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농산물 중 다이옥신류 분석방법 확립

A study on the analytical methods for Dioxins of agricultural products

  • 이준희 (Jun Hee Lee, 환경안전공학 대학원)

초록/요약

I. 목적 및 필요성 ○ 소각등 일체의 연소과정에서 비의도적으로 발생하는 다이옥신류(PCDD/DFs)은 대표적인 잔류성유기오염물질(POPs)로서 인체에 유입 시 호르몬 교란 작용을 하는 내분비계장애물질로서 인식되고 있음. ○ 다이옥신류은 인체 및 생태계에 미치는 치명적 위험성을 지닌 물질로 알려져있으며, 2001년 스톡홀름 국제조약에서는 근절 물질로서 등재되어 전 지구적인 관리를 받고 있는 물질임. 우리나라에서도 발생원을 중심으로 주기적인 오염경로 모니터링이 수행되고 있음. ○ 다이옥신류의 인체노출은 주로 식품섭취를 통해서 이루어지고 있으며 (95% 이상) 그 중에서도 특히 동물성 지방성분의 음식물 섭취가 주요한 노출 경로로 작용하고 있는 것으로 알려져 있음. 따라서 우리나라에서도 주기적으로 식품 중 다이옥신류의 안전성을 모니터링하고 있으나 주로 그 조사는 육류 및 어·패류등에 국한되어 있으며, 농산물에 대한 조사결과는 부족한 상황임. ○ 일반적으로 다이옥신류 오염 레벨은 육류 혹은 어·패류의 오염 정도가 높고 농산물은 낮은 것으로 알려져 있음. 그러나 한국인의 식품섭취 패턴은 농산물이 차지하는 섭취량이 전체 음식물 섭취에 약 56% 이상을 차지하고 있으므로, 농산물의 다이옥신 오염 수준과 그 안전성을 평가하는 것은 매우 중요한 사안 임. ○ 따라서 본 조사에서는 소각로 주변에서 생산되는 주요 농산물을 수거하여(50검체) 다이옥신류 오염 실태를 조사하였음. 또한 그 조사 내용을 기반으로 하여 농산물의 위해성 평가 후 우리나라 농산물의 안전성 확보를 위한 기초 자료를 제공하고자하는 목적으로 수행되었음. II. 내용 및 범위 ○ 국내 생산단계 농산물에 대해 다이옥신류 17종 (PCDDs 7종 + PCDFs 10종) 50 건 분석 ○ 농산물 중 다이옥신류 분석방법 확립 및 이를 토대로 방법검출한계(MDL)와 정확도 및 정밀도(QA/QC)결과를 제시 ○ 분석 시 시험방법의 유효성를 위한 시료 10 건 당 1 건을 선정하여 반복시험 ○ 국내외 다이옥신 분석 관련 자료 수집 및 우리나라 성인 식품섭취에 따른 위해도 평가 III. 연구개발 결과 종합 ○ 분석 대상 농산물은 50 건으로서 품목은 17종 임. 농도가 가장 높은 품종은 깻잎이였으며, 다이옥신류 독성등가계수 적용 시에는 참깨가 가장높았음. ○ 농산물 50 건의 평균 농도는 0.0943 ±0.215 pg/g wet weight 이였며, 독성등가계수를 적용 시 0.001 ± 0.0036 pg TEQ/g w.w. 이였음. ○ 2014년에 진행한 국민건강영양조사에서의 해당 농산물의 일일 예상 섭취량을 분석결과에 적용하여 다이옥신류의 EDI를 산정한 결과 평균 0.0048 pg TEQ/kg bw/day 으로 확인되었음. 이 수준은 우리나라의 다이옥신류 인체 안전 노출기준 즉 내용 섭취량(TDI)인 4 pg TEQ/kg bw/day 보다 상당히 낮은 수준이었음을 확인함. ○ 소각시설과의 거리에 따른 농산물의 다이옥신 오염 수준의 연관성은 낮은 것으로 추측되며, 농산물의 다이옥신류 오염레벨의 차이는 품종 차이에 의한 성향이 강한 것으로 추정됨.

