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농업용수 및 작물재배환경 중 환경호르몬 Bisphenol A의 잔류특성 연구
전용배 ( Yongbae Jeon ) 한국환경농학회 2021 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2021 No.-
내분비계 교란물질인 Bisphenol A의 작물재배환경 중 오염도를 조사하고자 농업용저수지의 농업용수, 저니토 중에서 미량 수준의 Bisphenol A를 검출할 수 있는 분석법을 개발하고자 하였고, 농업용 저수지에 대한 전국단위의 Bisphenol A 잔류실태를 조사하였다. 그 중 오염도가 심한 농업용수를 이용하여 재배한 작물에 대해서도 오염도를 조사하였다. 또한 물을 많이 이용하는 작물인 상추에 대해 흡수이행 가능성을 연구하여 농산물에 대한 안전성을 확보하고자 하였다. 농업용수와 저니토, 현미와 볏짚 및 상추와 재배토양에 대해 각각 LC-MS/MS를 이용한 분석법을 확립한 결과 검출한계는 농업용수와 저니토에 대해서는 0.05 μg/L, 0.1 μg/kg, 현미와 볏짚에 대해서는 각각 3 μg/kg, 상추와 재배토양에 대해서는 5 μg/kg, 0.5 μg/kg을 확보하여 미량의 오염수준까지 조사가 가능하도록 하였다. 회수율은 농업용수 87.0 ~ 107.3%, 저니토 80.0 ~ 104.6%, 현미 83.7 ~ 97.3%, 볏짚 97.4 ~ 112.3%, 상추에서 106.5 ~ 117.6%, 사양토에서 101.2 ~ 116.6%, 양토에서는 99.6 ~ 110.0%의 범위로 분석법의 적합성을 확보하였다. 2015년 6월 ~ 8월까지 전국 128개 지점의 농업용 저수지를 선정하여 농업용수와 저니토 중 Bisphenol A의 잔류량을 조사하였다. Bisphenol A의 검출빈도 및 최대검출량은 경기지역에서 농업용수는 85% 빈도로 최대 1.00 μg/L 검출, 저니토는 85% 빈도로 최대 16.0 μg/kg 검출되었다. 충남 지역은 농업용수 87%, 최대 0.13 μg/L, 저니토 100%, 최대 34.0 μg/kg, 충북지역은 농업용수 54%, 최대 0.13 μg/L, 저니토 92%, 최대 14.4 μg/kg, 전남지역은 농업용수 80%, 최대 0.17 μg/L, 저니토 60%, 최대 12.1 μg/kg, 경남지역은 농업용수 60%, 최대 0.15 μg/L, 저니토 80%, 최대 12.4 μg/Kg의 빈도와 검출량을 보였다. Bisphenol A의 생산, 사용량 그리고 폐기량 등에 비해 매우 낮은 수치로 검출된 것은 반감기가 3일 이내로 짧은데도 불구하고 지속적으로 오염원이 유입되고 있다는 것을 반증한다고도 볼 수 있다. 저니토에서 Bisphenol A가 10 μg/kg 이상 검출된 13개 농업용저수지 인근에서 농업용수를 이용하여 재배한 벼를 시료 채취하여 현미와 볏짚 중 Bisphenol A의 오염도를 조사한 결과 현미 10개 시료, 볏짚 12개 시료 모두 검출한계(3 μg/kg) 미만으로 조사되었다. 이는 앞서 언급한대로 Bisphenol A의 분해가 쉽게 일어나고, 이동성이 낮으며 생물학적 이용가능성이 낮은 특성에 기인한다고 볼 수 있다. 벼 생육기 5월 ~ 10월 중 일반적으로 논에 물이 채워진 시기는 5 ~ 6월과 8 ~ 9월이지만 수확 1개월 전부터는 농업용수를 공급하지 않으므로 만약 생물체 내로 이행하였다 하더라도 벼 생체내에서 충분히 분해 대사 될 수 있는 시간적 여유가 있었을 것이다. Bisphenol A로 오염된 토양에서 재배된 상추를 이용해서 Bisphenol A의 흡수이행 실험을 수행하였다. 오염된 사양토와 양토에서 재배된 상추에서 Bisphenol A와 대사산물 4-Hydroxyacetophenone는 모두 검출한계(0.005 μg/g)미만으로 조사되었고, 단지 4-Hydroxybenzoic acid만이 0.007~0.011 μg/g 수준에서 검출되었다. 그리고 상추를 재배한 토양을 분석한 결과 사양토에서는 Bisphenol A가 0.0008~0.0112 μg/g 검출되었고, 양토에서는 0.0014 ~ 0.0044 μg/g 검출되었다. 4-Hydroxyacetophenone이 사양토에서는 0.0008 ~ 0.0015 μg/g, 양토에서는 검출한계(0.0005 μg/g) 미만 ~ 0.0008 μg/g 검출되었다. 