토양 중 다환방향족탄화수소(PAHs) 오염특성 연구 김상조·김성태*·김성용·박지현·옥 곤 부경대학교 지구환경과학부, *부산맹학교 Study on the Contamination Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Soils Sang-Jo Kim, Sung-Tae Kim*, Sung-Yong Kim, Ji-Hyun Park and Gon Ok Faculty of Earth Environmental Sciences, Pukyong National University, Nam-gu Daeyeon3-dong 599-1, Busan 608-737, Korea *Busan School for the Blind, Dongrae-gu Myungjang-2dong 85-1, Busan 607-112, Korea Abstract The concentration levels and distribution characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in soil of Korea were measured to quantify the relationship of PAHs concentration with the particle size distribution and the organic matter of soil. Soil samples (30×30×5cm in volume) were gathered from the soil surface in 6 sites and concentrations of total 16 kinds of PAHs including 6 classes (IARC probable and possible human carcinogens) were analyzed. The concentrations of total PAHs were in the range of 50.8 to 1942.53 ng/g dry weight and the concentrations of 6 classes of PAHs ranged between 5.91 and 694.15 ng/g dry weight respectively. The content of 6 classes was about 24.6% of total PAHs and increased with increase of total PAHs content. Statistical cluster analysis was performed to understand the distribution characteristics of PAHs in soils. The concentration of two or three ring PAHs with lower molecule weight was lower than those of four or more ring PAHs in all sites. The highest content of PAHs was found at the site located near heavy traffic roads and the automobile combustion was considered as the main source of PAHs contamination. The content of PAHs in soil increased with decrease of particle size and increase of organic matter, suggesting PAHs have high adsorption characteristic for fine particles and high organic matter content. Key word : PAHs, soil contamination, particle size, adsorption, organic matter 1. 서 론 급속한 경제성장으로 산업화 및 도시화 등의 인구의 대도시 집중 현상과 대량생산·대량소비의 경제적·문화적 변화는 많은 화석 연료의 소비 및 합성화학물질에 의한 환경오염물질의 배출을 가중시키고 있다. 최근 도시 대기 중 오존(O3)과 휘발성유기화합물질(VOCs) 뿐만이 아닌 독성 미량 물질들의 농도 수준은 증가하고 있는 추세이며 환경 중으로부터 확인되고 있다1,2. 특히, 이들 물질 중 최근 내분비 교란물질(Endocrine Disruptor) 즉 환경호르몬성 물질로 간주되고 있는 Benzo(a)pyrene을 비롯한 다환방향족탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)는 인체 내에서 발암성, 돌연변이원성의 특성을 가지는 것으로 보고3되고 있어, 다환방향족탄화수소(PAHs)를 비롯한 이와 유사한 환경적 거동과 특성을 가지는 잔류성 유기오염물질(Persistent Organic Compounds, POPs)에 대한 환경·보건학적 관심이 증가하고 있다4,5. 다환방향족탄화수소(PAHs)는 다양한 경로를 통해 환경 중으로 배출되며, 주로 화석연료 등과 같은 유기물의 불완전 연소과정 등에 의해 환경 중으로 확산되어 우리 생활 중에 널리 분포하고 있다. 배출원에서 발생한 다환방향족탄화수소(PAHs)는 대기 중 가스상 혹은 입자상으로 존재하며, 부유분진 등과 흡착하여 장거리 수송이나 습·건식 침적 과정(wet and dry deposition process)에 의해 토양, 수계, 식생 등으로 제거되며,6,7 이러한 다환방향족탄화수소(PAHs)의 환경학적 특성에 관한 연구가 최근 국내에서 이루어지고 있으나, 이들에 대한 정량적 평가에 관한 연구는 그리 많지 않은 실정이다. 본 연구는 PAHs 화합물과 같은 환경오염물질이 대기오염의 결과, 대기로부터 토양으로의 침적제거에 의한 이들 화합물의 환경거동에 따른 토양 중 유기오염물질의 평가항목으로 PAHs 화합물을 사용하였다. 따라서 토양에서의 환경호르몬성 물질에 대한 평가 및 지역적 특성에 따라 토양시료를 채취하여 발생원에 기인한 다환방향족탄화수소(PAHs)의 농도수준, 분포특성, 토양 입경별 분포특성뿐만 아니라, 유기물함량과 PAHs와의 상관성을 규명하여 이들 유기오염물질의 시료채취에 대한 시료의 선정방법의 객관성을 부여할 수 있는 자료를 확보하고자 하였다.