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Variation and uncertainty of microplastics in commercial table salts
Seung-Kyu Kim(김승규),Nan-Seon Song(송난선),Ji-Su Kim(김지수),Hee-Jee Lee(이희지) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5
Increasing concern of human exposure to microplastics (MPs) necessitates an assessment of the quality of MP data relevant to human exposure. In this literature review for table salt, we addressed the variability and uncertainty of MP data caused by different analytical methods among studies. Additionally, validation experiment was conducted to identify and correct uncertainties related to MP size. When combined without validation, salt data in literature (n=150) showed a wide range of 0–39800 (1386±5477) MPs kg<sup>-1</sup>. All procedures, including sample treatment, MP identification, and quality assurance were related to this variability. Most serious variability originated from the MP identification methods associated with minimum cut-off size of targeted/measured MPs and the selection of particles identified. When not corrected by size, MP content differed by 10–600 times among MP identification methods, with greatest value from visual observation, followed by FTIR and Raman methods. Meanwhile, there was a significant correlation—regardless of identification method—between logarithmic mean abundances and minimum cut-off sizes. The size-corrected values showed that adults intake up to 19000 MPs ≥10 μm annually via table salt, compared with 5100 MPs that was estimated from uncorrected mean abundance. Our validation experiment also showed the possibility of serious errors being caused by arbitrary selection of “MP-like particles” in spectroscopic analysis, specifically for smaller-sized particles. A combination of unverified data originated from different methods might have failed to adequately produce reliable human health-relevant results, thereby undermining the ability to quantify human risk.
김승규 ( Seung-kyu Kim ),이황 ( Hwang Lee ) 한국환경농학회 2019 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2019 No.-
미세플라스틱(microplastics, MPs)은 플라스틱 폐기물의 발생량의 증가로 인해 지구환경문제와 관련하여 큰 이슈로 대두되고 있다. 처음에는 대중의 관심이 주로 이동성이 빠르고 최종 종착지인 해양환경 내 MPs의 연구가 진행되어 왔으나 최근 연구동향은 하천을 통한 육상 유입량을 추정하는 연구로 초점이 맞춰져가므로 landfill 및 runoff로 인한 토양 및 담수계로 배출되는 경로가 더욱 중요시 되고 있다. 그러나, 일부 연구진들에 의해 담수계로 배출되는 플라스틱의 연구는 제한적으로 되어왔지만 토양계로 배출되는 MPs의 조사는 거의 보고되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 플라스틱사용양이 높은 농업환경을 대상으로 토양내 미세플라스틱의 분포와 특성을 분석하였다. 영농폐비닐 발생량 자료를 토대로 시범조사지역을 선정한 후 30개 농경지 토양 지점(i.e., 10개의 하우스비닐 밀집지역, 10개의 멀칭용 비닐사용 지역, 10개의 비닐 미사용지역)에서 시료를 채쥐하여 잔류 미세플라스틱 오염도를 파악하였다. 토양 시료는 표면에서 5 cm깊이의 겉흙을 약 200 g채취하고 한지역에서 일정 간격으로 6개 지점에서 토양을 채취한 후 잘 혼합하여 1.2 kg의 1개의 토양혼합시료 형태로 얻었다. 채집된 시료는 스테인리스 통에 담겨진 채로 실험실로 옮긴 후, 밀도 분리와 유기물분해, 진공여과를 진행하여 현미경과 FT-IR로 정성·정량되었다. 농경지 토양에서 검출된 미세플라스틱의 오염도는 적게는 “미검출(멀칭비닐 사용지역)”에서 많게는 “2,790 개·kg<sup>-1</sup> (하우스비닐 사용지역)”까지 검출되었으며 미세플라스틱의 평균오염도는 하우스비닐사용지역(762 ± 949.7 개·kg<sup>-1</sup>) > 비닐 미사용지역 (159.5 ± 88.4 개·kg<sup>-1</sup>) > 멀칭비닐사용지역 (72.5 ± 72.9 개·kg<sup>-1</sup>) 순으로 확인되었다. 비닐미사용 지역의 오염도가 멀칭비닐 사용지역보다 높게 나타난 이유가 불분명하나 대기를 통한 이동 혹은 이전에 플라스틱을 사용한 농토일 개연성이 높을 것으로 판단된다. 발견된 플라스틱의 재질은 대체적으로 폴리에틸렌과 폴리프로필렌이 우점했으며, 관측된 플라스틱의 주요한 형태는 fragment형, sheet형, fiber형으로 확인되었다. 폴리에틸렌재질의 sheet가 평균적으로 74% 검출되어 주로 폴리에틸렌 재질의 비닐의 풍화로부터 발생할 것으로 추정하지만 fragment(특히, 폴리프로필렌)가 많이 검출된 것으로 보아 농토에 잔류하는 미세플라스틱은 비닐에서만 기인하지 않을 것으로 조사되었다. 또한, 크기가 작을수록 플라스틱의 농도가 높아지는 경향이 관측되어 측정되지 않은 더 작은 크기군이 다량으로 존재할 가능성이 높을 것으로 판단된다. 본 연구는 토양에서 발견된 미세플라스틱의 초기연구결과로써 다른 매체간(e.g., 대기, 농업용수)과의 상호관련성을 갖고 해석될 수 있도록 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
