Trace Element Analysis and Source Assessment of Household Dust in Daegu, Korea

대구지역 일반주택의 축적먼지 중 미량원소성분 분석과 오염원 평가

  • Do, Hwa-Seok (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Song, Hee-Bong (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Jung, Yeoun-Wook (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Yoon, Ho-Suk (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Kwak, Jin-Hee (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Han, Jeong-Uk (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Kang, Hye-Jung (Public Health and Environment Institute of Daegu Metropolitan City) ;
  • Phee, Young-Gyu (Department of Health Science, Daegu haany University)
  • 도화석 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 송희봉 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 정연욱 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 윤호석 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 곽진희 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 한정욱 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 강혜정 (대구광역시보건환경연구원) ;
  • 피영규 (대구한의대학교 보건학부)
  • Received : 2009.08.11
  • Accepted : 2010.01.04
  • Published : 2010.01.31

Abstract

In order to investigate the degree of household dust contamination, 48 samples of household dust (24 from urban area and 24 from rural area) in Daegu city were collected in vacuum cleaner during January to February 2009. Samples were sieved below 100 ${\mu}m$, and 14 elements (Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, V, Zn) were analyzed using ICP after acid extraction. Results obtained from the source assessment of trace elements using enrichment factor showed that Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, and V were influenced by natural sources such as weathered rock and resuspended soil, while Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn were influenced by anthropogenic sources such as fuel combustion and waste incineration. Concentrations were remarkably higher in components from natural sources than in components from urban anthropogenic sources. Household dust in urban area was more affected by anthropogenic sources compared with that of rural area. Pollution index of heavy metals revealed that urban area was 1.8 times more contaminated with heavy metal components than rural area. The correlation analysis among trace elements indicated that components were correlated with natural sources-natural sources (Al-Mg, Al-Mn, Fe-Mn) and natural sources-anthropogenic sources (Al-V, Fe-Cr, V-Mn) in both urban area and rural area. Trace element components of rural area were more correlated than those of urban area. Houses that use oil for heating fuel had relatively higher contents of heavy metals rather than those using gas or electricity for heating fuel. Houses with children also had higher contents of heavy metals. In addition, the age of houses was found to influence the heavy metal levels in household dusts, with older houses (>10years) having higher concentrations than newer houses (<10years) and houses located near the major road (<10 m) were found to have relatively higher heavy metal levels in household dust.

일반주택의 먼지오염실태를 연구하기 위하여 2009년 1월부터 2월까지 대구지역내의 도시지역(24곳) 및 농촌지역(24곳)의 일반주택 48가구를 대상으로 진공청소기에 포집된 먼지를 수거한 뒤 100 ${\mu}m$ 이하로 체거름하고 산추출한 후에 발암물질로 알려진 Cd과 Ni을 포함한 모두 14개 원소(Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, V, Zn)를 ICP로 분석하였다. 농축계수를 이용한 발생원을 평가한 결과, Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na, V 성분은 암석풍화, 토양의 재비산 등과 관련된 자연적인 발생원의 영향을 받았고, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn 성분은 연료의 연소, 폐기물소각 등과 관련된 인위적인 발생원의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 미량원소성분의 농도는 자연적인 발생원성분에서 유래되는 성분이 높았고, 인위적인 발생원에서 유래되는 성분이 낮았다. 인위적인 발생원의 기여도는 도시지역(2.5%)의 먼지가 농촌지역(2.0%)의 먼지에 비해 높았다. 오염지수를 이용한 중금속성분의 오염도를 평가한 결과, 도시지역이 농촌지역에 비해 1.8배정도 높게 오염된 것으로 추정되었다. 지역별 미량원소성분간의 상관성을 분석한 결과, 농촌지역과 도시지역이 공통적으로 자연적-자연적 발생원 성분간(Al-Mg, Al-Mn, Fe-Mn), 자연적-인위적 성분간(Al-V, Fe-Cr, V-Mn)이 유의하게 양호하였다. 그리고 농촌지역이 도시지역보다 유의한 상관성이 많았다. 또한 유해 중금속성분과 영향인자간의 상관성을 분석한 결과, 난방연료로 기름을 사용하는곳이 가스나 전기를 사용하는 곳보다, 어린이가 있는 곳이 없는 곳보다, 주택과 대도로 사이가 10 m 미만인 곳이 이상인 곳보다, 주택연수가 10년 이상인 곳이 미만인 곳보다 상대적으로 중금속을 많이 함유하고 있었다.

Keywords

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