11(1)-07.fm

한국환경분석학회지제 11 권 ( 제 1 호 ) 46~54, 2008 J. of the Korean Society for Environmental Analysis 대기중유기염소계살충제의식물 ( 부추 ) 에대한침착특성 최민규 * 천만영 * 국립수산과학원환경연구팀, 한경대학교환경공학과 Deposition Characteristics of Atmospheric Organochlorine Pesticides on Plant(Allum tuberosum) Minkyu Choi* and Man-Young Chun *Marine Environment Research Team, National Fisheries Research & Development Institute, 408-1 Sirangri, Gijangeup, Gijangkun, Busan, 619-902, Korea Department of Environmental Engineering, National Hankyoung University, 67-1 Suckjungdong, Anseong, Kyouggido, 456-749, Korea It was studied in this paper to investigate the deposition characteristics of atmospheric organochlorine pesticides(ocps, heptachlor-epoxide, α/γ-chlordane, α/γ-hexachlorocyclohexane,, p,p'-ddt and p,p'-dde) on plant(allum tuberosum). OCPs concentrations in ambient air and plant were measured every two weeks from July to October. It was observed that the ambient air concentrations of OCPs were increased with increasing temperature and vapor pressure of OCPs, with decreasing LogKoa of chemicals. But the deposited plant concentrations of OCPs were increased with decreasing temperature, with increasing LogKoa of compounds. OCPs was deposited in plant from air since the plant-air fugacity quotients (f plant /f air ) of OCPs is lower than 1 in summer. However, it was known that plant is a secondary pollution source of OCPs in air since f plant /f air of OCPs is greater than 1 in fall. Generally the trend of f plant /f air were decreased with increasing LogKoa of compounds. The slope and determination coefficient (R 2 ) of regression line between plant-air concentration ratio[log(c p /C a )] and Log(Koa) in fall were greater than those in summer. In this study, it were revealed that the relationship between plant-air fugacity quotients (f plant /f air ) and LogKoa, and between plant-air concentration ratio[log(c p /C a )] and LogKoa of OCPs was smaller than those of PCDD/Fs and PCBs which are homologue compounds. Key words : organochlorine pesticides(ocps), deposition, LogKoa, plant-air fugacity quotients (f plant /f air ), plant-air concentration ratio[log(c p /C a )] 1. 