명 등 (2006b) 은 연산석유화학유한공사 5 개 전형적인 기업이 배출한 폐수 중 유기염소 농약의 농도를 분석한 결과 HCHs 와 DDT 등 유기염소 오염물이 발견됐다. 5 개 샘플 중 유기염소 농약의 농도는 0.76 ~ 14.8 ng/L 이며, 그 중 66 과 DT 의 함량은 각각 0.76 이다.

지하수의 지속성 유기오염물은 주로 오염된 지표수의 누출이나 보급, 오수 관개, 고체폐기물 처리장, 오염된 토양의 침출에서 비롯된다. 전가의등 (1995) 은 소청강 7 개 측량점의 하수관개수와 17 지하우물의 수질을 감시했다. 그 결과 강물에서 93 종의 유기오염물이 검출되고 지하수에서 56 종의 유기오염물이 검출되고 지하수에서 벤조 [a] 피렌과 사염화탄소의 농도가 우리나라' 생활식수위생기준' (GB5749—2006) 을 능가하는 것으로 나타났다. 강물과 지하수에서 검출된 유기오염물의 종류, 농도, 출처, 범주, 측량분포는 소청하 오수 관개가 연해 지하수의 유기오염을 발생시켰으며 오염도는 오수 관개 강도와 관련이 있음을 보여준다. 하지만 현재 POPs 가 토양 시스템에서 어떻게 이주하고 이동하는지, 그리고 어떤 메커니즘을 통해 지하수에 침투하는지에 대한 연구는 매우 적고, 열람할 수 있는 자료도 매우 적다. 미국에서는 지하수에서 발암 다환 방향족 탄화수소의 농도가 0.2 ~ 6.9 ng/L 범위 내에 있고 지표수의 해당 농도는 0. 1 ~ 800 ng/L 이며 대부분 2 ~ 50 ng/L 범위 내에 있다 , 1992). 다환 방향족 탄화수소 (벤조 [a] 피렌, 벤조 [g, h, i] 는 도시 급수 수질 기준 (CJ/T206-2005) 에 규정되어 있다 지하수의 다환 방향오염은 비교적 드물다는 것을 알 수 있으며, 설령 있다 하더라도 함량 수준은 보통 높지 않다.

지하수 환경에서 유기 염소 농약에 대한 연구도 상대적으로 적다. 표 1.3 은 세 지역 지하수 중 일부 유기염소 농약의 검출을 열거했다. 방글라데시 1995 의 지하수에 비해 주강 삼각주 지역 지하수에서 칠염소와 DDT 의 네 가지 이종체의 함량이 일반적으로 낮고, 주강 삼각주 지역 (황관흥던, 2008) 지하수에서 유기염소 농약의 함량은 소주 (중국 지질대학), 20 보다 훨씬 낮다는 것을 알 수 있다. 또 다른 이유는 중국이 1982 이후 DDT, 독살핀, 헥사클로로 벤젠, 칠염소 등 유기염소 농약 사용을 중단하도록 명시한 반면 방글라데시는 1993 이후 이러한 유기염소 농약 사용을 중단했기 때문이다.

표 1.3 여러 지역의 지하수에서 유기 염소 농약 함량 (단위: ng/L)

1.2.2.2 토양 중 지속성 유기 오염 물질의 연구 현황

낮은 용해성과 강한 소수성으로 인해 POPs 는 토양 유기물에 강하게 분포되어 토양이 중요한 귀착점이 될 수 있다. 휘발성, 확산 및 질량 흐름을 통해 대기, 지표수 및 지하수로 이동할 수 있으며 생물 농축 및 먹이 사슬을 통해 인간의 건강에 위협이 될 수 있습니다. 이에 따라 토양 중 POPs 의 잔류물과 그 이동 전환 법칙이 국내외 학자들의 관심의 초점이 되고 있다.

중국의 여러 지역의 토양에는 일정한 종류와 수량의 POPs 가 함유되어 있으며, 공업화 지역 토양에서는 PAHs 오염이 특히 심각하다. 유서민 등 (2004) 은 천진시 토양의 다환 방향족 탄화수소의 함량을 외국의 일부 도시와 비교한 결과 산업화와 도시화 수준이 높은 지역 토양 중 다환 방향족 탄화수소의 전반적인 수준이 높은 것으로 나타났다. 일반적으로 도시 지역의 다환 방향오염의 주요 원인은 연소이며, 어떤 경우에는 석유와 광물 오염도 주요 오염원 중 하나이다. 가등 (2006) 은 난징의 한 대형 광산업체 주변 농업토양 (0 ~ 20 cm) 중 15 다환 방향렌의 잔여를 조사했다. 그 결과 다환 방향족 탄화수소의 검출률은 100%, 총 잔여량 범위는 3 12.2 ~ 27580.9μg/kg 로, 주성분은 4 환 이상의 다환 방향족 탄화수소로 나타났다.

