잔류성·생물축적성 물질 피해저감을 위한 미세플라스틱(Microplastic) 관리방안

박정규 ( Jeong Gue Park ),간순영 ( Sun Yeong Gan ) 한국환경정책평가연구원 2014 환경정책연구 Vol.13 No.2

해양환경의 플라스틱은 풍화작용에 의해 매우 작은 크기로 부서지는데, 이를 미세플라스틱이라고 한다. 해수에 오염된 잔류성이 크거나 생물축적성이 있는 유기물질은 미세플라스틱에 잘 흡착되며, 이들 물질이 흡착된 미세플라스틱을 해양생물이 섭취하면 먹이사슬을 통해 점차 생물축적된다. 이는 결국 해양생태계의 건강성을 파괴하고 사람을 포함한 상위포식자에게 피해를 끼친다. 해양 오염물질의 흡착제로서의 역할뿐 아니라, 미세플라스틱 그 자체에서 내분비계 교란물질이 용출되어 해양생물에 피해를 입히기도 한다. 우리나라는 잔류성이나 생물축적성이 큰 물질에 대해서는 화학물질 측면에서 규제하고 있으나, 이는 육상에서의 관리에 국한되어 있다. 만약 이들 물질이 해양생태계로 유입되면, 결국 미세플라스틱 흡착 여부에 의해 그 피해가 증가하게 된다. 이에 해양생태계 내에서의 잔류성·생물축적성 물질의 피해를 저감하기 위해서는 우선 미세플라스틱의 관리가 엄격해야 할 것이다. 이에 미세플라스틱 자체를 유해물질로 지정하여 엄격히 관리하거나, 생분해성 플라스틱 이용 확대, 재활용 및 재사용 촉구, clean-up 프로그램의 확대 등을 통해 해양생태계 내로의 플라스틱 유입을 저감하는 노력이 요구된다. Plastics of the marine environment are broken gradually down into smaller particles by chemical weathering, called『microplastic』. Microplastics absorb organic pollutants that are persistent·bioaccumulative substances. If marine animals ingested microplastic added to contaminant, it will lead to a bioaccumation through the food web. It eventually destroy health of marine environment and is harmful to marine top predators including humans. Also, Microplastics can impact marine animals by leaching the endocrine disruptor in microplastic itself as well as playing an adsorbent role of organic pollutants. Persistent and bioaccumulative substances in Korea have been regulated in terms of chemical risk but existing regulations largely have been limited in land-based source management of microplastic. Thus, the harmful impact will be increased whether the microplastics absorbed contaminants. To prevent risk of persistent·bioaccumulative substances, this study suggests the following: (1) the strict management of microplastic by designating the hazardous substances, (2) expand the use of biodegradable plastic, (3) the effort for reuse and recycle, (4) the expand of microplastic clean-up programs.

방부제 CCA로 처리된 목재를 사용한 계단, 데크 및 방음벽에 인접한 토양에서 크롬, 구리 및 비소의 분포

김희갑,김동진,박정규,신용승,황인영,김윤관,Kim He-Kap,Kim Dong-Jin,Park Jeong-Gue,Shin Yong-Seung,Hwang In-Young,Kim Yoon-Kwan 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.1

