창원시 토양 중 다환방향족탄화수소화합물(PAHs)의 농도수준 및 분포특성 김상조·정용현·옥 곤 부경대학교 지구환경과학부 Concentration Levels and Distribution Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons(PAHs) at soil in Changwon City Sang-Jo Kim, Yong-Hyun Chung, Gon Ok Faculty of Earth Environmental Sciences, Pukyong National University Nam-gu Daeyeon-3dong 599-1, Pusan 608-737, Korea This study was carried out to investigate the concentration levels and distribution characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons(PAHs) in soil samples in Changwon city. The samples were collected at 12 sites both industrial and residential area in September, 1999. The result indicated that there was the difference of PAHs concentration as followed local characteristics. Total concentration of 16 PAHs in soil ranged from 31.40ng/g dry wt. to 835ng/g dry wt. for all sites. The concentrations of 16 PAHs at industrial area were higher than those of 16 PAHs at residential area. The result of 16 PAHs profile patterns indicated that lower compounds, especially, Napthalene, Acenphthylene, Acenapthene, Fluorene were not detected or very low, but every sites have middle·higher compounds. This study could be convinced of the distribution characteristics of PAHs using multivariate statistic analysis, PCA and CA respectively. Key word : Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, industrial and residential area, Napthalene, multivariate statistic analysis 1. 서론 산업화와 고도의 경제성장에 따른 연료 소비의 증가로 인한 다량의 오염물의 배출로 인해 도심 지역에서의 환경오염에 대한 심각성이 지적되고 있다. 특히, 환경 중 잔류 시간이 길며, 그 독성 또한 강하여 더욱이 문제화되고 있는 잔류성 유기오염물질(Persistent Organic Pollutants, POPs) 중 다환방향족탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, 이하 PAHs)는 현재 세계적 관심의 대상 물질이 되고 있다. PAHs란 2개 이상의 벤젠링 구조를 가지는 방향족 탄화수소로서, 벤젠고리가 2개∼4개인 물질은 기체나 고체에 흡착된 형태로, 5개 이상인 물질은 주로 고체에 흡착된 형태로 환경 중에 존재하게 된다. 구성 성분에 따라 200여 물질이 있지만, US EPA, NIOSH 등에서 관심을 가지는 대상 물질로는 17종, 또는 여기에 Benzo(e)pyrene를 제외한 16종(EPA method 610)을 선정하고 있다1). PAHs는 탄소와 수소를 포함하고 있는 유기물질의 불완전 연소과정 중에 주로 발생되며, 주요 배출원으로는 석탄, 석유 등과 같은 화석연료를 사용하는 가정난방, 발전소와 각종 산업시설2-4) 등이 지적되고 있으며, 특히 자동차의 경우는 도시지역 PAHs의 주 발생원 중의 하나로 지적되어, 전체 대기 중 방출량의 36%를 차지하며 기타 알루미늄 제조업과 산불에 의한 발생량이 각각 17%, 가정난방, 발전소, 소각장 등이 각 12%, 7%, 3%로 추정되고 있다5,6). 발생원으로부터 배출된 PAHs는 습식침적 과정인 강수 등에 의한 wash out과 rain out에 의해 토양이나 식생등으로 유입되며, 또한 건식침적 과정으로서 대기 중으로 방출되어 대기 수송·변환 과정 중 대기 부유분진에 흡착되거나, 가스상의 형대로 지표면으로 유입되는 과정을 추정할 수가 있다7). 따라서, 토양은 대기 중으로 배출된 오염물질의 최종 종착지로서 토양 중 PAHs 분석에 의한 대기로부터의 농도를 추정할 수 있으며8), 나아가 인체에 대한 위해도 평가의 기초 자료로 활용할 수 있다. 본 연구의 목적은 공업단지와 주거단지가 서로 공존하는 창원시의 지역적 특성을 고려하여 채취된 토양 중 PAHs 농도 수준 및 분포 특성에 관한 연구결과를 보고하고자 한다. 2. 실험방법 2.1 시료 채취 본 연구에 토양 중 PAHs의 농도수준 및 분포특성을 파악하기 위한 기초연구로서 실시하였다. 시료의 채취는 1999년 9월에 창원시의 지역적 특성을 고려하여 공단 지역에서 7지점, 주거 지역에서 5지점으로 총 12개 지점에서 30㎝×30㎝×5㎝의 크기로 시료를 채취하였다. 채취지점을 Fig. 1에 나타내었다. Fig. 1. The locations of each soil sampling site in Changwon city. 2.2 분석방법 및 조건 각 지점별로 채취한 토양 시료는 알루미늄 호일로 포장하여 실험실로 가져온 후 실온에서 충분히 건조하여 나무와 풀, 돌맹이 등을 제거한 뒤 막자사발과 채를 이용하여 250㎛이하로 토양입자를 균질화하였다. 균질화 한 토양 시료 일정량을 분취하여 무게를 측정한 뒤, Toluene 200㎖를 사용하여 6시간 동안 환류 추출(R