서론농약, 특히유기염소계살충제 (organochlorine pesticides, OCPs) 는해충과질병을예방하는데가장효과적인수단이므로농산물의생산량을늘리기위하여우리나라에서도많은양이사용되었다 1). 그러나 OCPs는동물과인간에게최기형성, 돌연변이, 암및생식장애등의질병을야기시키므로우리나라를비롯한대부분의구미각국에서는 60년대말과 70년대초에제조와사용이금지되었지만환경중에서잔류성이크기때문 에아직까지대기, 토양, 퇴적물및수계등환경매체에서상당량이검출되고있다 2-9). OCPs는반휘발성유기화합물 (semivolatile organic compounds: SOCs) 로대기중에서는가스상과입자상으로존재하며습식 (rain out과 wash out) 및건식침착에의하여대기에서토양, 식물, 수계등의환경매체로침착되고, 기온이높아지면다시휘발되어대기로유입되는순환과정을반복한다 10,11). 특히대기중 OCPs를포함한잔류성유기화합물 (persistent organic compounds, POPs) 는친유성 (lipophilic) 으로식물잎표 To whom correspondence should be addressed. E-mail: mychun@hknu.ac.kr

대기중유기염소계살충제의식물 ( 부추 ) 에대한침착특성 47 면에분포하고있는지질 (lipid) 에침착되므로대기중 POPs는먹이사슬을통하여인체에유입되어축적된다. 또이러한특성을이용하여나뭇잎을비롯한식물은각지역의대기중 POPs 농도를측정하는바이오모니터로도이용이가능하다. 대기중 POPs의인체유입메카니즘과바이오모니터링에식물을이용하기위해서는대기-식물간침착메카니즘을이해하는것이매우중요하므로많은연구자들에의하여이분야의연구가수행되어왔다. 그러나대부분의연구는 POPs 중에서도 PCDD/Fs(polychlorinated dibenzo-p-dioxin/ furans) 와 PCBs(polychlorinated biphenyls) 에집중되어있다 12-24). 그런데 PCDD/Fs와 PCBs는 POPs 중에서도동족체 (homologue) 화합물로서증기압 (Pa) 과 octanol-air partition coefficient(koa) 등물리ㆍ화학적특성이분자량에따라거의일정하게변화하지만 OCPs 는동족체화합물이아니기때문에그러한특성이잘나타나지않는다 15-17,20,25-27). 이연구는대기중 OCPs의먹이사슬을통한인체유입메카니즘이해와바이오모니터링에활용할목적으로식물의생장기간인 7월부터 10월까지부추 (Allum tuberosum) 를이용하여대기-식물간 OCPs 침착특성에관하여규명한것이다. 2. 실험및방법 2.1. 시료채취본연구에사용된대기및식물시료는도농복합지역으로과거에 OCPs 사용이많았을것으로추측되는경기도안성시에소재한국립한경대학교에서식물생장기간인 1999년 7월 20일부터 10월 26일까지 2주간격으로동시에채취하였다. 대기시료는직접제작한 low volume PUF(polyurethane foam) plug air sampler를이용하여 35 L/min 으로 2주간연속채취하여총유량이약 600 m 3 로하였으며, 입자상 (Whatman Φ47 mm glass fiber filter, GFF) 과가스상 (PUF, Klaus Ziemer Gmbh사, 546.5 cm) 를동시에채취하였다. 시료채취후 GFF와 PUF 는같은유리병에넣고알루미늄호일로막아병마개로밀봉하였으며분석시까지 -26 o C의냉동고에보관하였다. OCPs의입자상및가스상농도분율을측정하기위한시료는 high volume PUF plug air sampler (General Metal Works Inc., Ohio) 를이용하여약 48 시간동안채취하였으며, 시료채취유량은약 600~700 m 3 였다. 식물시료인부추 (Allum tuberosum) 역시대기시료와동일하게 2주간격으로채취하였다. 부추는약 1m 2 나무상자를제작하고씨를파종하여재배하였으며 2 주간격으로잘라서시료로사용하였다. 채취한부추는알루미늄호일로싼후 PE 백에넣고밀봉한다음아이스박스로실험실까지운반하였으며, 분석시까지 -26 o C 의냉동고에보관하였다. 본연구에이용된기온자료는국립한경대학교에설치되어있는기상청의 AWS(auto weather system, http://www.kma.go.kr/intro.html) 자료를이용하였다. 2.2. 전처리및분석방법대기시료는 GFF와 PUF를동시에 Soxhlet에넣고용매 (hexane:dcm=9:1) 250 ml로 24시간추출하였으며, 추출된시료는회전증발농축기를이용하여 2~3 ml까지농축하고실리카컬럼과 GPC 칼럼을이용하여시료정제및분류 (fractionation) 한후분석하였다. 