목재 방부제인 chromated copper arsenate(CCA)는 박테리아, 곰팡이 및 곤충에 의한 공격으로부터 목재 제품을 보호할 목적으로 널리 사용되어 왔다. 그렇지만, CCA의 유해 성분인 크롬, 구리 및 비소가 사용 중에 목재로부터 환경으로 배출되어 인간 및 생태계에 영향을 줄 수 있기 때문에 많은 나라에서 사용을 금지하거나 제한된 용도로만 사용하도록 하고 있다. 이 연구는 두 개의 목재 시설물에 인접한 토양에서 크롬, 구리 및 비소의 분포를 알아보고자 실시하였다 연못 진입시설물에 대해서는 계단 바로 인접한 지점에서부터 0, 0.5 및 1m의 수평 거리에서 10개의 표토(0-2.5 cm) 시료를, 그리고 데크 바로 아래 지점에서는 9개의 표토 시료를 채취하였다. 방음벽에서는 시설물로부터 0, 1 및 2 m 거리에서 9개의 표토를 채취하였다. 각 구조물에 대해 배경농도를 측정하기 위한 토양시료도 채취하였다. 토양시료는 pH, 전기전도도, 유기물 함량, 입도 등의 물리화학적 성질에 대해 분석하였다. 시료는 microwave oven을 사용하여 추출한 후에 크롬, 구리 및 비소에 대해 분석하였다. 세 성분 모두 구조물과 인접한 지역에서 배경 지역에 비해 농도가 증가하여 사용 중에 목재로부터 용출되는 것을 알 수 있었다. 용출된 성분은 계단과 방음벽 시설물에서 모두 1m 이내의 거리까지 수평 이동하였다. 약 7개윌 된 데크 시설물에서 세 성분의 용출된 양은 서로 비슷하였으나 (배경 보정 농도: 크롬, 5.01 mg/kg; 구리 5.50 mg/kg; 비소 4.19 mg/kg), 방음벽 바로 아래(0 m)에서는 데크에 비해 더 높은 농도로 비소(49.7 mg/kg)>구리(44.7 mg/kg)>크롬(52.5 mg/kg)의 순서로 측정되었다. 이 때 배경농도는 비소, 구리 및 크롬에 대해 각각 9.88, 30.8 및 46.5 mg/kg이었다. 이 연구 결과를 통해 CCA 구성 성분은 방부목재로부터 환경 중으로 용출되는 것을 알 수 있었으며 그 성분들이 인간과 생태계에 미칠 악영향을 평가할 필요가 있음을 시사하였다. Chromated copper arsenate (CCA), a wood preservative, has been widely used to protect wood products from attacks by bacteria, fungi and insects. However, the use of CCA is currently forbidden or limited to some applications in many countries because the toxic elements (Cr, Cu, and As) of CCA are released into the environments during outdoor uses, which may cause adverse health effects on humans and ecological systems. This study was conducted to investigate the distributions of chromium, copper and arsenic in soils adjacent to two CCA-treated wood structures. In a 7 month old pond entry structure, ten surface soil samples (0-2.5 cm) were collected at lateral distances of 0, 0.5, and 1 m from the stairway, and nine surface soil samples were collected beneath the deck. Nine top soil samples were taken from a 2 year old sound barrier structure at lateral distances of 0, 1, and 2 m. Background surface soil samples were also collected from each structure. Samples were analyzed for some physicochemical properties such as pH, electrical conductivity, organic matter content, and soil texture. Following the extraction of the elements with a microwave digestion system, samples were analyzed for Cr, Cu, and As. The concentrations of the three elements in soils adjacent to the structures were significantly elevated compared to the background levels, indicating that the elements have been leached out of the structures. Released e1ements showed lateral concentration gradients within 1 m. The elevations of the three elements in soils underneath the deck did not seem different (background-corrected concentrations: Cr, 5.01 mg/kg; Cu, 5.50 mg/kg; As, 4.91 mg/kg), while the elements in soils near the sound barrier were elevated in the order of As>Cu>Cr with measured concentrations of 49.7, 44.7 and 52.5 mg/kg, respectively. Background As, Cu, and Cr concentrations near the sound barrier were 9.88, 30.8, and 46.5 mg/kg, respectively. These results showed that CCA constituents are released into the environment and it is suggested that risk assessment need to be conducted to investigate harmful effects of the released elements on humans and ecological systems.

하천 수질에 대한 36시간 연속 모니터링 기법 연구

박정규,정흥배,문성환,류태권,류제영,황인영 한국환경독성학회 2001 환경독성보건학회지 Vol.16 No.4

1. 금호강물에 대한 상대독성과 수온, 전기전도도의 경우 달서천 내부, 금호강과 달서천의 합류점 하부, 합류점 상부 순으로 값의 크기를 보였고 pH의 경우 역순을 보이므로 달서천이 금호강과 달서천 합류점 하부에 영향을 주는 것으로 사료된다. 2. 금호강 하천수에 대한 Microtox 독성값과 온도, pH, 전기전도도의 상관성은 없었으므로 기존의 일반적인 몇 가지 수질 인자로는 독성변화 및 수준을 판단할 수 없다고 사료된다. 3. 36시간 연속 모니터링을 통해 짧은 시간에도 독성값이 달라지는 것으로 보아 수질의 독성 수준이나 오염 수준을 판단하기 위해서는 연속적인 독성 조사 및 분석이 필요하다고 사료된다. 4. 하천수에 대한 연속 모니터링만으로는 하천 생태 위해도를 평가하기는 어렵다. 따라서, 하천 퇴적물에 대한 특성을 병행하여 조사 분석하는 것이 유해화학물질에 의한 하천 오염을 평가하는 방법이 된다고 사료된다. The main point source of pollution of the Keumho river in Taegu, Korea, stems from waste from the areas of industrial complexes. Although it is widely accepted that pollutants in waste water negatively effects general water quality, it is difficult to evaluate the effluent effect because of varying conditions in ambient water and inconclusive knowledge of causative pollutants. To analyze the water in relation to the industrial effluent in the area, pH, temperature, conductivity, and Microtox toxicity of various river samples were measured. Water samples were collected every 2 hours for 36 hours from Keumho river and Dalseo stream. Data from continuous monitoring for 36 hours showed that effluent in Keumho river originated from Dalseo stream, which is near adjacent to industrial complexes. Change in toxicity and other factors tested during the 36 hours indicated that continuous monitoring was necessary for a satisfactory effluent toxicity test. Furthermore, in addition to water quality monitoring, it was concluded that sediment toxicity also needed to evaluate effluent effects.

