혈중 납 추정법을 이용한 어린이 위해성 평가

Abstract

[한글]

국가산업단지가 위치해 있는 수도권지역의 대표적인 산업도시의 대기 및 토양에 대한 환경오염도 조사를 각 계절별 (8월-여름, 10월-가을, 12월-겨울)로 지역을 구분하여 공단지역과 주거지역으로 측정하였다. 대기의 시료 채취기간은 기상상태를 고려하여 24시간 3일 연속으로 하였고, 분석은 채취된 여지를 혼합산 (질산 : 염산 = 1:1) 5㎖로 산분해하여 ICP-MS로 정량 분석을 실시하였다. 토양시료는 심토와 표토로 구분하여 채취하였고, 원심분리기를 이용하여 수분함량을 낮춘 후 음지에서 자연건조를 통하여 건조한 후 2㎜ (10mesh)체를 이용해 통과분에 한하여 사분법을 이용, 대표 시료를 준비하고 필요에 따라 아게이트 몰탈을 이용하여 분쇄한 후 ICP-OES로 정량분석을 하였다. 음용수에서의 납 농도는 해당지역 내 수돗물로 공급되는 정수장 4지점과 마을 상수도 4지점, 먹는 물 공동시설인 약수터 8지점에 대해 대기 및 토양 측정 시점과 동일하도록 여름 (8월), 가을 (10월), 겨울 (12월)에 대한 자료를 근거로 분석하였고, 식품섭취에 따른 일일 납 섭취량은 1995년부터 2001년간 국내에서 유통되는 국내 일반적인 대표식단 중 주요 식품 내 납 농도에 대한 기존의 연구 (Lee 등, 2003)와 식약청 연구보고서 등의 결과를 바탕으로 국내 1～12세 아동의 섭취량을 통해 국내 아동의 납 섭취량을 추정하였다.대기의 전체 평균농도는 공단지역과 주거지역 모두 대기환경기준인 0.5㎍/㎥를 모두 만족하고 있었고, 토양의 전체 평균농도는 공단지역이 17.09㎎/㎏, 주거지역이 6.42㎎/㎏로 나타났다. 음용수 조사 결과, 모든 지점에서 불검출로 나타났으며, 불검출 농도에 대해 검출한계의 1/2 값을 적용하여 0.005㎎/L를 음용수 중 납 농도로 적용하였다. 식품 중 농도는 곡류 (쌀)와 감자류 (감자), 과실류 (사과), 야채류 (당근, 무, 시금치, 양파, 콩나물, 토마토), 육류에 대한 섭취가 많았으며, 그 외 다른 식품과 통합하여 식품섭취에 따른 일일 납 섭취량을 조사한 결과, 1～2세 어린이들은 16.93㎍/day, 3～6세 어린이들은 27.49㎍/day로 나타났다.인체 위해성을 평가하기 위하여 7세미만의 어린이에 대한 매체별, 경로별 인체 노출량 산정에 필요한 노출 특성 및 지표는 Mackon & Bogen(1992)의 연구자료와 U.S. EPA (1989, 1991, 1992b, 1995a, child-specific exposure factors handbook 2000), 보건복지부 자료를 적용하였다. 인체 노출량 추정결과, 공단지역과 주거지역 모두 섭취에 의한 영향이 다른 경로보다 컸음을 알 수 있었다. 혈중 납 농도를 추정하는 다양한 방법들 중에서, 본 연구에서는 U.S. EPA의 IEUBK Model을 적용하였으며, 선형방법과의 비교를 통해 국내 사례에 대한 검토를 실시하였다. 추정결과, 선형모형에서 예측된 혈중 납 농도는 모두 실측값 범위를 벗어나 활용하기 어렵다고 판단되었고, IEUBK Model은 예측된 혈중 납 농도가 모두 실측값 범위 안에 포함되어 있었으며, 예측값이 실측값보다 다소 높게 나타났으나, 적용하기에 큰 무리가 없는 것으로 판단되었다.국내 노출자료를 바탕으로 IEUBK Model을 이용하여 연구대상지역의 어린이의 혈중 납을 예측한 결과, 공단지역에서는 2.1～4.0㎍/㎗, 주거지역에서는 1.9～3.8㎍/㎗로 나타났으며, 용량-반응평가 자료를 통해 허용 노출량을 산출하였다. 최소영향관찰량을 10㎍/㎗로 할 경우 공단지역은 0.33㎍/㎗, 주거지역은 0.31㎍/㎗로 연구대상지역의 모든 어린이는 "MOE < 1"로 나타났고, 5.4㎍/㎗로 할 경우 공단지역은 0.61㎍/㎗, 주거지역은 0.58㎍/㎗로 연구대상지역의 모든 어린이는 "MOE < 1"로 나타났으며, 3㎍/㎗할 경우 공단지역이 1.10, 주거지역이 1.05로 나타나 "MOE > 1"로 신경발달장해의 잠재적인 위해영향이 존재하는 것으로 나타났다.결론적으로, Richard L Canfield, Bruce P. Lanphear의 최근 연구에서 1～10㎍/㎗에서도 지능지수의 저하가 일어난다는 결과에 따라 최소 6.2점의 지능지수 저하가 예상되며, Stockes 등 (1998)은 혈중 납 농도 2.9㎍/㎗에서 어린이의 운동 및 인지기능 부전이 나타난다는 연구결과에 따라 공단지역 어린이들에 잠재적인 영향이 있을 것으로 판단된다.

[영문]

Elevated blood lead levels in children can result in brain injury and, as a consequence, have negative effects on cognitive functioning and behavior. Risk assessment studies have focused on psychological measures, especially IQ, and also school achievement and behavioral adjustment as endpoints. Such studies, like epidemiological work in other areas, by necessity examine effects in large groups rather than in individuals. Since the peer-reviewed literature primarily describes those adverse effects noted in epidemiological studies, little or no attention has been directed to what is observed in the individual. The present review describes the presentation of individual lead-poisoned children from the perspective of the clinical neuropsychologist. The sequelae of lead poisoning typically observed in evaluation of individuals provide information in addition to that gained from risk assessment studies. In addition, attention to certain aspects of individual case presentation does provide information relevant to issues of public health.This paper is divided into five section.The first section provides lead contaminant levels on obtaining environmental concentration of air, soil, tap water, food. The second section provides a calculation of internal dose from multi-medium and multi-pathway. We sought to estimate the overall lead exposure of children aged 6 months to 6 years (the population group most exposed and most sensitive to lead) in industrial city through the various media (air, food, water, soils, and dust) and the respective contributions of each medium to the total dose. The third section provides blood lead level estimation using modified IEUBK Model. The fourth section provides dose-response assessment for blood lead level. Final section provides risk assessment for children and margin of exposure for blood lead level.Air lead concentration of Industrial complex and Residential area were below 0.5㎍/㎥. Soil concentration of Industrial complex was 17.09㎎/㎏ and Residential area was 6.42㎎/㎏. Lead level of drinking water reported non- detection and lead level for daily food intake was 16.93～27.49㎍/day. Application of the IEUBK model for lead indicates that modified U.S. EPA parameters overestimated mean blood lead levels, although the magnitude of over-prediction is diminished in recent years. Predicted blood lead level for children of industrial complex was 3.31㎍/㎗, and Predicted blood lead level for children of residential area 3.14㎍/㎗. Examination of the result reveals that, for lead exposure, food ingestion is the dominant route of exposure rather than inhalation and dermal, other ingestion (tap water, soil, dust). Margin of exposure for estimated blood lead level when LOAEL is 3㎍/㎗ was non- safety level for children of 1～6 years old.