식물시료는부추약 10 g을 5cm 길이로잘라서 250 ml 갈색병에넣고용매 (hexane:acetone=4:1) 100 ml로초음파추출기에서 2시간연속추출한다음깔때기에서무수황산나트륨 (anhydrous sodium sulfate, Pure Chemical Co., GR grade) 으로수분을제거하고플라스크로옮겼다. 그리고다시용매 100 ml로 1시간더추출하여추출용매를합한후회전증발농축기에서 2~3 ml까지농축하고산성실리카컬럼과 GPC 칼럼을이용하여시료를정제하였다. 산성실리카칼럼 (Φ 11 mm, 길이 300 mm) 은하단으로부터산성실리카 (acidified silica, 30% w/w) 3 g, 활성실리카 (activated silica: Merck사, 70~230 mesh ASTM) 1.5 g 및 Na 2 SO 4 를일정량넣은다음 hexane 30 ml로충진물질을세척한후시료를넣고헥산 15 ml, hexane:dcm(1:1) 10 ml, DCM 35 ml로시료를용출시켜회전증발농축기에서약 1 ml 까지농축하였다. 실리카칼럼통과후에도제거되지않은시료중의방해물질을분리하기위하여 GPC(gel permeation chromatography) 칼럼 (Φ 20 mm, 길이 300 mm) 으로다시정제하였다. GPC 칼럼에는 Bio-Bead(S-X3, 40~80 µm, Bio-Rad사 ) 12 g을충진하였으며 hexane: DCM(1:1) 140 ml를사용하여시료를용출시켰는데, 처음 34 ml는지질등방해물질이포함되어있으므로버리고나머지용출액을시료로사용하였으며회전증

48 최민규 천만영 발농축기에서 2~3 ml까지농축하였다. 농축액을정량적으로 micro-vial로옮기고 keeper로서 dodecane (Sigma) 을주입하고질소로농축하여최종부피를 50 µl로하여 GC/MSD로분석하였다. Table 1은 OCPs 의분석조건을나타낸것이다. 부추의수분함량은시료약 10 g을 95 o C 전기건조기에서 12시간건조후무게차로구하였으며, 유기탄소 (organic carbon) 의양은건조한시료를 450 o C 전기로에서약 12시간강열한다음전후의무게차로구하였다. OCPs 표준용액은 Supelco사에서구매한 TCL Pesticides Mix(Cat. No. 48913), α-chlordane(cat. No. 48192), γ-chlordane(cat. No. 48193) 및 transnonachlor(cat. No. 48137) 를혼합하여사용하였으며 internal surrogate standard는 13 C 12 -lindane, 13 C 12 - DDT, 13 C 4 -dieldrin, d 4 -endosulfan II(Cambridge Isotope Laboratories, Inc.) 를, recovery surrogate standard는 4,4-dibromo-octafluoro-biphenyl(Supelco) 를사용하였다. 또모든유리기구는초순수로세척하여건조시킨후 acetone, hexane 및 DCM으로각각 3회세척한다음사용하였다. 알루미늄호일은 hexane으로세척한후사용하였으며 PUF는속슬렛추출장치에서 DCM으로 24시간세척하고진공건조기에서건조한다음유리병에넣어알루미늄호일로막고병마개로밀봉하여차광된실온에서사용할때까지보관하였다. GFF는 450 o C의전기로에서 12시간이상강열한다음데시케이터에서냉각시킨후알루미늄호일로싸서 polyethylene(pe) 백에넣고밀봉하여보관하였다. 2.3. QA/QC OCPs에대한 GC/MSD의검출한계는 1.1~34.5 pg/ µl이었으며 OCPs의 calibration standard 일정량을사용하여전처리과정을거친후 OCPs의평균회수율 (n=6) 은 68.6 ± 6.3 %(57~86%) 이었다. 식물시료는 duplicate analysis를수행하였으며, 이때각성분농도의변위계수 (coefficient of variance) 는 19.5 ± 12.8% (7.5~52.1%) 이었다. 또정량에포함한피크크기는노이즈피크의 3배이상인것만포함시켰다. 3. 결과및고찰 Table 2에시료채취기간별로대기및식물 ( 부추 ) 중 OCPs 농도, 기온및 OCPs 각성분의증기압 (P L ), Koa(octanol-air partition coefficient) 및분자량등을나타내었다. 3.1. 