이에 반해, 상추와는 반대로 4-Hydroxybenzoic acid가 사양토에서는 검출한계(0.0005 μg/g) 미만 ~ 0.0008 μg/g, 양토에서는 검출한계(0.0005 μg/g) 미만 ~0.0006 μg/g 검출되었다. 이런 결과 볼 때 상추재배 토양에서의 잔류분 대부분이 Bisphenol A이었으므로 토양에 잔류하고 있는 Bisphenol A가 상추 뿌리를 통해 흡수 이행되어 상추 내에서 Bisphenol A의 산화분해대사산물인 4-hydroxybenzoic acid로 대사되어 잔류한 것으로 보여진다. 본 연구와 이전의 연구에 비추어 볼 때 Bisphenol A로 오염된 토양에서, 또는 오염된 농업용수로 작물을 재배할 경우 충분히 작물에 흡수이행이 될 수 있고, 인간이 섭취할 가능성이 있는 만큼 좀 더 광범위한 농업환경에 대한 조사 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한 근채류와 같이 가식부위가 토양내에서 생육하는 경우 Bisphenol A가 더 많이 축적될 가능성이 있으므로 근채류에 대한 흡수이행 연구가 향후 이루어져야할 것으로 보인다.
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조일규 ( Il Kyu Cho ),남효송 ( Hyo Song Nam ),전용배 ( Yongbae Jeon ),박준성 ( Jun Sung Park ),나태웅 ( Tae Wong Na ),김백종 ( Back Jong Kim ),( Eunsung Kan ) 한국환경농학회 2016 한국환경농학회지 Vol.35 No.4
BACKGROUND: Significant amount of bisphenol A has been released from the manufacturing process of plastics, epoxy resins, dental material and flame retardants. Bisphenol A has been detected at trace levels in wastewater, surface water, landfill leachate and drinking water. However, the residual survey of bisphenol A has not been performed in agricultural reservoir beside agricultural environment cultivating crops. This study was conducted to monitor the residual bisphenol A in national agricultural reservoirs and understand a level of contamination of bisphenol A in the agricultural environment in Korea. METHODS AND RESULTS: The water and water sediment were collected at agricultural reservoirs in Chungnam, Chungbuk, Kyunggi, Jeonnam, Jeonbuk, Kyungnam and Kyungbuk province. Bisphenol A was analyzed by the LC-MS/MS with triple quad 4500. The recovery of water and water sediment in the agricultural reservoirs showed the level of 95.7~97.2% and 91.5 ~100.3%, respectively. CONCLUSION: Bisphenol A was detected at the level of 0.05 μg/L~0.18 μg/L and 0.1 μg/kg~34 μg/kg in water and water sediment of the reservoirs, respectively. Based on the results, the residue of bisphenol A will be tried in the crops surrounding these agricultural reservoirs where bisphenol A detected above 10 μg/kg of bisphenol A.
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