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요약문
목차
1. 서론 15
1.1. 연구배경 15
1.2. 연구목적 16
2. 이론적 배경 17
2.1. PM2.5와 PAHs의 물리·화학적 특성(이미지참조) 17
2.1.1. PM2.5의 물리·화학적 특성(이미지참조) 17
2.1.2. PAHs의 물리·화학적 특성 19
2.2. PM2.5와 PAHs의 생성 메커니즘 및 발생원(이미지참조) 22
2.2.1. PM2.5의 생성 메커니즘 및 발생원(이미지참조) 22
2.2.2. PAHs의 생성 메커니즘 및 발생원 24
2.3. PM2.5와 PAHs 위해성(이미지참조) 26
2.3.1. PM2.5의 위해성(이미지참조) 26
2.3.2. PAHs의 위해성 27
2.4. PM2.5와 PAHs의 규제현황(이미지참조) 31
2.4.1. PM2.5의 규제현황(이미지참조) 31
2.4.2. PAHs의 규제현황 32
2.5. 위해성 평가 36
2.5.1. 위해성 평가의 정의 36
2.5.2. 유해성 확인(Hazard characterization) 38
2.5.3. 노출평가(Exposure Assessment) 39
2.5.4. 용량-반응 평가(Dose-response Assessment) 40
2.5.5. 위해성 결정(Risk Characterization) 42
2.5.6. 불확실성 분석(Uncertainty Analysis) 43
3. 연구방법 44
3.1. 측정지점 44
3.2. 측정방법 46
3.3. 분석방법 47
3.3.1. 시료의 전처리 47
3.3.2. 시료의 분석 49
3.3.3. 분석대상 PAHs 50
3.4. 장치성능평가 51
3.5. 위해성평가 60
3.5.1. 위해성 확인(hazard identification) 60
3.5.2. 노출평가 61
3.5.3. 용량-반응 평가 63
3.5.4. 위해도 결정 64
4. 결과 및 고찰 65
4.1. 기상 상태 65
4.2. PM2.5 농도(이미지참조) 69
4.3. PM2.5 중 PAHs 농도(이미지참조) 73
4.4. 기상인자와 PAH의 상관관계 87
4.5. PM2.5 중 PAHs의 인체위해성평가 및 BaP-eq 평가(이미지참조) 91
4.5.1. 개별 PAH의 인체위해성평가 91
4.5.2. BaP & BaP-eq 평가 100
4.6. PM2.5 중 PAHs의 발생원 추정(이미지참조) 102
5. 결론 105
참고문헌 107
Abstract 118
Table 1. Physical and chemical properties of selected PAHs 20
Table 2. Emission Sources of PAHs 25
Table 3. Standard IRIS classification 27
Table 4. Standard IARC classification 28
Table 5. IARC & IRIS classification of PAHs 29
Table 6. The human health effect of PAHs 30
Table 7. Ambient air quality standard for PM2.5(이미지참조) 31
Table 8. Standards and Regulations for PAHs 33
Table 9. The PAHs regulations for state ambient standards in US 34
Table 10. The ambient PAHs concentration criteria and guideline 35
Table 11. Precision data for PM2.5-bound PAHs from simultaneous sampling using Sanggye-dong Sampler(이미지참조) 54
Table 12. Precision data for PM2.5-bound PAHs from simultaneous sampling using Jeonnong-dong Sampler(이미지참조) 55
Table 13. Precision data for PM2.5-bound PAHs from simultaneous sampling using Sihwa Industrial Complex Sampler(이미지참조) 56
Table 14. Summary of the recovery factor 59
Table 15. The characteristics of inhalation rate 61
Table 16. The characteristics of body weight 61
Table 17. The characteristics of life expectancy 62
Table 18. Inhalation exposure factors for this study 62
Table 19. Quantitative estimation of carcinogenic and noncarcinogenic risk of PAHs from inhalation exposure assessment 63
Table 20. Pearson correlation coefficients between the individual PAH, the total PAH, the PM2.5 and the meteorological variables(이미지참조) 88
Table 21. Comparison of Monte-Carlo cancer risk estimation results of PM2.5-bound PAHs in different sampling sites(이미지참조) 95
Table 22. Comparison Monte-Carlo hazard index estimation of PM2.5-bound PAHs in different sampling sites(이미지참조) 99
Table 23. Ratios of major marker PAHs at different monitoring sites 103
Table 24. Characteristic ratios deduced from the PAHs composition of several potential source inputs 104
Fig. 1. Particle size distributions by number and volume 17
Fig. 2. Ring structure of 16 PAHs 21
Fig. 3. Primary emission and formation of SOA through gas, cloud and condensed phase reaction 22
Fig. 4. PM2.5 Generation Mechanism(이미지참조) 23
Fig. 5. Total and regional deposition of unit-density spheres in the human respiratory tract predicted by the ICRP deposition model for oral inhalation at rest 26
Fig. 6. Flowchart of risk assessment 37
Fig. 7. Sampling sites for ambient PAHs measurement in Seoul Area 44
Fig. 8. PM2.5 Sampler & PM2.5 Impactor(이미지참조) 46
Fig. 9. Schematic diagram of sample extraction 48
Fig. 10. GC/MS Operating Conditions 49
Fig. 11. Simultaneous sampling using three identical samplers 51
Fig. 12. Comparison of PM2.5 and PM10 concentration from simultaneous sampling using three identical samplers(이미지참조) 52
Fig. 13. Comparison of Mean PM2.5-bound PAHs concentration(이미지참조) 57
Fig. 14. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration (Sanggye-dong Sampler)(이미지참조) 57
Fig. 15. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration. (Jeonnong-dong Sampler)(이미지참조) 58
Fig. 16. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration (Sihwa Industrial Complex sampler)(이미지참조) 58