대기중 OCPs의농도 Table 2를보면대기중 OCPs 농도는기온이높은여름 ( 평균 26.1 ± 3.3 o C) 이 4.8~216.5(pg/m 3 ), 기온이낮은가을 ( 평균 18.7 ± 3.2 o C) 이 0.7~63.1(pg/m 3 ) 로여름의농도가가을보다평균 3.4배 (1.7~7.1배 ) 더높았다. Fig. 1(a) 는 OCPs의대기중농도 (pg/m 3 ) 와증기압 (Pa) 사이의회귀직선을나타낸것으로두인자사이에큰정 (+) 의상관관계를보였으며기온이높을수록상관성이크게나타났다. Fig. 2(a) 는대기중 OCPs 농도와 LogKoa 와의관계를나타낸것으로 LogKoa 값이클수록대기중에서의농도는낮아지는경향을보였는데기온이높을수록이러한현상이더강하게나 Table 1. GC/MSD operating parameters for OCPs analysis GC/MSD Shimadzu QP5050A Column DB-5MS capillary column 5% diphenyl & 95% dimethylpolysiloxane, 30 m 0.25 mm 0.25 µm Injection volume 2 µl (Split 10: 1) Carrier gas Helium 1.0 /min, Methane(reagent gas) Aux temp. 250 o C Injector temp. 250 o C Temp. program Ionization Ion Source temp./quadrupole temp. Detection 150 o C for 2 min, 30 o C/min to 170 o C, 4 o C/min to 200 o C (for 5.5 min), 4 o C/min to 237 o C, 70 o C/min to 320 o C, 320 o C for 4.09 min NCI(Negative chemical ionization) 250 o C SIM

대기중유기염소계살충제의식물 ( 부추 ) 에대한침착특성 49 타났다. 이것은기온이높으면토양, 수계및식물잎등환경매체에침착되어있던 OCPs가대기중으로휘발되기때문이며, Koa가커질수록환경매체중유기물과 OCPs의결합력이커져휘발이어렵기때문으로생각된다 10,11). 3.2. 식물중 OCPs의농도 Table 2를보면식물 ( 부추 ) 에침착된 OCPs 농도는가을에는 274.2~3,585.8(pg/g d.w.), 여름에는 53.7~ 404.9(pg/g d.w.) 로가을이여름보다평균 9배 (3.9~ 31.4배 ) 더높았다. Fig. 1(b) 는 OCPs의식물중농도 (pg/g d.w.) 와증기압 (Pa) 사이의회귀직선을나타낸것으로두인자사이에상관성은나타나지않았다. Fig. 2(b) 는식물에침착된 OCPs 농도와 LogKoa 사이의관계를나타낸것으로여름에는두인자사이에상관성이전혀나타나지않았으나가을에는상관성은약하지만 LogKoa가증가할수록부추중 OCPs 농도도증가하는경향을보였다. 이것은 OCPs는기온이낮을수록 Koa 값이커지고증기압은낮아져대기중 OCPs가식물에더많은양 Table 2. COPs concentration in ambient air and on plant. Summer Fall Total Air (pg/m 3 ) Sampling date Temp ( o C) α-hch γ-hch HEPX γ-chl α-chl p,p'-dde p,p'-ddt 20/Jul-04/Aug 04/Aug-17/Aug 31/Aug-14/Sep 14/Sep-28/Sep 28/Sep-12/Oct 12/Oct-26/Oct 26.5 28.4 24.3 25.0 26.1 3.3 16.9 18.7 3.2 23.6 4.2 318.2 335.6 137.0 75.3 216.5 130.1 77.8 48.4 63.1 20.7 246.4 244.4 87.0 74.2 58.2 22.5 60.5 27.9 22.9 10.7 16.8 8.7 67.6 64.1 33.0 17.0 51.2 10.8 28.0 18.1 19.5 8.1 13.8 8.1 31.8 26.9 6.5 2.4 14.8 1.2 6.2 6.1 2.3 0.9 1.6 1.0 6.6 7.1 4.1 1.8 12.6 0.6 4.8 5.4 1.0 0.4 0.7 0.4 4.8 5.7 55.3 25.9 71.7 43.3 24.4 34.2 15.7 24.9 13.1 50.7 40.9 33.4 12.1 58.4 22.0 31.5 19.9 17.2 12.9 15.0 3.0 33.7 26.0 Summer Fall Total Plant(Allum turberosum) (pg/g d.w.) Sampling date Temp ( o C) α-hch