인간, 물개, 재갈매기 알에서 발견되는 PBDE의 농도변화에 대한 고찰연구

Abstract

[한글]Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs)는 화재 발생을 지연 시키는 난연재로서 컴퓨터, 텔레비전을 비롯한 전자제품, 카페트, 가구, 직물 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 난연재로서의 유용성에도 불구하고 PBDEs는 polychlorinated biphenyls (PCB)나 dichloro-diphenyl-trichloroethane (DDT)와 유사한 신경학적 증상 뿐 아니라, 갑상선 호르몬을 비롯한 여러 내분비계에 이상을 일으킨다고 알려져 있다.

PBDEs 중 전 세계적으로 penta-BDE, octa-BDE, deca-BDE가 주로 상업적으로 생산되며, 그 생산량는 각각 14%, 6%, 80%를 차지하고 있다. 이들 중 특히 penta-BDE와 octa-BDE가 생물체에 축적된다고 알려져 있으며, 여러 연구에서 생물체에 PBDEs가 축적된 정도를 검출하였다.

본 고찰 논문에서는 PBDEs congeners 중, 가장 흔히 검출되는 BDE-47,

BDE-99, BDE-100, BDE-153, BDE-154의 검출량을 각기 다른 서식 환경에 살고 있는 스웨덴 여성의 모유, 북극해 물개의 지방 조직, 오대호 연안의 재갈매기알에 따라 비교하여, 그들의 생활환경에 따라 PBDEs 축적량이 어떠한지 고찰하였다. 또한, 각각의 congener의 변화량을 시간에 따라 추적관찰하여, 그 자료로 penta-BDE와 octa-BDE의 양을 추정하여 그 변화 추이를 관찰하였다.

스웨덴 여성의 모유에서 검출된 전체 PBDEs의 양은 1972년부터 1990년

대 후반까지 계속 증가하다가, 1990년대 후반 다시 감소하였다. 이러한 감소추세로의 변화는 유럽 지역에서의 penta-BDE에 대한 규제가 가장 큰 작용을 하였으리라 본다. PBDEs 중 BDE-47이 가장 많이 검출되었으며, penta-BDE 추정량도 평균 86.5%를 차지하여, 스웨덴 여성의 오염원으로서 penta-BDE의 역할이 컸다.

북극해 물개의 지방조직에서 검출된 PBDEs의 양도 1980년 이후 계속 증가하였으며, 그 검출량은 1990년대 후반이 되어도 감소하지 않았다. 이는 북미지역은 penta-BDE의 주 생산지이로, penta-BDE의 생산에 대한 규제가 있지 않아, 이것이 여름철 극지방으로 유입되는 대기를 통해 북극해 물개에 축적되었으리라 추정된다.

북극해 물개에서도 PBDEs 중 BDE-47이 가장 많이 검출되었으며, 이는

다른 인간이나 다른 생물집단에서보다 특히 더 많이 검출되었다. 또한

penta-BDE 역시 다른 생물집단에서보다 많이 검출되었다.

2000년 오대호 연안의 재갈매기 알에서 검출된 할로겐 원소를 함유한 유기화합물 중 PBDEs는 PCD와 DDE에 이어 세 번째로 가장 많이 검출되는 유기화합물이였으며, 그 농도도 1981년 9.4 g/g에서 2000년 530 g/g 으로 약 56배 증가하였다. 이러한 증가폭은 주로 BDE-47, BDE-100, BDE-99의 증가에 의한 것이며, 이중 BDE-47이 가장 큰 비중을 차지하였다.

인간과 동물에 대한 PBDEs의 생물 내 축적량은 1980년 이후 계속 증가

추세를 나타냈으며, 일부 생물 집단에서는 1990년대 후반 감소하기도 하였다. 이러한 PBDEs의 생물 내 축적량은 서식 환경 주변의 PBDEs의 소비량과 관계가 있어, penta-BDE의 주 소비지인 북미 지역의 영향권에 놓인 생물군에서는 그 감소추세가 둔화되어 있었다.

여러 생물에서 발견되는 공통적으로 가장 흔한 형태는 BDE-47이였으며, 이는 특히 북미 지역의 영향권에 놓인 북극해 물개의 지방 조직에서 높은 비율로 검출되었다. 전체 PBDEs 중 penta-BDE가 차지하는 비율도 적게는 66.0%에서 최고 98.8%로 penta-BDE가 생물 내에 축적되는 주 PBDEs였다.

penta-BDE 중 BDE-47이 BDE-99보다 더 많이 축적되었으며, 이는 BDE-47과 BDE-99이 생물 내에서 비슷한 반감기를 가진다하더라도, 생물 내에서의 이동 방식의 차이, polymer matrix를 통과하는 정도, 낮은 기화점으로 인한 빠른 전파 등 여러 가지 요인이 관여할 것으로 추정된다.

핵심어 : Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), 난연재, penta-BDE,

[영문]Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are flame retardants used in a wide range of materials such as television sets, computers, radios, textiles, and furniture. They appear to have an environmental dispersion simlar to that of polychlorinated biphenyls (PCBs) and chlorodiphenyltrichloroethane (DDT). In addition, based on its chemical structure and biological experiments, it is concerned that PBDE may have endotoxic or neurotoxic effects.

Three commercial mixtures are widely used (penta-BDE, octa-BDE, and deca-BDE), making up 14%, 6%, and 80%. In contrast to deca-BDE, penta and octa-BDE are founded in both human and wildlifes.

This paper is review of the available PBDE concentration founded in Swedish woman milk, Canadian arctic seal fat tissue, Great Lake gull eggs.

PBDEs concentration has been increased in Swedish human milk, seals fat tissue, gull eggs from 1980. Most of the dramatic increases in total PBDEs concentraions observed over the past 20 years seem to be connected with the penta-BDE formulation, which is mainly used as a flame retardnat in North America. In 1997, PBDEs founded in Swedish woman milk have been decreased. It may be due to the restriction of the use of PBDEs in Europe.

In PBDEs congener, BDE-47 was relatively higher in the all wildlifes. The concentration of BDE-47 measured in several wildlifes was varied from 66.0% to 98.8%. The concentration was highest in Canadian arctic seals which is influenced by North America. It may due to its relatively higher vapor pressure, or it may be due to the selective environmental elimination of BDE-47.

Keywords : Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), Flame retardant, penta-BDE, octa-BDE