Biocides의 국제적 규제동향

박정규 한국환경독성학회 2000 환경독성보건학회지 Vol.15 No.4

Biocides, or non-agricultural pesticides, are a broad class of chemical. They are including biological agents used to disinfect/sanitize, pesticides for non-agricultural use, wood preservatives, antifoulants, etc. Since the early 1980s, many adverse effects of biocides to human health and ecosystem have been found in the world. Especially, antifouling biocide like TBT caused serious toxic effects on the marine organisms. Therefore, OECD began to work on biocides in mid 1996 to help Member countries co-operate in the assessment and registration of these products. EU also announced the Biocidal Products Directive (BPD, 98/8/EC) in 1998 to harmonize regulatory approaches to allow EU countries to conduct evaluations of biocides more efficiently. Korea just start to consider of biocides regulation. Some biocides products are regulated, but not all the biocides which are using in Korea. Therefore, we need to make a appropriate regulation for the all biocides categories. In addition, there are necessary to develop risk assessment tools, to survey the use pattern and amount, to research on the ecosystem contamination by the biocides.

새로운 생물농축 기법에 의한 PAHs의 오염도 확인

박정규,황인영,문성환,정홍배 한국환경독성학회 2001 환경독성보건학회지 Vol.16 No.4

A new passive sampler was developed, improving SPMD (Semipermeable Membrane Devices) that contained triolein in nonporous, low-density polyethylene layflat tubing. Experiments to measure PAHs concentration were carried out at four sites (Dukpo, Sochi, Sohwonggando, Yeonmok) on the southern coast of Korea that were contaminated by oil spills. Passive samplers were deployed at 4 and 8 week intervals at each site. Results showed that bioconcentration levels of PAHs were increased in proportion to exposure duration from all sample sites and accumulation in the passive sampler was much higher than in biota at the Dukpo site. Results of these tests suggest that new passive sampler is a useful tool for measuring bioconcentration organic compounds in aquatic environments.

국내 하천 퇴적물 건강성평가를 위한 Microtox 독성시험 조건확립 연구

정홍배,박정규,문성환,류태권,김소정,배철한,황인영 한국환경독성학회 2001 환경독성보건학회지 Vol.16 No.4

1. 하천 퇴적물 공극수, 증류수 추출용액 및 유기용매 추출액을 pH6.0~6.5 범위로 조절한 후 Microtox 독성을 측정하는 것이 퇴적물내의 암모니아 독성이 배제된, 유해화학물질 오염에 의한 퇴적물 독성을 평가하는 방안임을 확인하였다. 2. 퇴적물에 대해 공극수, 증류수 추출물, 유기용매 추출물 구분하여 Microtox 독성을 구하는 것이 퇴적물 내 유해화학물질의 독성발현 특성을 예측할 수 있는 기법이라고 사료된다. 3. 조사정점 내 시료 채취 지점간 독성에 편차로 인하여, 동일 정점의 반경 50~100m 내에서 최소 4지점 이상의 퇴적물을 확보하는 것이 해당 정점의 독성 대표값을 산출할 수 있는 방안이 된다고 판단된다. 4. 한강수계인 남한강 지천인 복하천과 양화천, 금강수계인 청주 미호천, 대전 갑천, 낙동강수계인 대구 금호강, 영산강수계인 황룡강 그리고 익산 만경강을 대상으로 한 예비 조사한 결과, 집중연구대상 하천으로의 조건은 금호강이 가장 우수하였다. 5. 하천 퇴적물의 증류수 추출액과 유기용매 추출액의 Microtox 독성값 간의 상호 상관성이 높았다. 그러나, 농축 과정이 용이하므로 정점간 비교를 위한 독성 측정시 유기용매 추출액을 사용하는 것이 바람직하다고 사료되었다. Six rivers were selected as preliminary screening sites to determine the test conditions of Microtox in assessing the toxicity of the sediment. In addition, a pH range of 6.0--6.5 was established in testing pore water, aqueous extracts and organic extracts. Each extractable fraction of sediment showed different toxicities. Therefore, in order to properly examine the toxicity in the sediment, all extractable fractions of sediment samples needed to be tested with Microtox. Thus, sediment samples were additionally collected from at least 4 secondary sites within 50~100 m area of the primary sampling site to reduce any variation or deviation in toxicity assessment. From all sediment toxicity data that was collected from this study, it was concluded that the Keumho river was the most polluted with the highest sediment toxicity of all the rivers analyzed and needed further detailed research on its pollution problem.