γ-hch HEPX γ-chl α-chl p,p'-dde p,p'-ddt 20/Jul-04/Aug 04/Aug-17/Aug 31/Aug-14/Sep 14/Sep-28/Sep 28/Sep-12/Oct 12/Oct-26/Oct Molecular weight 25) LogKoa 31) vapor pressure(pa) 25) 26.5 28.4 24.3 25.0 26.1 3.3 16.9 18.7 3.2 23.6 4.2 95.9 178.3 382.2 354.1 252.6 138.0 1,024.2 955.1 989.7 48.9 498.3 395.9 290.9 7.61 0.073 N.D N.D 214.9 N.D 53.7 107.5 N.D 548.4 274.2 387.8 127.2 223.5 290.9 7.85 0.0274 105.3 229.1 267.8 233.0 208.8 71.2 1,162.7 1,028.8 1,095.7 94.7 504.4 463.3 389.2 8.29 0.000347 85.3 121.9 186.1 174.4 141.9 47.0 723.1 676.1 699.6 33.3 327.8 290.6 409.8 8.87 0.00315 51.6 91.9 95.7 79.9 79.8 19.9 387.4 240.3 313.9 104.0 157.8 130.4 409.8 8.92 0.00265 179.1 366.6 469.3 604.5 404.9 179.3 3,658.4 3,289.9 3,474.2 260.6 1,428.0 1,595.3 319.0 9.68 0.00372 29.1 387.5 114.4 182.2 4,147.2 3,024.4 3,585.8 794.0 1,271.5 1,832.9 354.5 9.82 0.000135 HEXP: Heptachlor epoxide, CHL: Chlordane, : Standard Deviation, HCH: Hexachlorocyclohexane, N.D: Not Detected.

50 최민규 천만영 Fig. 1. Regression line between concentration in air (a) and plant (b), and vapor pressure for OCPs. Fig. 2. OCPs seasonal concentration in ambient air (a) and on plant (b) versus LogKoa. 이침착되기때문으로생각된다 16,25). 3.3. 대기와식물중 OCPs의 fugacity Fugacity는대기-식물, 대기-물, 대기-토양, 물-퇴적층등두환경매체 (matrix) 간의평형이동을설명하기위하여이용된다. 두환경매체에포함된각 OCPs의 fugacity가같으면두환경매체간 OCPs는평형에도달하였음을의미하지만그렇지않을경우에는 fugacity 가높은환경매체에서낮은환경매체로평형이이동된 다 28-32). 환경매체에서각성분의 fugacity는다음식 (1) 으로구할수있다 31,32). C f = ------ zm (1) 여기서 C는환경매체에서의 OCPs 농도 (g/m 3 또는 g/ g), M은분자량 (g/mol), z는각성분에대한환경매체의 fugacity 용량 (mol/m 3 -Pa) 이다. 대기에대한 fugacity 용량은다음식 (2) 와같다. 1 z a = ------ RT (2) 여기서 R은기체상수 (8.314 J/mol-K), T는절대온도 (K) 이다. 식물에대한 fugacity 용량은식 (3) 과같다. z p = f oc ρ p K oc z w (3) 여기서 ρ p 는식물의밀도 (1.0 g/cm 3 )( 여현구등, 2002), K oc 는식물중유기물-물간의분배계수 (plant organic

대기중유기염소계살충제의식물 ( 부추 ) 에대한침착특성 51 carbon-water partition coefficient) 로 K oc =0.51K ow, 그리고 z w 는물에대한 fugacity 용량으로 z w =1/H이다 25,33). 