잠재적 POPs로서의 과불소화화합물의 환경내 분포 및 거동
김승규(Seung-Kyu Kim) 환경독성보건학회 2008 환경독성보건학회지 Vol.23 No.3
Concern about perfluorinated compounds (PFCs) is growing nationally as well as globally. PFCs could be considered emerging POPs due to their environmentally persistent, bioaccumulative, and potentially harmful properties. Moreover, perfluoroalkylates (PFAs) such as PFOS and PFOA are reported to experience long-range transport (LRT) to the Arctic in spite of their low volatility and strong solubility. The possible pathways contributing to LRT have been proposed but are still in debate in combination with unclear source definition and uncertain physico-chemical properties. The environmental fate of PFCs is more complicated because of the presence of precursors that are degraded to PFAs and are extremely different from their daughters, PFAs, in physico-chemical properties. To what extent and through what pathways are human and wildlife exposed is determined by the environmental fate and distribution of PFCs. To define uncertainties in fate and distribution thus is critical to prevent erroneous policy and/or determination related with exposure and risk reduction. This article aimed to review controversy and/or uncertain issues for the environmental fate and distribution of PFCs and to prospect research topics necessary to dissolve uncertainties.
농업 토양에서의 토지이용도별 미세플라스틱 잔류특성과 의미
김승규 ( Seung-kyu Kim ),김지수 ( Ji-su Kim ),이황 ( Hwang Lee ),이희지 ( Hee Ji Lee ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-
현재까지 전 세계적으로 생산된 플라스틱 (83억 톤) 중 63억톤 정도가 폐기물로 발생하며, 그 폐기물 중 79% 정도는 매립되거나 자연환경에 배출되는 것으로 알려져 있다. 플라스틱 폐기물은 궁극적으로 해양으로 유입되는데 그렇게 유입되는 양의 대부분은 육상기원인 것으로 추정된다. 그러므로, 다양한 플라스틱 제품들이 사용되고 폐기물로 발생하는 농업환경을 포함한 육상환경에서의 미세플라스틱 발생과 현황에 대한 연구가 요구된다. 생산된 플라스틱의 약 7% 정도가 농업환경에 사용되는 것으로 추정되며 특히 멀칭용 플라스틱의 사용은 전세계적으로 급속히 증가해왔다. 하우스 및 토양멀칭을 위해 PE 필름을 광범위하게 사용해온 우리나라는 1인당 하우스재배 면적이 전세계적으로 가장 넓으며, 그 결과로 우리나라 농업환경에서 발생되는 플라스틱 필름 폐기물 중 PE 필름이 97%를 기여하고 그 중 64%만 회수되는 것으로 알려진다. 결과적으로 다량의 미세플라스틱이 우리나라 농업환경에서 발생할 것으로 추정되지만 관련된 연구는 매우 제한적이다. 이번 발표에서 미세플라스틱의 오염도와 주요 폴리머 재질 구성 및 크기분포의 특성이 서로 다른 토지이용을 갖는 농업토양(하우스 토양, 논 토양, 멀칭비닐 사용 밭토양)에서 어떻게 그리고 왜 다른지에 대해 발표할 것이다. Plastic production has increased exponentially over the last decades. Around 79% of 6.3 billion metric tons of plastic waste produced is estimated to accumulate in landfill and the natural environment. Considering that most of marine plastic debris originate from the inland, the research necessity on the occurrence of microplastics in the inland environment. Particularly, concerns are made to the agricultural environment in which various plastic products are used and are generated to waste. Plastic mulching has grown rapidly in recent years worldwide. According to recent estimation, polyethylene (PE) film widely in use in Korean farmland for greenhouse and soil mulching accounts for 97% of plastic film generated and only 64% of generated waste is retrieved. Little is known regarding the microplastics in Korean agricultural environment, although large amounts of microplastics is estimated to occur. This talk presents how and why the occurrence characteristics of microplastics in different land use types of Korean agricultural soil differ each other.