대기중 휘발성 유기 오염물질의 환경, 개인 및 인체 모니터링을 통한 노출평가 연구

Abstract

[한글]

휘발성 유기 오염물질(volatile organic compounds, VOCs)은 우리의 건강에 영향을 미치는 중요한 물질 중 하나 이다. 하지만, VOCs의 노출 평가에 있어서 물질 자체의 특성, 즉 휘발성이 높고 분포의 범위도 넓어 많은 기술적 한계를 가지고 있다.

개인 노출 평가는 인체에 대한 노출과 내적 용량의 관계에 있어서 노출수준뿐 아니라 노출 빈도, 노출 형태 등의 정보를 제공함으로 매우 중요한 요소이다. 또한, 생체 모니터링은 위해 성 평가를 위한 인체 노출 평가에 있어 외부 노출의 측정 보다 매우 효과적으로 노출 정보를 알려 준다.

이 연구에서는 휘발성 유기 오염물질(VOCs)의 노출 평가를 위해 노출량 측정 방법을 확립하고, 각각의 노출 매체간(환경, 개인, 인체-혈액, 뇨, 호기)의 관계를 알아보고자 하였다.

비교적 고농도의 VOCs에 노출되고 있는 노출군에서 환경, 개인 및 혈액, 뇨 그리고 호기를 채취하여, purge & trap/thermal desorber/gas chromatography/MSD로 분석하였다. 환경 노출 평가 및 혈액, 뇨 및 호기를 매체로 VOCs의 인체 노출 평가에 응용 가능한 t

rap 방법의 확립과 trap의 break through test, 시료 채취 후 보관 상태와 시간에 따른 회수율 검토 및 MDL(method detection limit) 계산 등을 통하여 이의 신뢰성을 확인하였다.

환경 노출 평가 및 개인 노출 평가를 위해 passive monitor 방법을 확립하였으며, 실험실간 QA/QC를 통하여 신뢰성을 확보할 수 있었다.

노출군을 이용한 실제 적용을 통하여 환경 노출, 개인 노출 및 혈액, 뇨 및 호기중의 VOCs 측정으로 인체 모니터링을 실시하여, 환경 노출, 개인노출 및 인체 노출(혈액, 뇨, 호기)간 VOCs 그룹의 상관 분석을 하였다. 할로겐 화합물의 경우 각 노출 매체간에는 p 값 0.01 수준에서 상관성이 존재함을 알 수 있었다. 하지만, 방향족 화합물의 경우 환경, 개인 노출 및 혈액, 호기간에는 상관성이 존재하나, 뇨중 VOCs와 그 외 노출량간에는 상관성이 존재하지 않았다.

할로겐 화합물의 경우 개인 노출량에 가장 영향을 많이 미치는 요인은 환경 노출로 분석되었으며, 영향을 미칠 거라 예상했던 흡연 등은 이 연구의 범위에서는 영향이 없는 것으로 나타나 실험 과정중 지원자에 대한 12시간 정도의 금연은 결과에 영향이 없었음을 알 수 있었다. 이에 대한 회귀 모형을 Halogens^^personal=3.875+ 0.068Ha1ogens^^environmet(R**2=.930)와 같이 설정할 수 있었다.

방향족 화합물 역시 할로겐 화합물과 같이 흡연 여부 등 여러 요인 중 환경 노출량만이 개인 노출에 영향을 미쳤으며 이에 대해 회귀 모형은 Aromatics^^personal=34217.757- 31.266Aromatics^^environmet,(R**2=.821)와 같이 설정할 수 있었다.

할로겐 화합물의 경우 혈액의 VOCs 증가에 영향을 미치는 요인은 개인노출의 농도와 성별이었으며, 방향족 화합물에서는 뇨 중 VOCs 증가에 영향을 미치는 요인은 개인 및 환경 노출량과 각각의 흡연 기간이었다. 이들의 회귀 모형은;Halogens^^blood = 8.181+0.246H

alogens^^personal+3.975Gender(R**2=.925) ,Aromatics^^urine = 249.565+0.135Aromatics^^personal-5.651 D.S(R**2 =.735), 이었다.

그 외 인체 모너터링 매체에 영향을 미치는 요인들은 대상 VOCs 그룹모두 환경 및 개인 노출량이었다.

각 노출 측정 매체간 상관 분석 및 회귀 모형을 통하여 인체 노출량, 즉 인체 내적 용량 추정에 있어서 환경 노출량보다는 개인 노출량이 더 좋은 설명력을 제공하며, 노출량을 설명키 위해 인체 내적 용량 측정에 있어 가장 좋은 매체는 혈액이지만, 피실험자 및

실험자의 부담 등의 현실적인 면을 고려하여 호기 측정이 바람직함을 알 수 있었다.

이상과 같이 환경, 개인 및 인체 노출량 평가 방법을 정립하였고, 각 측정 매체들의 동시 측정에 의해 환경 노출, 개인 노출 및 혈액, 뇨, 호기중의 VOCs의 노출을 분석하여 각 노출간의 관계를 확인할 수 있었다.

내적 용량(dose)의 추정 모델 및 체내 흡입량(intake)의 추정을 통하여 최종 노출 평가를 해야 하므로 이는 계속 연구되어야 할 과제이다.

[영문]

Volatile organic compounds (VOCs) are an important public health problem throughout the world. Many important questions remain to be addressed in assessing exposure to these compounds. Because they are ubiquitous and highly volatile, special techniques must be applied in the analytical determination of VOCs.

It is so important to have a valid personal exposure assessment to evaluate the relationships. So it is important to investigate exposure frequency, exposure amount, personal exposure characteristics. Biological monitoring to evaluate humans exposure may contribute significantly to risk assessment by allowing estimation of the effectively absorbed doses, rather than just the external exposure concentrations which are evaluated by environmental monitoring.

This study was conducted to establish the analytic procedure of VOCs in each medium and evaluate the relationships among environmental media.

The subjects of this study are selected since they are exposed occupationally to VOCs at high levels. We collected a environmental, personal, blood, urine and exhalation samples. Collected samples were analyzed by purge & trap, thermal desorber, gas chromatography and mass selective detector.

Every analytical procedure was validated with the "break through test", "recovery test for storage and transportation", "method detection limit test" and "inter-laboratory QA/QC study".

Once finding indicated that halogenated compounds were correlate significantly to each other at p value <0.01. The correlation results from aromatic compounds were similar to that of halogenated compounds, except in urine sample.

We equated the amounts of VOCs in each medium using a linear regression technique. The results are as follows;

Halogens^^personal =3.875 + 0.068Ha1ogens^^environmet (R**2=.930) Aromatics^^personal =34217.757 - 31.266Aromaticsenvironmet( R**2=.821)

In multiple regression analysis, blood, urine, exhalation and environmental, personal, gender, duration of employment, number of daily smoking cigarettes, duration of smoking are considered. The results are as follows;

Halogens^^blood = 8.181 + 0.246Halogens^^personal +3.9750Gender(R**2=.925), Aromatics^^urine= 249.565 + 0.135Aromatics^^personal -5.651D.S(R**2=.735),

In conclusion, We are confirm the relationship between VOCs levels in each medium and establish an analytic procedure for VOCs measurements in bio samples as well as environmental samples.