식 (4) 를이용하여식물과대기에대한각 OCPs의 fugacity 지수 (plant-air fugacity quotients, f plant /f air ) 를정리하면다음식 (5) 와같다 28). K -------- ow H f ---------- plant f air K oa = ------- RT C ------------- plant C air 1 = ------------------------------ 0.41ρ p f oc K oa 식 (5) 로계산한각 OCPs의 f plant /f air 값을 Fig. 3 에나타내었다. Fig. 3에서기온이높은여름에는모든 OCPs 성분의 f plant /f air 값이 1보다작아 (0.01~0.86) 대기에서식물로 OCPs가침착되고기온이낮은가을에는 p,p'-ddt 및 p,p'-dde를제외한성분의 f plant /f air 값이 1보다크기때문에 (4.19~10.71) 식물에침착된 OCPs가대기중 OCPs의 2차오염원임을알수있었 (4) (5) 다. 그러나다른 OCPs 성분과는달리가을에도 p,p'- DDE와 p,p'-ddt의 f plant /f air 값은각각 0.53과 0.66으로 1보다작았다. Fig. 4는 high volume PUF plug air sampler로채취한대기중 OCPs의입자상과가스상농도분율을나타낸것으로 p,p'-dde와 p,p'-ddt 는입자상분율이상당히높았지만나머지성분은대부분이가스상으로존재하였다. 대기중 POPs의식물로의주된침착경로는건식가스상침착이다 12). 그러나이번연구에서는 low volume(35 L/min) 으로 2주간연속시료를채취하였기때문에모델에대입한대기중 OCPs 농도는입자상과가스상농도를합한총농도를사용하였다. 이것에의한오차때문에가을에도 p,p'-dde와 p,p'-ddt의 f plant /f air 값이 1보다작았다고생각된다 13). Fig. 5는각 OCPs 성분의 LogKoa와 f plant /f air 간의관계를나타낸것이다. 그림에서 LogKoa 값이 Fig. 3. Plant-air fugacity quotients for OCPs. Fig. 5. Plant-air fugacity quotients vs LogKoa. Fig. 4. Gas-particle fraction of OCPs in ambient air.

52 최민규 천만영 McLachlan(1996) 13) 이 fugacity meter를이용하여구한 Hexachlorobenzene, PCBs 및 PCDD/Fs에서도같은결론을얻었다. 그러나 Hexachlorobenzene, PCBs 및 PCDD/Fs의경우는 LogKoa와 f plant /f air 값사이에큰상관성을보였으나 OCPs 경우는회귀직선의결정계수가 0.29로낮았다. 3.4. Log(C p /C a )-LogKoa Fig. 6은식물중 OCPs 농도 (C p, pg/g d. w.) 로대기중 OCPs 농도 (C a, pg/m 3 ) 를나눈값 [plant-air concentration ratio, Log(C p /C a )] 과 LogKoa 간의관계를나타낸것이다. 식물에존재하는지질이 octanol로모사가가능하고대기와식물중 OCPs가평형에도달하였을경우 Log(C p /C a ) 와 LogKoa 간에는선형관계가성립하고회귀직선의기울기도 1에가까워진다 16,17,23). 그러나이번연구에서여름에는 Log(C p /C a ) 와 LogKoa 간회귀직선의기울기가 0.3644, 가을에는 0.5508로가을이여름보다기울기가더컸지만 1과는차이를보였다. 기울기가 1에도달하지못한이유는첫째, octanol 이부추의지질과물리ㆍ화학적특성이서로달라부추의지질을잘모사하지못하기때문일가능성이있고둘째, 대기-식물분배는지질이외에다른인자들의영향을받기때문일수도있으며셋째, 식물이대기에노출되는시간이짧아서평형에도달할시간이부족했기때문일수도있다. Peter et al.(1997) 16) 은 fugacity meter로 5 종류의식물에대한 Log(C p /C a ) 와 LogKoa 간의관계에대하여연구하였는데식물의종류에따라기울기는 0.57~1.15였다. 이것은식물의종류에따라지질의물리ㆍ화학적특성이서로달라 octanol로모사를할수없거나대기-식물분배에지질이외의인자가영향을미치고있기때문으로생각된다. Gareth et al.(1998) 18) 이 PCBs의 Log(C p /C a ) 와 LogKoa 간의관계에대하여연구하고식물이대기중에 6일이상노출되면 Log(C p /C a) 와 LogKoa 간회귀직선의기울기는거의일정하여평형에도달한다고보고하였다. 본연구에서는대기와식물의접촉시간이 14 일이었으므로식물이대기중에노출되는시간이부족하여평형에도달하지못한것은아닌것으로생각되며, 부추중지질을 octanol로충분히모사할수없거나대기-식물분배에지질이외에다른인자들이영향을미쳤을가능성이더큰것으로판단된다. Peter et al. 16) 은기온이올라갈수록 C a 는증가하지만 C p 와 Koa 값은작아지므로 Log(C p /C a) 와 LogKoa 사이의회 귀직선의기울기는작아진다는결과를얻었다. 