17β-estradiol 처리에 따른 해산 어류의 vitellogenin 생성

황인영,박정규,이은경 한국환경독성학회 2001 환경독성보건학회지 Vol.16 No.1

A common used endpoint in bioassays testing the estrogenicity of chemicals including endocrine disruptors is the induction of egg yolk precursor vitellogenin in male fish. Two marine fishes (Sebastes schlegeli and Paralichthys olivaceus) were exposed to the 17β-estradiol (E2) to determine the vitellogenin production. Vitellogenin was measured in fish blood using SDS-PAGE and Densimetry. Results showed that exposure to E2 caused vitellogenin in male fish. Especially, vitellogenin levels in young fish were about 4 times higher than in adult fish, which means young fish are more sensitive to E2 exposure. And plasma vitellogenin in fish increased related to E2 concentration and exposure duration.

해상 유류 유출 사고 후, 유류 해양 오염에 따른 주요 해산 어ㆍ패류내 PAHs 추적

황인영,박정규,박관하,김정상,정흥배,배철한 한국환경독성학회 2001 환경독성보건학회지 Vol.16 No.2

Marine organisms such as fish (Sebastes schlegeli) and mussels were cultured in sea water tanks placed at Dukpo area which was contaminated by the two oil spill accidents. Results showed that PAHs concentrations in fish tissue were higher than in fish liver. This was explained by the cytochrome P450 IA induction in fish liver after PAHs exposure. Other studies showed that higher PAHs levels were detected in mussels cultures in oil contaminated area than in control site. From these results, we concluded that Dukpo area is still polluted by oil including PAHs and it takes a long time to recover of oil contamination after the oil spill accidents.

대구지역 금호강 및 주요 지천 퇴적물의 시·공간적 독성변화

정홍배,문성환,정진애,김재현,박정규,배철한,황인영 한국환경독성학회 2001 환경독성보건학회지 Vol.16 No.4

1. 사전에 선정된 공통 조사 정점들 가운데 KㆍH4(금호대교)이후의 퇴적물 독성이 상부의 것보다 크게 나타났다. 즉, 정점 KH3과 KH4, 그리고 KH4와 KH5 사이에 독성물질 유입원이 있는 것으로 판단되었다. 2. 하천 퇴적물의 독성 수준에 영향을 주고 있는 물질의 종류와 배출원 파악이 필요하였다. 이러한 내용을 향후 계속적 연구 및 조사를 통하여 수행되어야 하는 과제라 사료된다. 3. 퇴적물 시료의 채취 시점에 따라서 동일 정점의 독성 변화가 심하였다. 유해화학물질에 의한 오염 수준과 하천 생태계의 영향을 예측하기 위해서는 하천 퇴적물을 대상으로 경시적으로 독성의 변화를 계속 관측하는 것이 필요하다고 판단되었다. In aqueous ecosystems, the level of toxicity is highly responsive dependant to multiple variables, including rainfall, sunlight, pH, adhesion, etc. Because Korea has particularly distinct wet and dry seasons, the toxicity of pollutants in rivers or streams is dependant on the sampling season and time. In order to examine the effects of rainfall on toxicity, sediment samples were collected from five sites along the Keumho river. It was found that Microlox toxicity levels were generally higher during the dry season than the wet season. It indicated that river pollutants are carried off more quickly by the water during the wet season. As a result, it was recommended that the point sources of pollutants of the Keumho river would be placed between KH3 (Paldalgyo) and KH4 (Keumhogyo), KH4 (Keumhogyo) and KH5 (Dasa).