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1 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 - Original Paper 335~ 국내 주요 수계 표층 퇴적물 중 HCB와 DDTs의 농도분포 특성에 관한 연구 Study on Contration Distribution of HCB and DDTs in River Sediments of Korea 박종은 이상천* 홍종기** 김종국 Jong-Eun Park Sang-Chun Lee Jong-Ki Hong Jong-Guk Kim 전북대학교 환경공학과 *경남대학교 나노신소재공학과 **경희대학교 약학대학 약학과 Department of Environmental Engineering, Chonbuk National University *Department of Nano Science and Engineering, Kyungnam University **College of Pharmacy, Kyung Hee University (2012년 4월 20일 접수, 2012년 5월 29일 채택) Abstract : Hexachlorobenzene (HCB) and Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane (DDT) were determined in surface sediments collected from main rivers of Korea. Concentration of HCB in sediments ranged from 0.41 to 3.82 (average 1.58) ng/g, 0.08 to 6.09 (average 0.90) ng/g, 0.02 to 0.97 (average 0.30) ng/g, 0.28 to 0.59 (average 0.42) ng/g and 0.23 to 0.48 (average 0.32) ng/g in Han river, Nakdong river, Geum river, Yeongsan and Seomjin river respectively. The DDTs concentration was ranged from 0.67 to (average 4.76) ng/g, N.D. to (average 1.81) ng/g, N.D. to 7.26 (average 1.87) ng/g, N.D. to 3.12 (average 1.08) ng/g and 0.02 to 2.04 (average 0.56) ng/g in Han river, Nakdong river, Geum river, Yeongsan and Seomjin river respectively. In comparison with the concentration of HCB and DDTs in other studies, the values in sediments of this study were lower than those of other countries. Comparison with that Sediment quality guideline (SQG) of National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the HCB levels of this study were very lower than Effect Range Low (ERL) value. In the case of DDTs, the concentrations of 46 points were higher than ERL (1.58 ng/g). It have not harmful effect on ecosystem of the sediment, however ongoing monitoring of sediments is deemed necessary. Key Words : HCB, DDTs, Sediment, Concentration Distribution, Sediment Quality Guideline 요약 : 본 연구에서는 우리나라 대표적인 4대강 수계의 퇴적물을 대상으로 HCB와 DDTs 농도분포 특성에 대해 검토하였다. HCB 농도는 한강 0.41~3.80(평균 1.58) ng/g, 낙동강 0.08~6.09(평균 0.90) ng/g, 금강 0.02~0.97(평균 0.30) ng/g, 영산강 0.28~ 0.59(평균 0.42) ng/g, 섬진강 0.23~0.48(평균 0.32) ng/g 으로 검출되었다. DDTs 농도는 한강 0.67~14.20(평균 4.76) ng/g, 낙동강 N.D.~10.36(평균 1.81) ng/g, 금강 N.D.~7.26(평균 1.87) ng/g, 영산강 N.D.