오수 관개는 중국 토양 POPs 오염의 가장 중요한 방법이다. 장기간의 오수 관개로 오수 관개 지역 토양의 POPs 함량이 현저히 증가하여 환경 기준을 심각하게 초과할 것이다. 펑성지 등 (2009) 이 허난성의 전형적인 농업지역 토양에서 다환 방향오염을 초보적으로 연구한 결과, 오관개구 토양 중 다환 방향오염이 가장 심각한 것으로 나타났다. 곡건 등 (2006) 은 신부 관개구 상류 토양 중 다환 방향족 탄화수소의 함량을 연구했다. 그 결과 토양 중 다환 방향족 탄화수소의 함량은 787 ~ 24570 μ g/kg 로 맑은 물 관개 토양보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 장정 등 (2007) 이 신부오관개구에 대한 연구에 따르면 논토의 PAHs 함량은 365,438+09.5 ~ 6,362.8μ G/KG 사이인 것으로 나타났다. 쇼주 등 (2006) 은 오수 관개 역사가 있는 신부 관개구, 황포관개구, 청원대조점 3 개 토양 단면 중 16 다환 방향렌의 분포 특징을 연구했다. 그 결과 신부 관개 지역과 혼포 관개 지역에서 검출된 다환 방향족 탄화수소의 수가 청원 관개 지역보다 현저히 큰 것으로 나타났다. 송등 (1997) 연구에 따르면 벼성장기 오수 관개는 토양 중 다환 방향족 탄화수소의 총량을 크게 증가시킬 수 있으며, 다환 방향족 탄화수소의 토양 내 행동은 오염물의 합리화와 관련이 있다. 카니탈. (2008) 베이징-천진 하수 관개 지역의 토양 (0 ~ 20 cm) 중 16 종의 다환 방향족 탄화수소를 연구 하였다. 그 결과 천진 토양의 다환 방향족 탄화수소의 총량은 1304 ~ 3369 μ g/kg 이고, 베이징 토양의 다환 방향족 탄화수소의 총량은 2687 ~ 49 16 μ g 이며, 2 ~ 4 환 다환 다환 방향족 탄화수소를 위주로 한 것으로 나타났다. 장지환 등 (2004) 연구에 따르면 천진오구구 토양 중 다환 방향족 함량이 비오구보다 현저히 높고 4 환 이상 PAHs 함량이 현저히 높은 것으로 나타났다.

유기염소 농약에 대한 연구는 주로 표층토양에 집중되어 있으며, 토양 단면의 유기염소 함량에 대한 연구는 매우 적다. 기존 연구결과에 따르면 유기염소 농약은 토양 단면에서 이동 능력이 좋지 않아 주로 표층토양에 축적된다. 여장량 등 (2008) 의 연구결과에 따르면 모 기업 오염장 ∑HCH 최대값은 27 1.72mg/kg 로 주로 표층토양 (0-20~40cm) 과 아표층토양 ( 조나나 등 (2007) 의 연구결과에 따르면 생산현장 주변 토양층 DDT 함량은104MG 또한 10 m 깊이의 최대 농도는 8.89mg/kg 를 초과하지 않습니다. 이들의 연구결과에 따르면 HCH 와 DDT 는 주로 토양 표면에 축적되어 아래로 이동하는 능력이 떨어지는 것으로 나타났습니다. 장기간의 오수 관개는 표토 중 유기염소 농약의 누적 오염을 초래할 가능성이 높다. 공 등 (2002) 연구에 따르면 천진 교외 오수 관개 지역의 농지 토양과 DDT 등 8 가지 유기염소 농약의 검출률은 65,438+000%, 주요 유기염소 오염물은 β-HCH 와 4,4'-DDE 로 나타났으며, 그중 β-HCH 의 최대 잔여량은 65 에 달했다. 손립보 등 (2006) 이 모 하수 관개 지역의 토양 단면을 연구한 결과 모든 토양 샘플 중 HCH 와 DDT 함량이 토양 환경 품질 기준 (GB15618-1) 을 초과하지 않은 것으로 나타났다. 현지 토양 배경 값에 비해 소수의 토양 샘플에서 HCH 와 DDT 의 함량이 상승하는 추세로 현지 토양 배경 수치를 초과했다. 두 가지 오염물은 상층토양 (0 ~ 60 cm) 의 함량이 하층토양 (60 ~ 100 cm) 보다 현저히 높다.

최근 국내외에서 발표된 자료를 요약하면 토양 중 PAHs 잔여량은 표 1.4, OCPs 잔여량은 표 1.5 에 나와 있다.

표 1.4 국내외 토양에서 다환 방향족 탄화수소의 검출

계속됨

표 1.5 국내외 얕은 토양 중 유기염소 농약 잔여량 (단위: 마이크로그램/킬로그램)

요약하면 국내외 학자들은 토양 중 POPs 에 대해 많은 연구를 했지만 대부분 POPs 오염 수준의 배경 조사 단계에 있으며 주로 표층토양 연구에 집중해 심층 토양 중 POPs 이동 변화에 대한 보도가 적다. 대부분의 연구는 지표, 토양, 지하수를 하나의 연계된 시스템으로 연구하지 않고 독립된 환경에 집중되어 있다. 또 연구 범위가 너무 좁아 대부분 농업토양과 다른 종류의 채소밭의 POPs 잔류로 제한되고, 오수 관개구 토양에서 POPs 의 연구는 주로 천진과 심양에 집중되고 있으며, 다른 곳에서는 체계적인 연구가 거의 없다. 재생수 관개로 인한 토양 중 POPs 오염은 국내외 관련 연구 분야에서 더욱 적다. 앞서 언급했듯이 우리나라의 수자원 부족은 나날이 두드러지고 있으며, 오수 관개는 토양 환경의 질을 악화시켜 인체의 건강을 심각하게 해칠 수 있다. 따라서 최근 몇 년 동안 재생수가 점차 하수를 대체하여 농지를 관개하여 수자원을 절약한다. 그러나, 우리 나라가 도시 재생수의 이용과 연구가 부족하고 재생수에 아직도 대량의 지속성 유독물질이 함유되어 있어 토양오염을 초래할 수 있을지에 대한 학자들의 관심이 쏠리고 있지만, 이 방면의 연구는 매우 약해서 관련 보도가 매우 적다. 따라서 재생수 관개가 토양과 지하수에 POPs 오염을 초래하는지 연구하는 것은 중요한 의미가 있다.