Risk Assessment of Arsenic by Human Exposure of Contaminated Soil, Groundwater and Rice Grain

오염된 토양, 지하수 및 쌀의 인체노출에 따른 비소의 위해성 평가

  • Lee Jin-Soo (School of Civil, Urban and Geosystem Engineering, Seoul National University) ;
  • Chon Hyo-Taek (School of Civil, Urban and Geosystem Engineering, Seoul National University)
  • 이진수 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 전효택 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Published : 2005.12.01

Abstract

Environmental survey from some abandoned metal mine areas was undertaken on to assess the risk of adverse health effects on human exposure to arsenic influenced by past Au-Ag mining activities. Elevated levels of As were found in tailings from the studied mine areas. This high concentration may have a impact on soils and waters around the tailing piles. In order to perform the human risk assessment, chemical analysis data of soils, rice grains and waters fur As have been used. The HQ values fer As via the rice grain and groundwater consumption were significantly higher compared with other exposure pathways in all metal mine areas. However, there were minimal soil and water dermal contact risks. The resulting Hl values of As from the Dongil, Okdong and Hwacheon mine areas were higher than 5.0, and their toxic risk due to drinking water and rice grain was strong in these mine areas. The cancer risk of being exposed to As by the rice grain route from the Dongil, Okdong and Hwacheon mine areas was $5.2\times10^{-4},\;6.0\times10^{-4}\;and\;8.1\times10^{-4}$, respectively. The As cancer risk via the exposure pathway of drinking water from these mine areas exceeded the acceptable risk of 1 in 10,000 fer regulatory purposes. Thus, the daily intakes of groundwater and rice grain by the local residents from the Dongil, Okdong and Hwacheon mine areas can pose a potential health threat if exposed by long-term arsenic exposure.