~3.12(평균 1.08) ng/g 및 섬진강에서 0.02~2.04(평균 0.56) ng/g으로 검출되었다. 우리나라 하천 퇴적물 중 HCB와 DDTs 농도는 다른 나라의 강이나 하구언 퇴적물 농도와 비교해 도 상대적으로 낮게 나타났다. 퇴적물 시료에서 검출된 농도를 미국해양기상연구소가 제시한 퇴적물권고기준치와 비교한 결과 HCB의 농도는 모두 ERL 값에 크게 미치지 않는 것으로 조사되었다. DDTs의 경우 46개 시료에서 ERL(1.58 ng/g)을 초과하는 농도를 나타내어 현재 퇴적물 중 DDTs 농도가 저서생물에 위해한 영향을 줄 것으로 예상되는 수준은 아니나 지속적인 관찰이 요구되는 것으로 판단되었다. 주제어 : HCB, DDTs, 퇴적물, 농도분포, 퇴적물권고기준 1. 서 론 잔류성유기오염물질(POPs) 감축에 관한 스톡홀름협약 채 택에 따라 협약당사국은 대상물질에 대한 환경 모니터링체 계를 구축하여야 한다. 이들 물질은 자연적인 분해가 느리기 때문에 환경 중에 오래 잔류하고, 발생원으로부터 장거리를 이동하는 특성을 갖는다. 또한 생물체에 축적되기 쉬워 생 태계 내 먹이사슬을 통해 농축되고, 최종적으로 식품 등을 통해 인체에 노출될 경우 발암 등 내분비계장애를 일으키는 물질로 알려져 있다. 1) 이러한 높은 잔류성, 생물농축성, 환경 및 생태계 위해성으로 인해 선진국을 중심으로 사용규제의 필요성이 제기되어 왔다. 본 연구대상인 HCB와 DDT는 스톡홀름협약의 최초 12종 물질 중 하나로 이미 오래전부터 국가적으로 관리가 되어온 물질로서 우리나라는 1999년부터 환경 중 POPs 잔류실태 모 니터링을 수행하여 대기, 수질, 토양, 하천생물 매체에 대한 자료를 확보하는 중이다. 2) HCB는 1940년대부터 살균제로 생산이 시작되었으며 살충 제와 목재 방부제로도 사용되었다. 최근에 발생하는 HCB의 대부분은 용매, 농약 및 염화비닐 등 염소화합물 제조공정에 서 불순물로 발생하거나 도시폐기물 소각, 금속재련 및 연 료 연소공정의 부산물 등의 형태로 발생되어 환경 중으로 배 출되고 있다. HCB는 국내에 도입되지 않은 물질이지만 잔류 성유기오염물질관리법에 의거하여 2008년부터 사용이 금지 되었다. 3) DDT는 뛰어난 살충효과로 과거에 널리 사용되어 왔으나 체내에 흡수되면 체지방과 간에 축적되어 분해나 배설이 잘 되지 않아 만성중독과 암을 일으킬 우려가 있다. 국내에서는 Corresponding author kjongguk@jbnu.ac.kr Tel: Fax:

2 336 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 박종은 이상천 홍종기 김종국 1969년에 농약관리법에 의해 등록취소와 사용이 금지되었으 나 일부국가에서는 티푸스, 페스트, 말라리아의 매개체인 이, 벼룩, 모기 박멸에 제한적으로 사용하고 있다. 3) 한편, HCB와 DDT와 같은 POPs는 잔류성이 매우 길어 현 재 배출되는 물질은 물론 과거에 사용된 물질들도 다양한 환 경매체에 존재하기 때문에 안정적 관리를 위해서는 환경 중 분포특성에 대한 규명이 필요하다. 또한 이들 물질은 매체간 의 이동을 거쳐 최종적으로는 수계로 유입되어 퇴적물에 잔 류하기 때문에 현재 오염상황을 파악하고 적절한 관리대책 을 수립하기 위해서는 퇴적물 중 공간적인 농도분포를 파악 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 대표적인 4대강 수계의 표층퇴 적물을 대상으로 HCB와 DDT의 농도분포와 잔류특성에 대 해 검토하였다. 2. 연구방법 2.1. 시료채취 지점 및 채취방법 본 연구에서는 국내 모든 수계에서 HCB와 DDT의 잔류 현황을 파악하고 농도분포 특성을 검토하기 위해 각 수계별 로 상류, 중류, 하류 및 주요 지천에서 시료를 채취하였다. 시료채취 지점은 총 70개로 2005~2008년에 걸쳐 수행하였 으며 지점현황과 지점별 정보를 Fig. 1과 Table 1에 나타내었 다. 한강수계에서는 북한강 4개 지점(H1~H4), 남한강 5개 지 점(H5~H9) 및 한강 본류 9개 지점(H10~H18)을 선정하였고, 금강수계에서는 상류 1개 지점(G1), 갑천(상류로 분류함) 3 개 지점(G2~G4), 미호천(상류로 분류함) 4개 지점(G5~G8), 중류 4개 지점(G9~G12), 논산천(중류로 분류함) 2개 지점 (G13~G14), 하류 3개 지점(G15~G17)을 선정하여 채취하였 Fig. 1. Sampling sites of this study. Table 1. Sampling sites along the 4 main rivers and concentrations of HCB and DDTs (ng/g-dry) in sediment : H=Han River, N = Nakdong River, G = Geum River, Y = Yeongsan River, S = Seomjin River ID Site Location Moisture (%) TOC (%) DDTs HCB H1 Uiam Dam / H2 Chunsung Bridge / Bukhan River H3 Daesung-ri / H4 Paldang Dam / H5 Gangcheon / H6 Ipo / H7 Namhan River Gaegun / H8 Heukcheon Downstream / H9 Gumdan / Journal of KSEE Vol.34, No.5 May, 2012