이번연구에서도가을의회귀직선의기울기 (0.5508) 가여름의기울기 (0.3644) 보다더커서 Peter et al. 16) 과동일한결과를얻었다. Fig. 6에서 Log(C p /C a ) 와 LogKoa 간회귀직선의결정계수 (R 2 ) 는여름이 0.3236, 가을이 0.5759로가을이여름보다더강한선형성을보였다. Peter et al. 16) 과 Gareth et al. 17) 은대기-식물분배에대한 PCDD/Fs와 PCBs에대하여연구하였는데, 가을에는 Log(C p /C a ) 와 LogKoa 간회귀직선의결정계수가각각 0.9 이상으로선형성이양호하였다. OCPs의결정계수가 PCDD/Fs나 PCBs보다낮은것은 PCDD/Fs와 PCBs는동족체 (homologue) 화합물로분자량이증가함에따라증기압과 Koa를비롯한물리ㆍ화학적특성이거의일정하게변하지만 OCPs는동족체화합물이아니기때문에각성분의물리ㆍ화학적특성이규칙성을나타내지않기때문일가능성이크다. 15,19,20,25,26,36). 또하나의이유는대기중 POPs가식물에침착될때의주경로는건식가스상침착이다 12). 그런데대기중 PCBs는거의가스상으로존재하며 17,34), Peter et al. 16) 의대기-식물분배에대한연구에서는 PCDD/Fs의가스상농도만을계산에이용하였다. 그러나이번연구에서는 Fig. 4에나타낸것처럼 p,p'-dde와 p,p'-ddt는입자상분율이상당히큼에도불구하고대기중 OCPs 농도에가스상과입자상농도를합한총농도가사용되었기때문에발생하는오차때문일가능성이크다 17,35). 특히여름이가을보다결정계수가더낮은것은 Fig. 2(b) 에서보듯이식물에침착된 OCPs 농도와 LogKoa 간상관성이 Fig. 6. Log plant-air concentration ratios [Log(C p /C a )] against Log octanol-air partition coefficients (LogKoa).

대기중유기염소계살충제의식물 ( 부추 ) 에대한침착특성 53 가을보다여름에더낮기때문으로생각된다. Gareth et al. 17) 도 PCBs에대한실험에서여름 (0.6631) 이가을 (0.9065) 이나겨울 (0.9572) 보다결정계수값이더낮다고보고하였다. 4. 결론 대기와식물 ( 부추, Allum tuberosum) 에침착된유기염소계살충제 [organochlorine pesticides, OCPs (α/γ-hexachlorocyclohexane, heptachlor-epoxide, α/γchlordane, p,p'-ddt 및 p,p'-dde)] 의농도를 2주간격으로동시에측정ㆍ분석하여대기중 OCPs의식물로의침착특성에대하여연구한결과다음과같은사실을알았다. 1) 대기중 OCPs 농도는증기압과기온이높을수록농도가높았고, LogKoa 값이커질수록농도가낮았다. 그러나식물에침착된 OCPs 농도는기온이낮을수록, LogKoa가증가할수록농도가높았다. 2) 기온이높은여름에는 plant-air fugacity quotients (f plant /f air ) 가 1보다작아대기의 OCPs가식물로침착되고, 기온이낮은가을에는 f plant /f air 가 1보다커식물에침착된 OCPs가대기중 OCPs의 2차오염원이었으며, f plant /f air 는 LogKoa 값이증가할수록감소하는경향을보였다. 3) Plant-air concentration ratio[log(c p /C a )] 와 LogKoa 간의관계에서는기온이낮을수록회귀직선의기울기와결정계수가더컸다. 4) OCPs는동족체화합물인 PCDD/Fs와 PCBs에비하여 f plant /f air - LogKoa, Log(C p /C a ) - LogKoa 간의상관성이더낮게나타났다. 참고문헌 1. 한기학, 박창규, 김복영, 김재정, 이규승, 이영환, 신제성, 엄기태, 정영상, 허종수, 농업환경화학, 1996, 216-282, 동화기술. 2. T. Colborn, F. S. V. Saal, and A. M. Soto, Environ. Health Perspect, 1993, 101(5), 378-384. 3. M.S. Wolff, P. G. Toniolo, E. W. Lee, M. Rivera and N. Dublin, J. Nat. Cancer Inst. 1993, 85, 648-652. 4. T. F. Bidleman and A. D. Leone, Environmental Pollution, 2004, 128, 49-57. 