오염된 토양, 지하수 및 쌀의 인체노출에 따른 비소의 위해성 평가

Risk Assessment of Arsenic by Human Exposure of Contaminated Soil, Groundwater and Rice Grain

본 연구에서는 폐금속광산 지역에서의 비소가 인체에 미치는 위해영향을 정량적으로 평가하기 위하여 동일, 옥동, 동정, 도곡 및 화천광산 주변 지역에서 광미, 토양, 농작물 및 지하수를 채취하여 화학분석을 실시하였다. 이들 폐금속광산 주변에 폐기된 광미내 비소 함량은 매우 높게 나타났으며, 이러한 광미가 바람이나 강우에 의해 광미댐 하부에 있는 농경지나 하천으로 유입되어 주변 환경을 오염시킬 가능성이 크므로 이들 토양, 농작물, 자연수 시료들에 대한 화학분석자료를 바탕으로 인체위해성평가 모델링을 실시하였다. 폐금속광산 지역에서의 인체노출경로는 농사활동을 통한 토양의 섭취, 지하수(식수)의 섭취, 쌀의 섭취, 농사활동에 의한 토양의 피부접촉, 목욕에 의한 지하수의 피부 접촉 등 5가지로 파악할 수 있었다. 각 노출경로별 비발암성위해도 평가 결과, 모든 광산에서 지하수를 식수로 섭취하는 노출경로와 쌀의 섭취를 통해 비소의 독성위해도가 가장 높은 것으로 나타났다. 특히, 동일광산과 옥동광산에서는 HI 지수가 7.0 이상으로, 화천광산의 경우는 5.0 이상으로 매우 높게 나타나 이들 지역 주민들의 비소의 독성위해성이 높았다. 비소에 대한 발암위해도 평가 결과, 동일광산, 옥동광산 및 화천광산 지역의 쌀 섭취의 노출경로를 통한 비소에 의해 암이 발생할 확률은 만명중의 5명에서 8명 정도로 높게 나타났다. 지하수를 식수로 섭취하는 경우, 비소의 발암위해도도 이들 광산지역에서 만명중의 1명보다 높게 나타났다. 이는 미국 EPA에서 제시한 초과발암위해도보다도 크므로 이들 지역 주민들이 비소에 의해 오염된 농작물(쌀)이나 지하수를 식수로 지속적으로 장기간 섭취하게 된다면 비소가 건강에 미치는 위해영향이 크다고 판단된다.

Environmental survey from some abandoned metal mine areas was undertaken on to assess the risk of adverse health effects on human exposure to arsenic influenced by past Au-Ag mining activities. Elevated levels of As were found in tailings from the studied mine areas. This high concentration may have a impact on soils and waters around the tailing piles. In order to perform the human risk assessment, chemical analysis data of soils, rice grains and waters for As have been used. The HQ values for As via the rice grain and groundwater consumption were significantly higher compared with other exposure pathways in all metal mine areas. However, there were minimal soil and water dermal contact risks. The resulting HI values of As from the Dongil, Okdong and Hwacheon mine areas were higher than 5.0, and their toxic risk due to drinking water and rice grain was strong in these mine areas. The cancer risk of being exposed to As by the rice grain route from the Dongil, Okdong and Hwacheon mine areas was 5.2×10-4, 6.0×10-4 and 8.1×10-4, respectively. The As cancer risk via the exposure pathway of drinking water from these mine areas exceeded the acceptable risk of 1 in 10,000 for regulatory purposes. Thus, the daily intakes of groundwater and rice grain by the local residents from the Dongil, Okdong and Hwacheon mine areas can pose a potential health threat if exposed by long-term arsenic exposure.