3 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 국내 주요 수계 표층 퇴적물 중 HCB와 DDTs의 농도분포 특성에 관한 연구 337 H10 Paldang Bridge Downstrem / H11 Wangsuk stream Confluence / H12 Sungnae stream Confluence / H13 Tan stream Confluence / Han River H14 Jungrang stream Confluence / main stream H15 Noryangjin / H16 Anyang stream Confluence / H17 Changreung stream Confluence / H18 Gimpo / N1 Dosan / N2 Banbyeon stream / N.D N3 Nakdong River- Andong / N.D N4 Upstream Yeongsun / N5 Sangju / N.D N6 Waegwan / N.D N7 Sungju / N8 Geumho River / N.D N9 Nakdong Dalsung / N.D N10 River- Hwang River / N.D N11 Midstream Jeokpo Bridge / N.D N12 Namgang / N13 Namji / N14 Susan / N.D N15 Samrangjin / Nakdong River- N16 Gupo / N.D Downstream N17 Gimhae Bridge / N.D N18 Joman Bridge / N.D G1 Jeokha-ri / N.D. G2 Gapcheon Bridge Downstream / G3 Gapcheon Bridge / N.D G4 Geum River- Singu Bridge Downstream / G5 Upstream Bogang stream Confluence / N.D. N.D. G6 Namcheon Bridge / G7 Miho stream Bridge / N.D. G8 Miho stream Downstream / N.D. G9 Gumnam Bridge Downstream / N.D. G10 Baekje Bridge Downstream / G11 GeumRiver- Wangjin Bridge / N.D G12 Midstream Baekje Bridge Downstream / G13 Nonsan Bridge / G14 Nonsan stream Downstream / G15 Hwangsan Bridge / Geum River- G16 Yungpo Bridge / N.D Downstream G17 Gum River Estuary / N.D Y1 Uchi / Yeongsan River- Y2 Hwangryong River / Upstream Y3 Gwangju / Y4 Gwangsan / Y5 Yeongsan River- Yeongsanpo / Y6 Midstream Hampyeong stream Confluence / Y7 Hampyeong / N.D Y8 Yeongsan River- Muan / Y9 Downstream Yeongam stream / S1 Seomjin River Dam Upstream / S2 Seomjin River- Seomjin River Dam Midstream / S3 Upstream Seomjin River Dam Downstream / S4 Donggye / S5 Seomjin River- Goksung / S6 Midstream Bosung stream / S7 Seomjin River- Hadong / S8 Downstream Jinwol / 대한환경공학회지 제34권 제5호 2012년 5월

