대구시 토양 중 다이옥신 및 다환방향족탄화수소의 분포특성 김동환 김상조 김영교 김성용 옥삼복* 옥 곤 부경대학교 지구환경과학부, *대구기능대학 환경화학과 Distribution Characteristics of PCDDs/DFs and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soil at Daegu City Dong-Hwan Kim, Sang-Jo Kim, Young-Kyo Kim, Sung-Yong Kim, Sam-Bok Ok* and Gon Ok Faculty of Earth Environmental Sciences, Pukyong National University, Nam-gu Daeyeon3-dong 599-1, Busan 608-737, Korea *Department of Environmental and Chemical Technology, Daegu Polytechnic Colleges, Seo-gu Pyeongri5-dong 1495, Daegu 703-721, Korea ABSTRACT Soil samples were collected at 9 sites in Daegu, Korea. Concentrations of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) including 6 PAHs (IARC probable and possible human carcinogens) and polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDDs/DFs) were determined. The concentrations of total PAHs in this study ranged between 82.66 and 513.38 ng/g dry weight and 6 PAHs with 28.85 to 189.78 ng/g dry weight. Total and I-TEQ concentrations of PCDDs/DFs ranged from 121.55 to 1244.11 pg/g dry weight and from 1.08 to 17.25 pg I-TEQ/g dry weight, respectively. The correlation between ∑PAHs and ∑PAHcarc appeared significant, and also was similar between ∑PCDDs/DFs and I-TEQ. The distribution ratios of two or three ring PAHs with lower molecule weight were lower than those of four or more ring PAHs in all sites. OCDD of PCDDs homologues appeared the highest relative distribution and TeCDDs the second in all sites. In PCDFs, predominant homologue was TeCDFs and distribution ratios of PCDFs decreased with an increase in the number of chlorine substituents. However, the difference of distribution characteristics of PAHs and PCDDs/DFs at each site were confirmed by using HCA (hierarchical cluster analysis). Key words: PAHs, IARC, PCDDs/DFs, hierarchical cluster analysis 1. 서 론 국내·외적으로 환경에 관한 주의와 관심이 높아지고 있음에도 불구하고 산업의 발달로 인한 석탄·석유 등의 화석연료 사용의 증가와 함께 환경 중 오염물질의 배출이 증가하고 있는 것으로 지적되고 있다1-3. 특히 Benzo[a]pyrene을 포함한 다환방향족탄화수소(이하 PAHs 화합물)와 PCDDs/DFs는 발암성과 만성독성을 유발하여 생태계와 인체에 영향을 끼치는 내분비 교란물질, 즉 환경호르몬 물질로 알려져 있다4,5. 이들 물질은 의도적으로 생산되는 물질이 아니며, 발생원에서의 공정 또는 연소과정에서 발생하여 환경 중으로 배출된다. 환경 중으로 배출된 이들 화합물은 장거리 수송을 통해 이동하며 강우 등에 의한 건·습식 침적 과정(dry and wet deposition process)을 통해 토양이나 식생, 생물 등으로 이동하여 최종적으로 먹이사슬(food chain)의 마지막 단계인 인간에게까지 이동하게 되는 것으로 보고되고 있다6-8. PAHs 화합물과 PCDDs/DFs의 환경 중 대기와 토양의 상호거동을 조사하기에 있어 국지적 오염의 현황을 파악할 필요가 있기 때문에 여러 연구자들은 이들 화합물의 대기 중 농도를 측정하기에 앞서 직접적인 대기 시료의 채취를 대신하여 토양 시료를 이용한 환경오염 평가에 접근하고 있다9,10. 따라서 본 연구는 지역적 환경오염수준을 평가할 수 있는 지표자(indicator)의 역할을 할 수 있는 토양 시료를 이용하여 대구시의 PAHs 화합물과 PCDDs/DFs의 농도수준과 분포특성에 관하여 조사하였다. 2. 실험 방법 2.1 시료의 채취 시료의 채취는 1999년 10월 대구광역시 시내의 9개 지점에서 수행하였다. 본 연구에서 시료채취지점과 채취내용은 Fig. 1과 Table 1에 각각 나타내었으며, 모든 토양 시료의 채취는 30×30×5cm의 크기로 실시하였다. 채취된 시료는 알루미늄 호일을 이용하여 차광을 한 후 깨끗한 시료 보관팩에 넣어 밀봉하여 실험실로 운반 후 분석 시까지 -20℃에 냉동 보관하였다. Fig. 1. Map of sampling sites in this study. Table 1. The sampling sites and the description of the area 2.2 분석방법 각 지점별로 채취하여 실험실로 가져온 토양 시료는 실온에서 건조하여 나뭇잎, 돌맹이 등 조대물질을 제거한 다음, 토양 덩어리를 막자사발에 넣어 조심스럽게 분쇄하였다. 그리고 250㎛ 크기의 체를 사용하여 토양입자를 균질화하였다. 약 20g의 시료를 Toluene 150㎖으로 6시간동안 환류 추출(reflux extraction)하여 필터링하였다. 추출물은 회전 증