휘발성 유기화합물(수질)
휘발성 유기화합물(수질)
(Volitile Organic Compounds, VOCs)
가. 정의
휘발성 유기화합물은 각종 화학공업에서 중간원료 또는 용제로 널리 사용되고 있는
저비점(低沸点) 유기할로겐 화합물과 방향환 1개를 갖는 화합물로 물리화학적 성질, 용도, 환경중에서의 거동도 아주 유사하다.
나. 물리·화학적 성상
휘발성 유기화합물은 크게 2가지로 나눌 수 있는데 하나는 유기할로겐 화합물이며
다른 하나는 방향족 탄화수소이다. 유기할로겐 화합물은 물에 난용성(難溶性)이며, 물보다 무겁고 난분해성이며, 생물에의 축적이 적다. 방향족
탄화수소는 물에는 난용성이지만 물보다 가볍고 난분해성이며 대부분의 휘발성 화합물은 생물에의 축적은 적다.
다. 노출경로
먹는물에 함유되어 있는 휘발성 유기화합물은 2가지의 유입경로가 있는데, 하나는
물의 염소처리 과정에서 생기는 것이고, 다른 유입경로는 용제와 세정제로 상수원수중에 혼입되는 오염물질로서 1,1,1-트리클로로에탄,
트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 벤젠, 톨루엔 등이다. 휘발성 유기화합물은 휘발성이 커서 대기에 확산되어 지표수 중에는 비교적 적으나 이들
화합물을 함유하는 폐수가 불법으로 방류되면 지하로 유입되어 지하수를 오염시키며 지하수에서는 이들 화학물질은 화학적으로 안정하여 장기간 지하수에
존재할 수 있다.
라. 인체영향
휘발성 유기화합물의 주요한 인체 영향은 다음과 같다.
(1) 벤젠 : 일정 수준 이상의 벤젠에 노출될 경우 중추 신경계의 활동이 저하되는 등 건강에 영향을 주며, 장기간 다량 노출된 특정산업체 근로자들의 발암율이 눈에 띄게 증가하는 것과 깊은 관계가 있는 것으로 알려져 왔다. 이 물질을 고농도로 장기간 실험 동물에게 노출시켰을 경우 암을 유발하는 것으로 나타났다. 이 화학물질은 저 농도로 장기간 노출된 사람들에게도 발암율이 증가될 수 있다.
(2) 톨루엔 : 톨루엔을 흡입하면 중추신경 계통의 기능저하가 일어나나 발암성, 변이원성, 기형 성 등은 유발하지 않는 것으로 보고되고 있다.
(3) 트리클로로에틸렌 : 일정 수준 이상 트리클로로에틸렌에 노출된 경우 건강에 영향을 미치 는 것으로 알려져 있으며 , 동물실험 결과 암을 유발하는 것으로 알려져 있다. 실험 동물에 암을 유발시키는 화학물질들은 저농도로 장기간 노출된 사람에게도 발암율이 증가될 수 있다.
(4) 1,1,1-트리클로로에탄 : 1,1,1-트리클로로에탄에 일정수준 이상 노출될 경우 건강에 영향을 주는 것으로 되어 있으며, 고농도로 장기간 노출된 실험동물에서 간, 신경계, 순환계에 손상을 가져오는 것으로 알려져 있다. 저농도로 장기간 노출된 사람에게도 이와 같은 건강에 불리한 영향을 줄 수 있다.
(5) 테트라클로로에틸렌 : 테트라클로로에틸렌에 일정 수준이상 노출될 경우 중추 신경계의 억제 효과가 있으며 동물에게 높은 농도에서 단기간 노출시키거나 낮은 농도에서 장기간 노출시키면 신장과 간장에 손상을 입힐 수 있다. 동물실험에서 돌연변이 유발도를 증가시키며 발암 물질로 알려져 있다.
(6) 1,1-디클로로에틸렌 : 이 물질에 일정 수준이상 노출될 경우 건강에 영향을 주며, 장기간 동물에 노출시켰을 경우 간과 신장에 치명적인 손상을 가져오는 것으로 알려져 있다. 저농도로 장기간 노출된 사람에게도 건강에 불리한 영향을 일으킬 수 있다.
(7) 사염화탄소 : 사염화탄소에 일정수준이상 노출될 경우 건강에 영향을 주며 동물에게 고농도로 장기간 노출시켰을 경우 암을 유발하는 것으로 알려져 있다. 저농도로 장기간 노출된 사람에게도 발암율이 증가될 수 있다.
(8) 에틸벤젠, 디클로로메탄 및 크실렌 : 디클로로메탄은 발암성 및 변이원성이 있으며, 에틸벤젠
및 크실렌은 중추신경 계통의 기능을 저하시키지만 발암성, 변이원성 및 기형성 등은 유발하지 않는 것으로 보고되고 있다
마. 휘발성 유기화합물에 대한 먹는물의 수질기준
각국의 먹는물 수질기준에 수재된 휘발성 유기화합물에 대한 수질기준은 표
4.17.1과 같으며, 수돗물중 주요 휘발성 유기화합물의 조사결과는 표 4.17.2와 같다.