4 338 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 박종은 이상천 홍종기 김종국 다. 낙동강수계에서는 상류, 중류 및 하류로 나누어 상류 6개 지점(N1~N6), 중류 7개 지점(N7~N13), 하류 5개 지점(N14~ 18)을 선정하여 채취하였고, 영산 섬진강수계의 경우 영산강 에서 상류, 중류 및 하류로 구분하여 9개 지점(Y1~Y9), 섬진 강에서는 상류, 중류 및 하류에서 8개 지점(S1~S8)을 선정하 여 채취하였다. 퇴적물 시료는 그랩형 시료채취기를 이용하였으며, 채취 후 칼로 교란되지 않은 부분의 표층에서 깊이 2 cm까지를 표층 퇴적물로 취하여 1,000 ml 용량의 입구가 넓은 유리병에 담 아 저온(-4 )에서 보관하였다. 채취시료의 균질성 확보를 위해 70개 지점에서 각각 3개씩 채취한 후 혼합하여 분석용 시료로 사용하였다. 본 연구에 사용한 시료의 물리화학적 특성 중 입도분포는 12.21~ um로 매우 상이하였으며, POPs 농도에 영향을 끼치는 것으 로 알려진 총유기탄소함량은 Table 1에 나타내었다. 퇴적물 은 앞서 언급한 대로 다양한 입도 분포 특성상 한 지점에서 채취한 시료도 여러 가지 크기의 다양한 입자들이 공존할 수 있어 분석하는 과정에서 퇴적물 시료의 동질성이 최대한 유 지되도록 하였다 분석방법 HCB 분석방법 퇴적물 시료 중 HCB 분석은 내분비계장애물질 측정분석 방법에 근거하여 수행하였다. 4) 채취된 시료는 동결건조한 후 2 mm 체를 이용하여 협잡물 등을 제거한 후 10 g을 취하여 추출용 시료로 사용하였다. 톨 루엔을 이용하여 속실렛 장치로 16시간 이상 순환하도록 하 여 추출하였고 추출 전 정제용 내부표준물질로 13 C-Labelled STD HCB을 주입하였다. 추출된 시료 전량을 n-헥산으로 용 매전환을 완전히 한 후 황산처리를 실시하였으며, 헥산 세 정수로 세정한 다음 탈수 후 감압농축기로 농축하여 다층실 리카겔 컬럼(아래서부터 중성-염기성-중성-산성-중성-질산은 실리카겔 순으로 충진), 동컬럼, 알루미나 컬럼 순으로 정제 작업을 수행하였다. 기기분석은 DB-5MS (60 m 0.25 mm ID 0.25 µm) 컬럼을 장착한 HRGC/HRMS (HP6890N-Thermo Finnigan MAT 95XP)에 의한 선택이온검출법(SIM)으로 검출하고 내부표준법으로 정량하였다. HCB의 방법검출한계 는 0.1 ng/g이었으며 정제용 표준물질의 회수율은 80~120% 범위를 나타내었다 DDT 및 부산물 분석방법 DDT 및 부산물(o,p'-DDE, p,p'-dde, o,p'-ddd, p,p'-ddd, o,p'-ddt, p,p'-ddt)은 잔류성유기오염물질 측정분석방법 연 구에 근거하여 분석하였다. 5) 퇴적물 10 g에 무수황산나트륨 10 g을 충분히 혼합하여 수분을 제거하고 정제용 내부표준물 질로 pyrene-d10을 각 시료에 첨가하여 추출하였다. 추출액 을 원심분리한 후 5% 염화나트륨 수용액과 n-헥산을 혼합 하여 진탕한 후 탈수하여 컬럼정제를 실시하였다. 컬럼 정제 는 동컬럼을 이용하여 황화합물을 제거하고 플로로실이 충진 되어 있는 카트리지를 사용하여 정제하였다. 정제된 시료에 정량용 내부표준물질로 phenathrene-d10을 첨가하여 DB-5MS (30 m 0.25 mm ID 0.25 µm) 컬럼을 장착한 질량분석기 의 선택이온검출법(SIM)으로 분석하였다. DDT류의 방법검 출한계는 이성체별로 0.05 ng/g이었으며, 정제용 표준물질의 회수율은 70~110% 범위를 나타내었다. 3. 결과 및 고찰 3.1. 퇴적물 중 HCB 농도분포 특성 국내 주요 4대강 표층 70개 지점에서 검출된 HCB 농도를 Table 2와 Fig. 2에 나타내었다. HCB 농도는 한강수계에서 0.41~3.80(평균 1.58) ng/g, 낙동강수계에서 0.08~6.09(평균 0.90) ng/g, 금강수계에서 0.02~0.97(평균 0.30) ng/g, 영산강 수계에서 0.28~0.59(평균 0.42) ng/g, 섬진강수계에서 0.23~ 0.48(평균 0.32) ng/g으로 검출되어 농도분포가 한강 > 낙동 강 > 영산강 > 섬진강 > 금강수계 순으로 나타났다. 한강수계 18개 조사지점에 대해 수계별로 살펴보면 북한 강은 1.30~2.79(평균 2.10) ng/g, 남한강은 0.59~2.71(평균 1.36) ng/g, 한강본류는 0.41~3.80 (평균 1.47) ng/g 범위로, 평균값으로 비교하면 북한강이 남한강과 한강본류에 비해 다소 높은 수준이긴 하나 큰 농도차이는 나타나지 않았다. 한강 본류는 상류인 팔당댐에서 낮은 값을 보이다가 중류 에서 가장 높은 농도인 3.80 ng/g (H16: 안양천 합류지점) 을 나타낸 후 다시 하류로 갈수록 낮은 농도를 나타내었다. HCB는 주로 생활폐기물을 포함한 각종 폐기물의 소각에 의 해 발생할 수 있어 6) 한강 본류 주변의 온수, 노원, 평촌 및 양천 등에 조성되어있는 대형소각로가 영향을 준 것으로 판 단된다. Table 2. Comparison of HCB in surface sediments from variouslocations with other literatures (unit : ng/g-dry) Location Year HCB conc. range Ref. No. North coast,vietnam ~ ) Coastline, Black See ~1.3 13) Caspian Sea 2000, ~0.6 14) Urban areas, Hanoi 1997 N.D.