5. H. Nakata, Y. Hirakawa, M. Kawazoe, T. Nakabo, K. Arizono, S. L. Abe, T. Kitano, H. Shimada, I. Watanabe, W. Li and X. Ding, Environ. Pollut., 2005, 133, 415-429. 6. S. R. Rissato, M. S. Galhiane, V. F. Ximenes, R. M. B. Andrade, J. L. B. Talamoni, M. Libanio, M. V. A. Almeida, B. M. Apon and A. A. Cavalari, Chemosphere, 2006, 65, 1949-1958. 7. H. B. Zhang, Y. M. Luo, Q. C. Zhao, M. H. Wong and G. L. Zhang, Chemosphere, 2006, 63, 633-641. 8. 최민규, 천만영, 김태욱, 선우영, 대한환경공학회지, 2002, 24(6), 1091-1103. 9. 최민규, 천만영, 환경독성학회지, 2007, 22(2), 111-118. 10. B. Andreas, D. Mackay, M. Matthies, F. Wania and E. Webster, Eviron. Sci. Technol., 2000, 34(4), 699-703. 11. C. J. Halsall, R. Bailey, G. A. Stern, L. A. Barrie, P. Fellin, D. C. G. Muir, B. Rosenberg, F. Y. Rovinsky, E. Y. Kononov and B. Pastukhov, Environmental Pollution, 1998, 102, 51-62. 12. K. Welsch-Pausch, M. S. Mclachlan and G. Umlauf, Eviron. Sci. Technol., 1995, 29(4), 1090-1098. 13. M. S. McLachlan, Environ. Sci. Technol., 1996, 30, 252-259. 14. M. S. McLachlan, Chemosphere, 1997, 34, 1263-1276. 15. P. Komp and M. S. Mclachlan, Eviron. Sci. Technol., 1997, 31(3), 886-890. 16. P. Komp and M. S. Mclachlan, Eviron. Sci. Technol., 1997, 31(10), 2944-2948. 17. G. Thomas, A. J. Sweetman, W. A. Ockenden, D. Mackay and K. C. Jones, Eviron. Sci. Technol., 1998, 32(7), 936-942. 18. G. O. Thomas, K. E. C. Smith, A. J. Sweetman and K. C. Jones, Environmental Pollution, 1998, 102, 119-128. 19. F. Bohme, K. Welsch-Pausch and M. S. Mclachlan, Eviron. Sci. Technol., 1999, 33(11), 1805-1813. 20. G. O. Thomas, J. L. Jones and K. C. Jones, Eviron. Sci. Technol., 2002, 36(11), 2372-2378. 21. 천만영, 대한환경공학회지, 1998, 20(10), 1377-1383. 22. 유시균, 김태욱, 천만영, 한국환경농학회지, 1999, 18(2), 116-121. 23. 여현구, 최민규, 천만영, 김태욱, 선우영, 한국대기환경학회지, 2001, 17(5), 415-424. 24. 여현구, 최민규, 천만영, 김태욱, 선우영, 한국대기환경학회지, 2002, 18(4), 265-274. 25. D. Mackay, W. Y. Shiu and K. C. Ma, Illustrated Handbook of Physical-Chemical Properies and Environmental Fate for Organic Chemicals, Volume I, II, V, 1997, Lewis publishers. 26. M. Shoeib and T. Harner, Environmental Toxicology and Chemistry, 2002, 21(5): 984-990.

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