다환방향족탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)는 인체 및 환경에 위해를 미치는 물질로 주로 대기 침적을 통하여 토양으로 유입되며 인위적인 배출원을 통한 오염이 높을 것으로 예상된다.
본 연구는 서울시 토양에서의 토지이용에 따른 PAHs의 분포 특성을 조사하였다. 토지이용을 고려하여 7개의 지역으로 구분하여 128지점의 토양 시료의 분석을 실시하였고, 각 지역의 농도 수준과 분포 특성을 평가하였다.
t-PAHs와 PAHcarc의 농도 수준은 N.D. ~ 19,444.83 ㎍/Kg, N.D. ~ 10,434.23 ㎍/Kg으로 나타났으며, 평균 농도를 지역별로 비교하면 교통관련시설 지역 〉 산업단지 및 공장지역 〉 원광석·고철 관련지역 〉 철도관련시설 지역 〉 어린이 놀이시설 지역 〉 주유소 지역 〉 토지개발 지역 순으로 높은 오염도를 보였다.
인위적 배출원이 토양 내 PAHs의 농도에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 화석 연료의 연소 및 배출의 영향을 크게 받는 것으로 판단하였다. 지역 및 지점별 농도 편차가 크게 나타났으며 이는 채취 지점의 배출원이 상이하고 대기 기상 여건에 따른 확산의 차이 등의 복합적인 영향으로 판단하였다.
환상별 분포를 분석한 결과, 2 ~ 3 Ring에 해당하는 저분자 화합물은 농도 수준이 낮았으며, 4 ~ 6 Ring에 해당하는 고분자 화합물은 비교적 높은 농도를 나타냈다. 전체 PAH의 농도 합에 대한 환상별 농도의 비율을 비교하였을 때, 4 Ring 〉 5 Ring 〉 6 Ring 〉 3 Ring 〉 2 Ring 순으로 높은 분포를 나타내었다.
개별 PAH 비율 산정을 통해 오염 기원을 연구한 결과, 조사 된 토양에서 검출된 PAHs 화합물은 연소 기원에 의한 영향이 우세한 것으로 나타났다. 액체 연료의 연소와 바이오매스 또는 석탄 연소 기원의 특성을 모두 가지는 것으로 나타났으며, 액체 연료에 의한 연소 기원이 가장 우세한 것으로 나타났다.
토양의 이화학적 특성이 PAHs의 분포에 미치는 영향을 평가하기 위하여 토양에서의 pH 및 유기물 함량을 분석하여 상관성을 비교한 결과, 결정계수(R²)는 각각 0.0001, 0.1355로 매우 낮은 상관성을 보여, 본 연구의 토양 내 PAHs의 분포는 토양의 이화학적 특성보다 오염물질의 유입원의 영향을 받고 있음을 보여주는 지표로 판단되며 오염 부하 및 기상 조건 등의 다양한 환경의 영향 또한 받는 것으로 판단하였다.