~ ) Masan Bay, Korea ~ ) Lake Baikal ~ ) Kaohsiung coast, Taiwan 1996 <0.1~ ) Ocean outfall area, Australia ~3.2 19) Northern part, Baltic Sea 1991, ~ ) Kaohsiung coast, Taiwan 1996 <0.1~ ) Kaohsiung coast, Taiwan ~ ) Near shore, Dominican Republic 1995 N.D.~ ) West coast, Sri Lanka 1996, 1997 <0.01~ ) This study ~ Journal of KSEE Vol.34, No.5 May, 2012

5 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 국내 주요 수계 표층 퇴적물 중 HCB와 DDTs의 농도분포 특성에 관한 연구 339 Fig. 2. HCB concentrations in sediment from 4 main rivers. 낙동강수계 18개 조사지점에서 하천의 상류, 중류 및 하 류 평균농도는 각각 0.25 ng/g 0.93 ng/g, 1.49 ng/g으로 하 류로 갈수록 농도가 점점 높아지는 경향을 보였다. 하천 중 류 N13 남지 지점에서 6.09 ng/g이 검출되었고 하류의 N15 삼랑진 지점에서 5.93 ng/g이 검출되어 비교적 높은 값을 나 타내었다. 낙동강의 경우 중류인 금호강 주변으로 대구염색 산업단지 및 성서 제 1~4산업단지가 조성되어 있어 이들이 주요 오염원인 것으로 보인다. HCB는 다양한 산업공정 중에 서도 특히 표백공정과 금속산업공정에서 많이 배출되는 것 으로 보고되고 있어 금호강 주변의 산업단지가 큰 영향을 준 것으로 판단된다. 금강수계에서 상류는 미호천 G6 지점(0.17 ng/g)을 제외한 다른 지점에서는 검출되지 않았고 대도시에 위치한 갑천에 서 0.36~0.97 ng/g 범위로 상대적으로 높은 농도로 검출되어 한강이나 낙동강 수계와 마찬가지로 주변 환경시설의 영향 을 받은 것으로 보인다. 하천 중류와 논산천 및 하류에서 검 출된 농도도 0.02~0.22 ng/g으로 매우 낮은 범위에서 비슷한 수준으로 검출되었다. 영산강 및 섬진강수계 17개 조사지점에서는 매우 낮은 농 도가 검출되었으며 다른 수계에 비해 비교적 일정한 범위를 나타내었다. 영산강과 섬진강의 평균농도는 각각 0.42 ng/g, 0.32 ng/g으로 영산강이 섬진강에 비해 다소 높았고 수계별 내에서는 Fig. 2와 같이 영산강 상류에서 대체적으로 높은 농 도가 검출되었다. 국내에서는 HCB가 농약으로 사용이 되지 대한환경공학회지 제34권 제5호 2012년 5월

6 340 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 박종은 이상천 홍종기 김종국 않았기 때문에 주로 환경시설 주변으로 높은 농도 분포를 보 였으며 이 외의 지점에서는 매우 낮은 수준을 보였다. 국내 4대강 수계 퇴적물에서에서 검출된 HCB 농도와 외 국에서 검출된 사례를 비교하여 Table 2에 나타내었다. 문헌자료는 각 나라별로 지역적, 환경적 특수성을 반영하 여 다양한 분포를 보였으며 가장 높은 농도로 보고된 지역 은 타이완의 Kaohsiung연안으로 47.5 ng/g이었다. 또한 같은 지역에서도 넓은 농도 분포가 나타나며 해안지역 보다는 하 천이나 호소에서 높게 검출되는 경향을 보이는 것으로 보고 되고 있다. Oliver 등에 의하면 HCB는 주로 주변 공단이 점 오염원으로 영향을 주어 공장 배출수가 주변 하천수와 퇴적 물을 심하게 오염시킬 수 있다고 보고한바 있다. 7~11) 본 연구에서 검출된 HCB의 농도 분포는 외국과 유사하거 나 낮은 수준인 것으로 나타났다. 본 연구의 국내 농도 수준 은 Black sea 해안지역 13) 및 호주의 해안지역 19) 과 유사하였 고, 국내 자료인 마산만 16) 에 비해서는 다소 높은 수준이었다 퇴적물 중 DDTs 농도분포 특성 국내 주요 4대강 표층 70개 지점에서 검출된 DDTs 농도를 Table 2와 Fig. 3에 나타내었다. 퇴적물 중에서 검출된 DDT 및 부산물(o,p'-DDE, p,p'-dde, o,p'-ddd, p,p'-ddd, o,p'-ddt, p,p'-ddt) 농도는 총합으로 나타내어 DDTs로 표기하였다. DDTs는 한강수계에서 0.67~14.20(평균 4.76) ng/g, 낙동강 수계에서 N.D.~10.36(평균 1.81) ng/g, 금강수계에서 N.D.~ 7.26(평균 1.87) ng/g, 영산강수계에서 N.D.~3.12(평균 1.08) ng/g 및 섬진강수계에서 0.02~2.04(평균 0.56) ng/g으로 검 Fig. 3. DDTs concentrations in sediment from 4 main rivers. Journal of KSEE Vol.34, No.5 May, 2012

