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수원지역 미세먼지 내 중금속의 건강 위해도 평가 연구

초록/요약

미세먼지는 폐포 흡착율이 높고 중금속 등 유해물질이 입자에 많이 부착되어 있어 인체에 해로운 것으로 알려졌다. 이미 많은 연구에서 미세먼지 농도와 조기 사망률이 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 세계보건기구(WHO)는 미세먼지를 1급 발암물질로 지정했다. 본 연구에서는 수원지역 미세먼지내 중금속을 미세먼지 주의보가 발령했을 때와 평상시 기상상황일 때를 비교하고자 하였다. 정량적 방법을 위해 통합대기환경지수(CAI Index) 100을 기준으로 구분하였으며 미세먼지의 농도 및 Fe, Mn, Cr, Ni, As, Pb, Cd, Zn 8개 중금속 항목에 대한 비교 ․ 분석 및 건강위해성 평가를 실시하였다. CAI Index 100이하의 경우 평균 농도 ± 표준편차는 33.267 ± 7.531 ㎍/m3 나타났으며 CAI Index 101이상의 경우의 평균 농도 ± 표준편차는 144.212 ± 14.227 ㎍/m3 나타나 농도 차이가 최소 3배에서 최대 6배의 차이를 보였다. 중금속 농도의 경우에도 기본적으로 최소 4배 이상의 차이를 보였는데 Cr의 경우는 84배라는 높은 차이를 보였다. 또한 각각 측정된 미세먼지 중금속의 농도 모두 Fe과 Zn이 중금속 전체 성분의 90%이상을 차지하고 있었다. 미세먼지 중금속에 대한 위해도 평가의 경우 US EPA IRIS 자료인 RfD와, 단위위해도 추정치를 바탕으로 분석하였다. 단기 위해도 평가의 경우 모든 CAI Index가 유해지수(HQ) 1을 초과하지 않았으나 장기로 가정한 위해도 평가의 경우 CAI Index 101이상에서 Cr6+, Cd, Ni이 발암 위해도 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 Cr6+의 경우 CAI Index 101이상에서는 5㎍/m3 이상의 높은 수치를 보였다. 국립환경과학원에서 발표한 보고서에 따르면 고농도 미세먼지 사례시의 미세먼지 성분조성이 화석연료 연소 배출원과 매우 유사하게 나타났다. 고농도 미세먼지 발생시 Cr6+과 같은 중금속 농도가 높은 이유로는 국내 산업단지에서 배출되는 오염물질 또는 중국 중부 연안의 대규모 산업지역에서 배출된 오염물질이 영향을 미쳤다고 추측할 수 있다.

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목차

제 1 장 서 론
1절 연구배경
2절 연구목적
제 2 장 이론적 배경
1절 미세먼지 (Particulate Matter, PM) 의 특성
2절 PM2.5와 PM10에 관한 환경기준
3절 우리나라 통합대기환경지수
4절 대기 중 중금속 특성
4.1 비소(Arsenic : As)
4.2 니켈(Nickel : Ni)
4.3 납(Lead : Pb)
4.4 철(Iron : Fe)
4.5 크롬(Chromium : Cr)
4.6 카드뮴(Cadmium : Cd)
4.7 망간(Manganese : Mn)
4.8 아연(Zinc : Zn)
5절 미세먼지의 건강 위해성 평가
5.1 건강 위해성 평가
5.2 유해성 확인(Hazard Identification)
5.3 용량-반응평가(Dose-response Assessment)
5.4 노출 평가(Exposure Assessment)
5.5 위해도 결정(Risk Characterization)
제 3 장 연구대상 및 방법
1절 연구대상
2절 연구방법
2.1 시료채취 및 기간
2.2 미세먼지 농도 분석
2.3 미세먼지 시료 전처리
2.4 미세먼지 중금속 분석
3절 위해성평가
제 4장 결 과
1절 미세먼지 농도 및 중금속 분석
1.1 통합대기환경지수(CAI Index)에 따른 미세먼지 농도
1.2 통합대기환경지수(CAI Index)에 따른 중금속 농도
2절 위해도 평가
2.1 발암 및 비발암 위해도 결정 방법
2.2 Cr6+ 발암 위해도 평가 결과
2.3 Pb 발암 위해도 평가 결과
2.4 Ni 발암 위해도 평가 결과
2.5 Cd 발암 위해도 평가 결과
2.6 Mn 비발암 위해도 평가 결과
제 5 장 결 론
참고문헌
Abstract

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