본 연구에서는 폐금속광산 지역에서의 비소가 인체에 미치는 위해영향을 정량적으로 평가하기 위하여 동일, 옥동, 동정, 도곡 및 화천광산 주변 지역에서 광미, 토양, 농작물 및 지하수를 채취하여 화학분석을 실시하였다. 이들 폐금속광산 주변에 폐기된 광미내 비소 함량은 매우 높게 나타났으며, 이러한 광미가 바람이나 강우에 의해 광미댐 하부에 있는 농경지나 하천으로 유입되어 주변 환경을 오염시킬 가능성이 크므로 이들 토양, 농작물, 자연수 시료들에 대한 화학분석자료를 바탕으로 인체위해성평가 모델링을 실시하였다. 폐금속광산 지역에서의 인체노출경로는 농사활동을 통한 토양의 섭취, 지하수(식수)의 섭취, 쌀의 섭취, 농사활동에 의한 토양의 피부접촉, 목욕에 의한 지하수의 피부접촉 등 5가지로 파악할 수 있었다. 각 노출경로별 비발암성위해도 평가 결과, 모든 광산에서 지하수를 식수로 섭취하는 노출경로와 쌀의 섭취를 통해 비소의 독성위해도가 가장 높은 것으로 나타났다. 특히, 동일광산과 옥동광산에서는 HI지수가 7.0 이상으로, 화천광산의 경우는 5.0 이상으로 매우 높게 나타나 이들 지역 주민들의 비소의 독성위해성이 높았다. 비소에 대한 발암위해도 평가 결과, 동일광산, 옥동광산 및 화천광산 지역의 쌀 섭취의 노출경로를 통한 비소에 의해 암이 발생할 확률은 만명중의 5명에서 8명 정도로 높게 나타났다. 지하수를 식수로 섭취하는 경우, 비소의 발암위해도도 이들 광산지역에서 만명중의 1명보다 높게 나타났다. 이는 미국 EPA에서 제시한 초과발암위해도보다도 크므로 이들 지역 주민들이 비소에 의해 오염된 농작물(쌀)이나 지하수를 식수로 지속적으로 장기간 섭취하게 된다면 비소가 건강에 미치는 위해영향이 크다고 판단된다.warfarin 용량 조절에 유용할 것으로 생각된다.대한 치료 순응도가 높아졌다. 후 동율동 전환율이나 좌심방 수축능 회복에 좋은 결과를 보여주었다 그러나 향후 대상환자들에 대한 중장기적인 추적 관찰이 필요하리라 생각한다.pm1.6$일째에 관상동맥조영술을 시행하여 모든 도관의 개존율$(100\%=57/57)$을 확인하였다 수술 전 중재 술을 시행한 1개소에서는 중재술 부위의 재협착소견이 보여 수술 후 조영술시 재풍선확장술로 치료하였다. 수술 후 추적관찰(평균 $25\pm26$개월)동안 1예에서 심부전으로 사망하였다. 생존한 환자 24예에서 술 후 평균 $9.6\pm3$개월째에 관상동맥조영술을 시행하였고 이식도관이 string 징후를 보인 1예를 제외하고 모두 개존(56/57)되어 있었으며, 약물용출형 스탠트를 시행하기 이전의 12예의 중재술 중 2예에서 $50\%$ 이상의 스텐트 협착이 있었으나 흉통의 재발은 없었다. 결론: 하이브리드 관상동맥 우회 술은 수술위험도를 낮추기 위하여 최소절개 관상동맥우회술과 병합하여 시도될 수 있을 뿐 아니라, 선택적 환자들에서는 정중 흉골절개 관상동맥우회술과 병합하여 수술관련 유병률을 낮추고 심근의 완전 재관류화를 도모할 수 있었다.호도에서 가장 적절한 방법으로 사료된다.비위생 점수가 유의적으로 높은 점수를 나타내었다. 조리종사자의 위생지식 점수와 위생관리 수행수준의 상관관계를 조사한 결과, 위생지식의 기기설비위생은 위생관리 수행수준의 합계(p<0.01)에서 유의적인 상관관계(p<0.01)를 나타내었으며, 위생지식의 식중독 및 미생물은 위생관리 수행수준의 개인위생(p<0.01)과 유의적인