7 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 국내 주요 수계 표층 퇴적물 중 HCB와 DDTs의 농도분포 특성에 관한 연구 341 출되어 평균농도로 볼 때 한강 > 금강 > 낙동강 > 영산강 > 섬 진강수계 순으로 나타났다. 한강수계 18개 조사지점에 대해 수계별로 살펴보면 북한 강, 남한강 및 한강본류에서 각각 1.98~4.68(평균 3.20) ng/g, 2.25~7.39(평균3.52) ng/g, 0.67~14.20(평균 6.14) ng/g의 농 도범위로 한강본류에서 상대적으로 높게 나타났으며 북한 강과 남한강은 비슷한 수준을 보였다. 북한강과 남한강에서 DDTs는 상류로부터 하류까지 모든 지점에서 비교적 균일한 분포를 나타났으며 H9지점(검단)에서 7.39 ng/g으로 상대 적으로 높은 값을 나타냈다. 한편, 한강 본류에서 DDTs는 서 울의 도심지역을 지나면서 증가하며 하구로 가면서 감소하 는 분포를 보였다. 지점별로는 H14(중량천 합류 후), H15(노 량진), H16(안양천 합류 후)에서 각각 ng/g, ng/g, 8.19 ng/g으로 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. 낙동강수계에서는 18개 조사지점 중 12개 지점에서 불검 출 되어 모든 지점에서 검출된 한강 수계와는 다른 양상을 나타내었으며 검출된 6개 지점에서의 농도 범위는 0.85~10.36 (평균 5.42 ng/g)이었다. 상류의 N1(도산), N4(영순)에서 각각 5.02 ng/g, 8.60 ng/g이 검출되었고 중류의 N13(남지) 지점에 서 ng/g으로 최고농도가 검출된 이후 농도가 감소하여 하류에서는 N15(삼량진)에서만 0.85 ng/g의 낮은 농도가 검 출되고 나머지 지점은 모두 불검출되었다. 금강수계는 17개 조사지점에서 하천 상류의 G4(갑천 신구 교)와 G6(미호천 남천교) 및 G7(미호천교)에서 각각 6.93 ng/g, 7.26 ng/g, 5.00 ng/g으로 상대적으로 높은 농도가 검 출되었다. 중류에서는 불검출~0.93 ng/g 범위로 낮은 농도 를 나타내었고 하류에서 농도가 다소 상승하여 G15(황산 대교) 지점에서 3.46 ng/g이 검출되었다. 수계 내에서 지점 에 따른 특이한 유의성은 발견되지 않았으나, 미호천이 다 른 지역에 비하여 다소 높은 농도로 검출되었다. 영산강과 섬진강수계의 평균농도는 각각 1.08 ng/g, 0.56 ng/g으로 영산강이 섬진강에 비해 다소 높았고 HCB의 경 우와 마찬가지로 섬진강에서는 전체적으로 낮은 농도로 검 출되었다. 영산강에서는 Y6(함평천 합류 전) 지점이 다른 지 역에 비하여 높은 농도로 검출되었으며, 섬진강에서는 상류 의 S1(섬진강댐 상류)지점에서 2.04 ng/g이 검출되어 상류 의 다른 지점들이 모두 불검출된 결과와 비교해볼 때 다소 높은 수준을 보였다. 전반적으로 지점에 따라 농도수준이 다르게 분포하기는 하 나 DDT의 경우 국내에서 1971년 사용이 금지된 이후 추가 적인 사용이 없어 환경 중 잔류특성 및 장거리 이동특성으로 지점의 영향은 크지 않은 것으로 판단된다. 국내 4대강 수계에서 검출된 DDTs 농도를 외국 및 국내 선행연구에서 조사된 자료와 비교하여 Table 3에 나타내었다. DDTs 농도는 세계 10대 DDT 사용국에 해당하는 중국, 인도, 미국, 이집트 등의 강이나 하구 퇴적물에서 검출된 농도에 비해 매우 낮은 수준이다. 25~28,30,38,39,41) 또한 호주의 강, 하천 및 연안에서 검출된 DDT 농도보다 대체적으로 낮 은 편이나 대만, 스리랑카, 루마니아의 강과 하구에서 검출 Table 3. Comparison of DDTs in surface sediments from various locations with other literatures (unit : ng/g-dry) Location Quantang River, China Pearl River estuary, China DDTs conc. range (average) 8.64~100.2 (25.1) 4.47~95.77 (23.1) 1.14~55.09 (16.6) 3~1, ~600 Ref. No. 25) 26) 27) Haihe