수환경으로 유출되는 유해화학물질은 독성을 가지고 직접 유출되거나 다양한 매체와 반응하여 화재 및 폭발 등의 사고가 발생한다. 실제로 낙동강 유역에서는 1991년 페놀 유출사고를 시작으로 2009년 구미공단 '1,4-다이옥산' 유출사고, 2014년 11월 경북 봉화군의 황산유출사고 등 크고 작은 사고가 빈번히 발생하고 있으며 작년 6월에는 대구와 부산의 수돗물에서 과불화화합물이 검출되기도 하였다. 이러한 대규모 사고를 방지하기 위해 신속한 오염물의 거동 예측이 가능한 추적모델이 필요하며, 본 연구에서는 수환경으로 유출된 유해화학물질의 추적을 위한 1차원 저장대 모형을 개발하였다. 일반적으로 저장대 모형은 복잡한 하천 구조를 하천의 주 흐름이 존재하는 본류대와 하천 흐름이 정체되는 저장대, 그리고 하상구조로 단순화 하여 나타낸다. 본류대에서는 하천흐름에 의한 이송 및 횡방향 유속차로 발생하는 전단류에 의한 확산이 일어나며, 저장대와의 물질교환으로 발생하는 저장효과와, 하상구조와의 흡착 및 탈착, 그리고 생물화학적 반응 및 휘발이 발생한다고 가정한다. 본류대와 저장대간의 질량교환은 난류유속변동과 농도차에 의해서만 발생한다고 가정하고 오염물질의 이송과 분산과정을 해석한다. 저장대에서는 이송 및 전단류에 의한 확산은 일어나지 않으며, 본류대와의 물질교환으로 발생하는 저장효과와 하상구조로의 흡착, 그리고 생물화학적 반응 및 휘발이 발생한다고 가정하며, 하상구조에서는 본류대 및 저장대와의 흡착 및 탈착만 발생한다고 가정한다. 저장대 모형의 해석을 위해서는 리치(Reach) 별로 본류대 분산계수($K_F$), 본류대 면적($A_F$), 저장대 면적($A_S$), 그리고 저장대 교환계수(${\alpha}$)의 네 가지 저장대 매개변수가 필요하며 본 연구에서 개발된 저장대 모형은 흡탈착, 생물화학적 반응 및 휘발 과정을 모두 고려하여 유해화학물질의 확산 거동을 모의한다. 최적의 리치길이, 흡탈착, 반응 및 휘발 계수를 산정하여 모형의 정확도를 향상시켰으며, 신속하고 정확하게 오염물의 거동을 예측할 수 있었다.
본 연구의 목적은 효율적인 해양개발과 이용 및 해양오염방지를 위해서 해양환경보존과 해양오염 방지에 대한 정보를 이용자가 정확하고 쉽게 접근할 수 있도록 하기 위함이며, 날로 증가추세에 있는 유해화학물질 사고의 피해를 최소화하기 위하여 유해화학물질의 특성과 사고발생시 방재 대책 등을 수록한 유해화학물질 특성정보 1,000종을 데이터베이스화하여 연구전산망과 상용망을 통하여 제공하고 있다.
각종 배출원에서 배출된 입자상 물질은 대기 중 확산, 이동, 침착 등을 통해 국지적 도시오염 뿐만 아니라 장거리까지도 이동함으로서 광역적 대기오염의 원인이 되고 있는 등 입자상 물질의 발생원 추적에 관한 연구가 필요한 실정이다. 지금까지 입자상 물질의 발생원 추적은 대부분 배출원의 발생량 조사나 필터에 포집된 시료의 전체적인 화학적 분석의 개념으로 단시간의 시간변동과 개개의 입자가 가지는 정보가 무시되고 평균화되고 있다. (중략)
생활하수처리장과 농공단지폐수처리장 방류수의 화학분석과 in vitro bio-assay를 통한 세포독성의 결과를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 다성분 동시분석법을 통해 다양한 성상을 가진 9곳의 방류수에서는 phenol, aliphatic compounds, polycyclic compounds, phthalate, pesticides, aromatic amines, benzens, nitro compounds이 주오염물질로 검출이 되었다. 2) 세포독성을 나타내는 TU값이 생활하수에서는 화학분석에 결과 다종고농도의 유기오염물질이 검출된 A지점과 농공폐수의 F지점에서 높게 나타났다. 즉, 화학분석결과와 in vitro bio-assay에 의한 상관관계를 유추해 볼 수 있다. 3) S9 mixture에 따른 대사활성으로 난분해성, 소수성 유기오염물질에 대한 세포독성에 악영향을 미침을 알 수 있다.