Keywords

References

  1. 대한광업진흥공사 (1978) 옥동광산 매장량 조사보고서
  2. 대한광업진흥공사 (1981) 한국의 광상. 제8호, 금속편
  3. 민정식, 정영욱, 이현주, 이동남 (1997) 광산지역 광해조사와 대책연구. 자원연구소 연구보고서 KR-97 (C)-32, 한국자원연구소, 479p
  4. 이진수, Ben A Klinck, 전효택 (2001) 비소 및 독성중금속들의 인체위해성 평가 모델링. 한국자원공학회지, 38권 2호, p.136-145
  5. 이진수, 전효택 (2004) 금속광산지역 독성 중금속원소들의 인체 위해성 평가. 자원환경지질, 37권 1회, p.73-86
  6. 이진수, 전효택, 김경웅, 김주용 (2003) 폐금속광산 지역에서의 독성중금속에 대한 위해성평가. 한국지구시스템공학회지, 40권 4호, p.264-273
  7. 이현구, 김상중, 윤혜수, 송영수, 김인수 (1993) 경북 의성동남부 오토산 주변의 동광화작용. 광산지질, 26권, p.311-325
  8. 환경부 (1998) 폐금속광산 오염실태 정밀조사 결과 보고서
  9. 황은하, 위수민, 이평구, 최상훈 (2000) 서성 연-아연광산 주변 농경지 토양의 중금속 오염연구. 한국토양환경학회지, 5권, p.67-85
  10. Akagi, H., Castillo, E.S., Cortes-Maramba, N., Francisco-Rivera, A.T. and Timbang, T.D. (2000) Health assessment for mercury exposure among schoolchildren residing near a gold processing and refining plant in Apokon, Tagum, Davao del Norte, Philippines. The Science of the Total Environment, v.259, p.31-43 https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00547-7
  11. Alcock, R.E., Sweetman, A.J., Juan, C.Y. and Jones, K.C. (2000) A genetic model of human lifetime exposure to persistent organic contaminants: development and application to PCB-101. Environmental Pollution, v.110, p.253-265 https://doi.org/10.1016/S0269-7491(99)00298-5
  12. Alloway, B.J. (1990) Heavy metals in soils, Blackie and Son Ltd
  13. Chung, E.H. Lee, J.S. Chon, H.T. and Sager, M. (2005) Environmental Contamination and Digestibility of Arsenic and Heavy Metals around the Dongjeong Au-Ag-Cu mine, Korea. Geochemistry: Exploration Environment Analysis, v.5, p.69-74 https://doi.org/10.1144/1467-7873/03-060
  14. Green, E., Short, S.D., Stutt, E. and Harrison, P.T.C. (2000) Protecting environmental quality and human health: strategies for harmonization. The Science of the Total Environment, v.256, p.205-213 https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00493-9
  15. Kimmel, G., Ohanian, E. and Vu, V. (1999) Framework for human health risk assessment. Human and Ecological Assessment, v.5, p.997-1001 https://doi.org/10.1080/10807039991289284
  16. KNSO (2001, 2002) Korea National Statistical Office. http://www.nso.go.kr
  17. Kolluru, R.V., Bartell, S.M., Pitblado, R.M. and Stricoff, R.S. (1996) Risk Assessment and Management Handbook. McGrow-Hill, New York, 870p
  18. Lee, S.C., Guo, H., Lam, S.M.J, and Lau, S.L.A. (2004) Multipathway risk assessment on disinfection by-productions of drinking water in Hong Kong. Environ-metal Research, v.94, p.47-56 https://doi.org/10.1016/S0013-9351(03)00067-7
  19. Lee, J.S., Chon, H.T. and Jung, M.C. (2005a) Toxic risk assessment and environmental contamination of heavy metals around abandoned metal mine sites in Korea. Key Engineering Materials, v.277-279, p.542-547
  20. Lee, J.S., Chon, H.T. and Kim, K.W. (2005b) Human risk assessment of As, Cd, Cu and Zn in the abandoned metal mine site. Environmental Geochemistry and Health, v.27, p.185-191 https://doi.org/10.1007/s10653-005-0131-6
  21. Lee, J.S., Klinck, B. and Moore, Y. (2000) Dispersal, risk assessment modelling and bioavailability of arsenic and other toxic heavy metals in the vicinity of two abandoned mine sites in Korea. British Geological Technical Report WE/00/1, 91p
  22. MOCIE (1997) Ministry of Commerce, Industry and Energy, http://www.mocie.go.kr
  23. NRC(National Research Council) (1983) Risk assessment in the Federal Government: Managing the process. National Academy Press, Washington
  24. Paustenbach, D.J. (2002) Human and Ecological Risk Assessment: Theory and Practice. John Wiley and Sons, New York
  25. Sekhar, K.C, Chary, N.S., Kamala, C.T., Rao, J.V, Bal-aram, V and Anjaneyulu, Y. (2003) Risk assessment and pathway study of arsenic in industrially contaminated sites of Hyderabad: a case study. Environment International, v.29, p.601-611 https://doi.org/10.1016/S0160-4120(03)00017-5
  26. Thornton, I. (1983) Applied environmental geochemistry. Academic Press, London, 501p
  27. US EPA (1989a) Risk assessment guidance for super-fund: Volume I Human health evaluation manual (Part A). EPA/540/1-89/002, Environmental Protection Agency, Office of Emergency and Remedial Response, Washington, D.C., USA
  28. US EPA (1989b) Exposure Factors Handbook. EPA/600/ 8-89/043, Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, OH, USA
  29. US EPA (1996) CalTOX: A multimedia total exposure model for hazardous waste site. Technical Report
  30. US EPA (1997) Exposure factors handbook. EPA/600/P-95/002Fa (Update to Exposure Factors Handbook, EPA/600/8-89/043), Environmental Protection Agency Region I, Washington, D.C., USA