미국 환경청이 지정한 129종의 priority pollutants 중 11종의 비휘발성 산성 유기화합물을 대상물질로 선정하여 토양시료 중의 극미량 분석방법을 연구하였다. 분석방법으로 기체크로토그래프/질량분석기- SIM(selected ion monitoring)법을 검출방법으로 정하고, 토양시료의 추출 및 농축방법으로 사용한 초음파 추출법(sonication extraction)과 Soxhlet(Soxhlet extraction)을 비교 연구하였다. 각 화합물의 회수율, 상대표준편차 및 method detection limit를 측정하여 EPA분석법을 대체할 수 있는지의 가능성을 조사하였다.
미국 환경청이 지정한 129종의 priority pollutants 중 16종의 유기살충제를 포함한 토양시료를 제조하여 표준분석방법인 기체크로마토그래프-전자포획법과 기체크로마토그래프/질량분석기-SIM (selected ion monitoring)법을 이용하여 동시분석의 효율성을 실험하였다. 토양시료의 추출 및 농축방법으로는 EPA의 SW-846 방법을 조금 수정한 초음파추출법(sonication extraction)과 Soxhlet 추출법(Soxhlet extraction)을 비교 연구하였다. 각 화합물의 회수율, 상대표준편차 및 method detection limit를 측정하여 그 결과들을 보고하였다.
미국 환경청이 지정한 129종의 priority polluatants 중 40종의 비휘발성 염기/중성 유기화합물을 대상물질로 선정하였다. 분석방법으로 초음파 추출법(sonication extraction)과 Soxhlet 추출법(Soxhlet extraction)을 이용하여 토양에 있는 유기물을 추출 및 농축하여 기체크로마토그래프/질량분석기-SIM(selected ion monitoring)법으로 검출하였다. 표준물질이 첨가된 토양시료에 두 추출법을 적용하여 회수율을 구하고 정확도, 정밀도 및 검출한계를 측정하여 미량 분석의 가능성을 조사하였다.
The aims of this study were to develop the suitable "system software" in chemical ranking and scoring (CRS) for the food hazardous chemicals associated with environmental emission and to suggest the priority lists of food contamination by environmental-origined pollutants. Study materials were selected with reference to the priority pollutants list for environment and food management from domestic and foreign research and the number of study materials is 103 pollutants (18 heavy metals, 10 PBTs, 10 EDs, and 65 organic compounds). The Food-CRS-Korea system consisted of the environmental fate model via multimedia, transfer environment to food model, and health risk assessment by contaminated food intake. We have established that health risks of excess cancer risks, hazard quotients (HQs) by chronic toxicity and HQs by reproductive toxicity convert to score, respectively. The creditable scoring system was designed to consider uncertainty of quantitative risk assessment based on VOI (Value-Of-Information). The predictability of the Food-CRS-Korea model was evaluated by comparing the presumable values and the measured ones of the environmental media and foodstuffs. The priority lists based on emissions with background-level-correction are 15 pollutants such as arsenic, cadmium, and etc. The priority lists based on environmental monitoring date are 17 pollutants including DEHP, TCDD, and so on. Consequently, we suggested the priority lists of 13 pollutants by considering the several emission and exposure scenarios. According to the Food-CRS-Korea system, arsenics, cadmium, chromes, DEHP, leads, and nickels have high health risk rates and reliable grades.
Environmental toxicities of priority water pollutants were evaluated by two selected bioassays, Lettuce seed germination/elongation test and Microtox acute toxicity test. Toxic chemicals (heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, and phenolic compounds) inhibited the germination rate and root elongation of Lettuce seed, as well as the bioluminescence of Microtox bacteria. When test biota were exposed to target chemicals, the sensitivity of Lettuce bioassay was relatively lower than that of Microtox bioassay. However, Lettuce bioassay may be a good candidate for prescreening the environmental toxicities of priority water pollutants, since the testing method with Lettuce seed was relatively easier and more economic than with Microtox bacteria. Toxicity tests were conducted to compare the validity and sensitivity of both bioassays for sediment from a small stream passed through urban area as well as leachate from a municipal solid waste landfill. From experimental results, we found that Lettuce test and Microtox test are compensated each other as a battery of bioassay for evaluating the environmental toxicities of field samples obtained from a small stream contaminated by pollutants.