Fiver, China 0.32~80.18 (15.94) 28) Tonghui River, Beijing, China 0.11~3.78 (1.14) 29) Mingjiang, Fujian, China 6.174~ ~ ) 31) Jiulonghiang, Fujian, China 8.61~ ) Hongkong Waters, Guangdong, China 0.27~ ) Yangtze Estuary, China ND~ ) Lake Tai, China 0.72± ) Erh-jen River, Taiwan 0.15~1.12 (0.64) Lan-yang River, Taiwan 0.45~0.74 (0.69) 35) Wu-shi River, Taiwan 0.53~11.4 (2.51) 36) Parramata River, Australia 26 Sydney, Australia 6.3~1,700 Swan Fiver, Australia ) Derwent River, Australia 1~58 West and east coast, India ND~364 38) Salton Sea, California, USA 6.8~ ) Lake ØrsjØen, Norway 0.34~193 40) Alexandria harbour, Egypt 0.25~885 41) West coast, Srilanka 0.09~1.6 42) Macau Estuary, Macau ND~ ) Western Scheldt River, Belgium 11.8~ ) Danube Delta, Romania 0.9~17 45) Mangwon, Han River, Korea 1.91~ ) Kwangyang Bay, Korea 0.61~1.97 (1.3) 47) Saemangeum, Korea 0.05~1.96 (0.43) 48) Masan Bay, Korea 0.28~89.2 (16) 49) Coastal area, Korea 0.01~135 (6.64) 50) This study N.D.~ 된 농도와 비슷한 수준이다. 35,36,42,45) 국내 연안 해역에서 조사된 자료와 비교해 볼 때, 하천 수 계 내 DDTs 농도는 물의 순환이 원활하고 오염원이 적은 연 안해역의 농도보다 상대적으로 높으나 산업화된 해역인 부 산만, 영일만, 울산만, 경기만, 마산만 등 보다는 낮은 수준 이었다. 48~50) 3.3. HCB과 DDTs 농도의 환경기준과 비교 4대강에서 채취된 70개 퇴적물 시료 중 HCB와 DDTs 농 도에 대한 생물학적 위해도를 평가하기 위해 미국해양기상 연구소 NOAA (NOAA; National Oceanic and Atmospheric Administration)가 제시한 퇴적물권고기준치를 적용하여 Fig. 4와 같이 비교하였다. 51) 대한환경공학회지 제34권 제5호 2012년 5월

8 342 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 박종은 이상천 홍종기 김종국 Fig. 4. Comparison of DDT compounds in sediment with quality guideline of ERM and ERL concentration. ERM : effect range median values, ERL : effect range low values 51). 우리나라의 경우 퇴적물에 잔류하는 잔류성유기오염물질 에 대한 퇴적물권고기준치가 현재까지 마련되어 있지 않으 나 NOAA에서는 담수생태계 내 퇴적물에서 오염물질 농도 에 대한 퇴적물권고기준을 ERL (Effect Range Low)과 ERM (Effect Range Median)으로 제시하고 있다. 퇴적물 내 오염 물질 농도가 ERL 이하인 경우 저서생물에 위해한 영향을 주 지 않을 것으로 해석될 수 있으며, ERM 이상인 경우 위해한 영향이 빈번히 관찰될 수 있는 것으로 해석될 수 있다. HCB에 대한 NOAA의 퇴적물 기준은 ERL과 ERM 값이 각각 20 ng/g, 2,400 ng/g으로 제시되어 있다. 4대강 퇴적물 에서 검출된 HCB 농도는 모두 ERL 값에 크게 미치지 않는 것으로 조사되어 저서생물에 위해한 영향을 미칠 농도가 아 닌 것으로 나타났다. DDTs의 경우 NOAA의 퇴적물 기준은 ERL과 ERM 값이 각각 1.58 ng/g, 46.1 ng/g으로 제시되어 있다. 총 46개 시료 에서 ERL (1.58 ng/g)을 초과하는 농도를 나타냈으며, ERM (46.1 ng/g)을 초과하는 시료는 없었다. 이는 퇴적물 중 DDTs 농도가 저서생물에 빈번하게 위해한 영향을 줄 것으로 예 상되는 수준은 아니나 지속적 관찰이 요구되는 것으로 해석 된다. 