유해 화학 물질류에 의해 오염된 해양 환경 시료의 환경독성 수준을 평가하기 위하여 다양한 화학물질에 대해 민감성이 우수한 생물학적 독성평가기법을 개발 하고자하였다. 지속성 유기오염 물질 중 다환 방향 족 탄화수소(PAHs)를 처리한 광어(Conger myriaster)와 개조개(Saxidomus pupurata)의 DNA 손상정도를 single cell gel electrophoresis assay(comet assay)를 통해 분석하였다. PAHs 중 광양만에서 높은 농도로 검출되는 benzo(a)pyrene을 농도별(0, 10, 50, 100 ppb)로 처리한 후 2일과 4일에 광어의 혈액세포와 개조개의 근육세포를 채취해 comet assay를 실시하였다. benso(a)pyrene에 대한 DNA 손상정도를 처리된 농도와 생물종에 따라 다르게 나타났는데 광어의 혈액세포는 2일에 가장 DNA 손상정도가 높았고, 4일에는 회복되는 경향을 나타냈다. 개조개의 근육세포는 시간이 지나면서 DNA 손상정도가 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 comet assay 기법이 유해 화학물질로 오염된 해양생물 종의 환경독성을 검색하는 유용한 수단이 될 수 있음을 보여준다.
오존 등 기체상 오염물질의 식물 표면에 대한 건성침적은 식물의 생물학적 활동에 피해를 줄 수 있으며(Runeckles and Chevone, 1992; Chappelka and Chevone, 1992), 건성침적 현상은 노출된 식물지표 환경의 화학적 특성을 변화시키는 작용으로 관심의 대상이 되고있다(Businger, 1986; Galbally et al., 1986; Chang et al., 1987; Wesely, 1989; Hicks et al., 1989). 이러한 기체상 오염물질의 침적현상은 대기질 관리에 있어서 오염물질의 적절한 감소계획을 산정ㆍ평가하기 위하여 지상 오염물질의 농도를 정확하게 추정하는 과정에서 필수적으로 고려되어야 하는 부분이다. (중략)
최근의 급속한 화석연료의 소비 증가로 각종 유기오염물질들이 다량으로 배출되고 있다. 대도시나 석유화학 관련업체가 밀집된 공단지역의 공해 관리를 위해서는 이러한 유기오염물질들에 대한 기초 자료의 확보가 시급히 이루어져야 할 것으로. 보인다. 대기 중 미량 유기오염물질들은 주로 자동차, 산업체, 난방연료, 쓰레기 소각 등 인위적 요인에 의해서 발생(Westerholm et al., 1991)되고 있으며 이 중 PAHs는 대표적인 유기오염물질이다.(중략)
화학물질의 사용은 인간문명의 발전과 더불어 지속적으로 증가해 왔다. 이에 따라 이들 화학물질이 인간의 건강과 환경에 미칠 잠재적인 영향에 대한 우려가 증대되고 있다. 그러나 인간이 사용하는 화학물질의 종류가 매우 다양하기 때문에 우선적인 관리가 필요한 화학물질을 파악하고 관리하는 노력이 필요하다. 이 연구는 환경오염 관련 문제제기가 지속되어 온 시화 반월산업단지 주변을 대상으로 환경보건문제의 원인을 규명하고 관리방안을 모색할 필요에 의해 착수되었다. 이 연구의 목적은 시화 반월공단 지역에서 제기될 수 있는 환경오염을 체계적으로 추적 관찰하고 오염원인물질의 관리방안을 모색하기 위해, 시화 반월 산업단지 지역에서 우선적으로 관리되어야 하는 주요 화학물질을 선정하는 것이다. 이를 위해 기존의 화학물질관리 우선순위 도출 방법론을 검토하고, 시화 반월산업단지 지역의 유해화학물질 배출량 자료와 환경오염 측정망 자료를 이용하였다. 연구결과 시화 반월 지역에서 우선관리대상물질로 파악된 물질은 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 디이아지논, 테트라클로로에틸렌, 크롬화합물, 주석화합물, 클로로아세트산, 아세트산 에틸, 아연화합물 등으로, 주로 휘발성유기화합물질군과 금속화합물이 많았다. 시화 반월 인근지역의 상시 측정 망에서 확보한 환경오염도 자료와 우선관리대상물질의 이화학적 특성을 고려하였을 때, 특히 관리가 필요한 환경매체는 대기와 수계인 것으로 파악되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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