Fig. 17. Comparison of meteorological factors at Sanggye-dong 65
Fig. 18. Comparison of meteorological factors at Jeonnongdong 66
Fig. 19. Comparison of meteorological factors at Jeongwangdong 67
Fig. 20. Comparison of meteorological factors at Susong-dong 67
Fig. 21. Comparison of meteorological factors at Doksan-dong 68
Fig. 22. Comparison of PM2.5 concentration in different sampling sites at the spring(이미지참조) 69
Fig. 23. Comparison of PM2.5 concentration at different sampling sites during summer period(이미지참조) 70
Fig. 24. Comparison of PM2.5 concentration at different sampling sites during fall period(이미지참조) 71
Fig. 25. Comparison of PM2.5 concentration at different sampling sites during winter period(이미지참조) 72
Fig. 26. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during the spring period(이미지참조) 74
Fig. 27. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during the summer period(이미지참조) 76
Fig. 28. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during the summer period(이미지참조) 76
Fig. 29. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during fall period(이미지참조) 78
Fig. 30. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during fall period(이미지참조) 79
Fig. 31. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during winter period(이미지참조) 81
Fig. 32. Comparison of PM2.5-bound PAHs concentration during winter period(이미지참조) 81
Fig. 33. Comparison of average concentration of PAHs during the 2011 measurement period in Jeonnong-dong 84
Fig. 34. Comparison of average concentration of PAHs during the 2011 measurement period in Sanggye-dong 84
Fig. 35. Comparison of average concentration of PAHs during the 2011 measurement period in Jeongwang-dong 85
Fig. 36. Comparison of average concentration of PAHs during the 2011 measurement period in Susong-dong 85
Fig. 37. Comparison of average concentration of PAHs during the 2011 measurement period in Doksan-dong 86
Fig. 38. BaP Cancer risk estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 92
Fig. 39. BaA Cancer risk estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 93
Fig. 40. IcdP Cancer risk estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 93
Fig. 41. DbahA Cancer risk estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 94
Fig. 42. BbF Cancer risk estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 94
Fig. 43. PYR hazard quotient estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 96
Fig. 44. FLN hazard quotient estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 96
Fig. 45. ACY hazard quotient estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 97
Fig. 46. FLU hazard quotient estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 97
Fig. 47. ANT hazard quotient estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 98
Fig. 48. NaP hazard quotient estimation results by Monte-Carlo Simulation at Doksan-dong 98
Fig. 49. Average BaP concentrations at different sampling sites 100
Fig. 50. BaP-eq concentrations at different sampling sites 101
초록보기 더보기
다환방향족탄화수소는 자연적 또는 인위적인 배출원으로부터 대기 중으로 배출되며, 대기 중 90% 이상은 인간의 활동으로 배출되는 것으로 알려져 있다. 다환방향족탄화수소를 발생하는 주요 인위적 배출원은 주로 수송, 발전 같은 연소과정과 산업활동이 있다. 이러한 오염물질이 중요한 이유는 발암성과 돌연변이성 특징을 가지고 있기 때문이다.
본 연구에서는, 수도권의 서울지역 및 경기도 시흥지역을 대상으로 대기 먼지 중 PAHs 농도 수준 분포를 파악하였다. PAHs의 샘플링과 분석을 위해 EPA TO-13A method를 이용하였다. PM2.5에 포함된 PAHs 평균농도는 11.58 ± 8.28 ng/㎥ 으로 나타났으며 겨울, 봄, 가을, 여름 순으로 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히, 2011년 12월에는 입자상 fluoranthene과 pyrene과 같은 물질이 높은 농도를 나타내었는데 이는 낮은 기온의 영향으로 인한 고정오염원의 활동도 증가에 의해 높은 농도를 나타낸 것으로 판단된다. 또한 다섯 측정지점에 대한 대기 중 PM2.5에 포함된 PAHs의 발암특징을 BaP-eq 농도로 환산해 결과를 도출하였다. BaP-eq의 평균농도는 1.39 ± 0.89 ng BaP-eq/㎥로 나타났다. 유럽의 guideline value인 1.0ng/㎥과 비교해 보았을 때 본 연구기간동안 총 14회 초과하는 수준을 나타냄을 확인할 수 있었다. Pearson correlation coefficients 통계적 처리를 위해 SPSS windows version 11.5를 사용하였다. Pearson correlation coefficients는 ΣPAHs 농도, PM2.5 농도, 개별 PAH 농도 그리고 기온, 습도, 풍향, 풍속 등과 같은 기상인자를 사용해 결과를 도출하였다. 마지막으로 진단비율은 측정지점에서의 주요 배출원이 이동오염원 혹은 연소원과 관련되었는지 분별하는데 사용되었다. 진단비율을 이용해 본 연구결과에 적용해 보았을 때 모든 측정지점에서 이동오염원에 의한 영향이 상당히 지배적 이였음을 확인하였다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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