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목차

Ⅰ. 서 론 1
1. 농산물 중 다이옥신류 분석방법 확립의 필요성 1
2. 농산물 중 다이옥신류 분석방법 확립의 방법 2
3. 기대성과 3

Ⅱ. 다이옥신류의 국내외 연구개발 현황 4
1. 다이옥신류의 특성 4
2. 다이옥신류의 오염경로 5
3. 국내외 연구동향 8
4. 다이옥시니류위 위험성 결정 10
4.1 인체안전노출기준(TDI) 10
4.2 독성등가계수 (TEFs) 11

Ⅲ. 농산물 중 다이옥신류 연구방법 13
1. 전처리 시험방법 확림 13
1.1 표준물질 및 시약, 기구 14
1.2 전처리 방법 17
2. 기기분석조건(HRGC/HRMS) 20
3. 분석방법의 유효성 검증 25
3.1 검량곡선 작성 25
3.2 분석방법검출한계(MDL) 30
3.3 정확도 및 정밀도 33
3.4 정도관리 및 보증 36
4. 농산물 중 다이옥신류 위해성 평가 38
4.1 위험성 확인(Hazard Identification) 39
4.2 위험성 결정(Hazard Characterization) 39
4.3 노출평가(Exposure Assessment) 40
4.4 위해도 결정(Risk Determination) 40
5. 농산물 중 다이옥신류 연구 결과 42
5.1 분석결과의 QA/QC 42
5.2 농산물 품목별 다이옥신류 함량 47
5.3 농산물 중 다이옥신류 위해성 검토 49
Ⅳ. 연구고찰 및 결론 55
참고 문헌 58


그림 목차 (List of 그림ures)

그림1. PCDD/DFs의 화학구조 4
그림2. 다이옥신류 노출 경로 6
그림3. 국가별 PCDD/DFs 1일 섭취허용량 (TDI) 11
그림4. 식품 중 다이옥신 분석법 개요 13
그림5. 농산물 중 PCDD/DFs 전처리 과정 19
그림6. 다층실리카겔 컬럼 20
그림7. 알루미나 컬럼 21
그림8. Tetra ~ Penta CDDs, CDFs (Group 1) Adjust Peak 23
그림9. Hexa CDDs, CDFs (Group 2) Adjust Peak 23
그림10. Hepta CDDs, CDFs (Group 3) Adjust Peak 24
그림11. Octa CDDs, CDFs (Group 4) Adjust Peak 24
그림12. 상대감응계수(RRF) 계산식 25
그림13. 다이옥신류 표준물질 검량곡선 27
그림14. 다이옥신류 정재용표준물질 검량곡선 28
그림15. 다이옥신류 내부표준물질 및 채취용표준물질 검량곡선 29
그림16. TCDD Chromatogram 31
그림17. PeCDD Chromatogram 31
그림18. HxCDD Chromatogram 31
그림19. HpCDD Chromatogram 31
그림20. OCDD Chromatogram 32
그림21. TCDF Chromatogram 32
그림22. PeCDF Chromatogram 32
그림23. HxCDF Chromatogram 32
그림24. HpCDF Chromatogram 33
그림25. OCDF Chromatogram 33
그림26. 분석결과 정도 관리 및 보증체계 38
그림27. 위해성 평가의 단계 39
그림28. 일일추정섭취량 계산식 40
그림29. 위해도 결정 계산식 40
그림30. 식품군별 PCDD/DFs –TEQ(pg TEQ/g) 49
그림31. 농산물 품목별 PCDD/DFs 위해성 평가 그래프 53















표 목차 (List of 표s)

표1. 분석대상 PCDD/DFs 화합물 2
표2. 2,3,7,8 TCDD의 물리화학적 성질 5
표3. 국내 PCDD/DFs 배출현황 7
표4. 잔류성유기오염물질의 이동거리 및 반감기 7
표5. 스톡홀름조약 지정 잔류성유기오염물질 (23종) 9
표6. 독성등가환산계수 (TEFs) 12
표7. PCDD/DFs 분석을 위한 검정곡선 표준용액 16
표8. HRGC/HRMS 기기분석조건 21
표9. 분석 그룹별 SIM 조건 22
표10. 다이옥신류 검량곡선 표준물질 상대 감응계수(RRF) 26
표11. 농산물 중 다이옥신류 분석방법검출한계 결과 (n=7) 30
표12. 농산물 중 다이옥신류 정확도 및 정밀도 저농도 분석 결과 (n=4) 34
표13. 농산물 중 다이옥신류 정확도 및 정밀도 고농도 분석 결과 (n=4) 35
표14. 농산물 중 다이옥신류을 위한 분석 방법 유효성 검증 37
표15. 농산물 중 다이옥신류 분석 배치 37
표16. 식품군별 1일 섭취량 (2014) 41
표17. 농산물 중 다이옥신류 배치별 LCS QC 결과 42
표18. 농산물 중 다이옥신류 배치별 Duplicate QC 결과 (n=5) 43
표19. 농산물 중 PCDDs 시료별 채취 및 정제용 13C labelled 회수율 QC 결과 45
표20. 농산물 중 PCDFs 시료별 채취 및 정제용 13C labelled 회수율 QC 결과 46
표21. 농산물 식품군별 PCDD/DFs 농도 49
표22. 식품별 EDI 조사치 년도별 비교표 52
표23. 농산물 품목별 PCDD/DFs 위해성 평가 53
표24. 국가별 식품별 EDI 위해성 평가 54

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