The dynamic range of mass selected detector, which is very popular recently because of the simplicity and cheap price, was determined by using priority pollutants. The applied priority pollutants were four pesticides, 4,4'-DDE and 4,4'-DDD, which show the sharp peaks, and ${\alpha}$-endosulfan and ${\beta}$-endosulfan, which show the broad peaks in SIM Chromatogram. The dynamic range of the 4,4'-DDE and the 4,4'-DDD was $0.1{\sim}3000{\mu}g/ml$. The broad peaks of the ${\alpha}$-endosulfan and ${\beta}$-endosulfan resulted in $0.25{\sim}3000{\mu}g/ml$ of dynamic range.
Although it is suggested that risk -based management plan is needed to manage air pollution effectively, we have no resources enough to evaluate all aspects of substances and set priorities. So we need to develop a logical and easy risk-based priority setting method. However, it if impossible that only one generic system that is consistent with all the use is developed. In this study, we proposed a human health risk based priority-setting method for hazardous air pollutants, and ranked priorities for this method. First of all, after investigating previous chemical ranking and scoring systems, we chose appropriate indicators and logics to goal of this study and made a chemical priority ranking method using these. As results, final scores in priority ranking method were derived for 25 substances, and ethylene oxide, acrylonitrile and vinyl chloride were included in high ranks. In addition, same substances were highly ranked when using default values like when using no default, but the scores of hydrofluoric acid and ryan and compounds were sensitive to default values. This study could be important that priorities were set including toxicity type and quality and local inherent exposure conditions and we can set area-specific management guidelines and survey plans as a screening tool.
미국의 환경청이 지정한 129종의 priority pollutants 중 16종의 유기살충제를 대상물질로 선정하여 수질시료 중의 극미량 분석방법을 연구하였다. 분석방법으로는 기체크로마토그래프-전자포획 및 기체크로마토그래프/질량분석기-SIM(selected ion moitoring)법을 검출방법으로 정하고, 시료용액의 추출 및 농축방법으로는 용매추출법(liquid-liquid extraction)과 고체상 추출법(solid-phase extraction)을 비교 연구하였다. 각 화합물들의 회수율, 상대표준편차 및 검출한계 등을 측정하여 EPA 분석법을 대체할 수 있는지의 가능성을 조사하였다.
무기 priority pollutants의 분석에 미치는 매질의 영향을 살펴보기 위하여 도금, 피혁, 제지, 전기, 염색 sludge에 7종의 무기 priority pollutants(Ni, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd, Hg)를 첨가하고 EPA 3050방법, 환경처의 폐기물공정시험방법 및 폐기물공정시험방법을 수정한 본 연구실 방법으로 비교 연구하였다. EPA 3050법에 따라 추출한 경우 Hg를 제외하고 평균회수율은 95.5%, 폐기물공정시험방법의 용출시험 방법에 따라 추출한 경우는 11.1%, 그리고 본 연구실에서 폐기물공정시험방법을 수정한 추출법의 경우는 27.7%의 평균 회수율이 나타났다. 매질에 따른 digestion에 대한 영향을 살펴보기 위하여 추출법에 의해 추출된 용액을 MDS(microwave digestion system)와 $HNO_3+HClO_4$ digestion 방법으로 회수율을 비교하였다. 유기 및 무기 매질에 대한 영향을 살펴보기 위하여 유기 매질인 경우는 triethanol amine, 무기 매질인 경우는 $FeCl_3{\cdot}6H_2O$와 $AlCl_3{\cdot}6H_2O$를 첨가하여 분석용 시료를 조제하고 AAS 및 HG-AAS로 회수율을 구하였다. 유기 및 무기 매질을 첨가한 시료가 첨가 하지 않은 시료 보다 회수율이 낮게 나타남에 따라 매질에 의한 영향을 받는 것으로 조사되었다. Hg는 MDS로 digestion하는 것이 회수율이 높게 나타났으며, Hg를 제외한 다른 원소는 $HNO_3+HClO_4$로 digestion 하는 것이 회수율 증가를 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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