따라서 현 시점에서 DDTs 유입원에 대한 특별한 관리 대책이 요구되지는 않으나 DDTs의 높은 잔류성으로 인하여 본 연구에서 검출된 농도는 신규 DDTs의 유입이 발생하지 않는 한 현재 수준을 장기간 유지하거나 서서히 감소할 것으 로 예상된다. 국내에서 DDTs 사용이 1970년대부터 규제되었고 이후 추 가적인 사용으로 인한 새로운 유입은 없었으나 환경 중에 잔 류하고 있는 DDTs가 토지경작과 강우에 의한 토사유입 등 의 다양한 경로를 통해 환경 내에서 재분배될 수 있다. 따 라서 일부 주요 지점에 대해서는 지속적이고 장기적인 모니 터링을 수행하여 향후 DDTs의 농도변화 추이를 추적 관찰 할 필요성이 있다. 4. 결 론 국내 주요 4대강 수계의 표층 70개 지점을 대상으로 퇴적 물 중 HCB와 DDTs 농도분포 특성을 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. HCB는 한강 0.41~3.80(평균 1.58) ng/g, 낙동강 0.08~6.09 (평균 0.90) ng/g, 금강 0.02~0.97(평균 0.30) ng/g, 영산강 0.28~0.59(평균 0.42) ng/g, 섬진강 0.23~0.48(평균 0.32) ng/g 으로 검출되어 주변에 환경시설의 영향으로 한강과 낙동강 수계에서 다른 지점에 비해 다소 높은 농도 수준을 나타내었 다. 외국의 수준과 비교해 본 결과 본 연구에서 검출된 HCB 는 외국과 유사하거나 낮은 수준인 것으로 나타났다. DDTs 농도는 한강 0.67~14.20(평균 4.76) ng/g, 낙동강 N.D.~10.36(평균 1.81) ng/g, 금강 N.D.~7.26(평균 1.87) ng/g, 영산강 N.D.~3.12(평균 1.08) ng/g 및 섬진강에서 0.02~2.04 (평균 0.56) ng/g이 검출되어 한강수계에서 가장 높은 수준 을 나타내었다. 그러나 우리나라 하천 퇴적물 중 DDTs 농 도는 세계 10대 DDT 사용국에 해당하는 중국, 인도, 미국 및 이집트 등의 강이나 하구에서 검출된 농도에 비해 매우 낮았으며 기타 국가의 퇴적물 농도와 비교해도 상대적으로 낮은 수준을 보였다. 퇴적물 시료에서 검출된 HCB와 DDTs에 농도를 NOAA 가 제시한 퇴적물권고기준치와 비교한 결과 HCB 농도는 모두 ERL값에 크게 미치지 않는 것으로 나타나 저서생물 에 위해한 영향을 미치치 않는 것으로 나타났다. DDTs는 일부 지점에서 ERL (1.58 ng/g)을 초과하였으나 ERM (46.1 ng/g)을 초과하는 시료는 없는 것으로 나타났다. 이를 토대 로 볼 때 DDTs는 저서생물에 위해한 영향을 줄 것으로 예 상되는 수준은 아니지만 지속적 관찰이 요구되는 것으로 판 단된다. Journal of KSEE Vol.34, No.5 May, 2012

9 大 韓 環 境 工 學 會 誌 論 文 국내 주요 수계 표층 퇴적물 중 HCB와 DDTs의 농도분포 특성에 관한 연구 343 사 사 본 연구는 국립환경과학원의 지원으로 수행되었으며 이에 감사드립니다. 참고문헌 1. Seung-Kyu Kim, Jong Seong Khim, Kyu-Tae Lee, John P. Giesy, Kurunthachalam Kannan, Dong-Soo Lee and Chul- Hwan Koh, Emission, Contamination and Exposure, Fate and Transport, and National Management Strategy of Persistent Organic Pollutants in South Korea, Developments in Environ. Sci., 7, ISSN: /DOI: /S (07) (2007). 2. 김병훈, 이지훈, 기획특집: 국내 잔류성 유기오염물질(POPs) 의 정책 및 관리 방향, KIC News, 13(5), (2010). 3. 잔류성 유기화학물질(POPs)의 국내 규제현황, 환경부(2000). 4. 내분비계 장애물질 측정분석방법, 국립환경과학원(2002). 5. 잔류성유기오염물질(POPs) 측정 분석방법 연구(I), 국립환 경과학원(2006). 6. Draft PBT National Action Plan For Hexachlorobenzene (HCB) for Public Review Prepared by The USEPA Persistent, Bioaccumulative and Toxic Pollutants (PBT) HCB Workgroup (2000). 7. Oliver, B. G. and Pugsley, C. W., Chlorinated contaminants in St. Clair River sediments, Water Pollut. Res. J. Can., 21, (1986). 8. 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