표 4.17.1 휘발성유기화합물에 대한 먹는물 수질기준 (단위:㎍/L)
|
물 질 명 |
단위 |
한국 |
WHO |
미국 |
일본 |
영국 |
호주 |
캐나다 |
독일 |
프랑스 | |||
|
1차 |
2차 |
법정항목 |
감시 |
쾌적 | |||||||||
|
계 |
10 |
18 |
20 |
0 |
10 |
4 |
0 |
3 |
18 |
12 |
4 |
1 | |
|
Organic chloro compound1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
(Chlorinated Alkanes) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Carbon tetrachloride |
㎍/L |
2 |
2 |
5 |
|
2 |
|
|
|
3 |
5 |
3 |
|
|
Dichloromethane |
㎍/L |
20 |
20 |
5 |
|
20 |
|
|
|
4 |
50 |
|
|
|
1. 2 - Dichloroethane |
㎍/L |
|
30 |
5 |
|
4 |
|
|
|
3 |
5(P) |
|
|
|
1.1.1 - Trichloroethane |
㎍/L |
100 |
2000(P) |
200 |
|
300 |
|
|
|
|
|
25 |
|
|
1.1.2 - Trichloroethane |
㎍/L |
|
|
5 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(Chlorinated Ethenes) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vinyl chloride |
㎍/L |
|
5 |
2 |
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
1.1 - Dichloroethene |
㎍/L |
30 |
30 |
7 |
|
20 |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
1.2 - Dichloroethene (cis) |
㎍/L |
|
50 |
70 |
|
40 |
|
|
|
60 |
5 |
|
|
|
1.2 - Dichloroethene (trans) |
㎍/L |
|
|
100 |
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
Trichloroethene |
㎍/L |
30 |
70(p) |
5 |
|
30 |
|
|
30 |
30 |
50 |
|
|
|
Tetrachloroethene |
㎍/L |
10 |
40 |
5 |
|
10 |
|
|
10 |
50 |
|
|
50 |
|
Tetrachloromethene |
㎍/L |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
1) 1.1.1- Trichloroethane, Trichloroethene, Tetrachloroethene, Dichloromethane의 합계
P: Provisional guideline value ( )는 심미적인 영향물질 수질기준임
표 4.17.1. (계속) (단위:㎍/L)
|
물 질 명 |
단위 |
한 국 |
WHO |
미국 |
일본 |
영국 |
호주 |
캐나다 |
독일 |
프랑스 | |||
|
1차 |
2차 |
법적항목 |
감시 |
쾌적 | |||||||||
|
(Aromatic Hydrocarbons) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Benzene |
㎍/L |
10 |
10 |
5 |
|
10 |
|
|
|
1 |
5 |
|
|
|
Toluene |
㎍/L |
700 |
700 (24∼170) |
1000 |
|
|
600 |
|
|
800 (25) |
(24) |
|
|
|
Xylenes |
㎍/L |
500 |
500 (20∼1800) |
10000 |
|
|
400 |
|
|
600 (20) |
(300) |
|
|
|
Ethylbenzene |
㎍/L |
300 |
300 (2∼200) |
700 |
|
|
|
|
|
300 (3) |
(2.4) |
|
|
|
Styrene |
㎍/L |
|
20 (4∼2600) |
100 |
|
|
|
|
|
30 (4) |
|
|
|
|
(Chlorinated benzenes) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Monochlorobenzene |
㎍/L |
|
300 (10∼120) |
10 |
|
|
|
|
|
300 (100) |
80 (30) |
|
|
|
1.2 - Dichlorobenzene |
㎍/L |
|
1000 (1∼10) |
600 |
|
|
|
|
|
1500 (1) |
200 (3) |
|
|
|
1.3 - Dichlorobenzene |
㎍/L |
|
|
|
|
|
|
|
|
(20) |
|
|
|
|
1.4 - Dichlorobenzene |
㎍/L |
|
300 (0.3∼30) |
75 |
|
|
300 |
|
|
40 (0.3) |
5 (1) |
|
|
|
Trichlorobenzenes (Total) |
㎍/L |
|
20 (5∼50) |
70 (1.2.4) |
|
|
|
|
|
30 (5) |
|
|
|
표 4.17.2. 상수원수와 수돗물중 주요 휘발성유기화합물의 함유량 조사결과 (단위:㎍/L)
|
구 분 |
계 |
물질명 |
조사년도 |
시료수 |
검출건수 |
범위 (㎍/L) |
|
상수원수 |
21 |
Benzene |
'96∼'97 |
1775 |
7 |
0∼9 |
|
sec-Butylbenzene |
'96 |
64 |
1 |
0.8 | ||
|
Carbon tetrachloride |
96 |
16 |
12 |
0∼1.5 | ||
|
1,2-Dibromoethane |
'96∼'97 |
64 |
1 |
0.3 | ||
|
Dibromomethane |
'96∼'97 |
92 |
12 |
0∼8 | ||
|
Dichloromethane |
'96 |
1043 |
3 |
0∼4 | ||
|
1,1-Dichloropropane |
'98 |
32 |
2 |
0.45∼2.36 | ||
|
Ethylbenzene |
'96∼'97 |
1831 |
2 |
0∼0.05 | ||
|
Methyl-toluene benzene |
'96 |
1043 |
0 |
0.28 | ||
|
Naphthalene |
'96 |
64 |
6 |
0∼4.6 | ||
|
1,1,1,2-Tetrachloroethane |
'96 |
64 |
1 |
0.2 | ||
|
1,1,2,2-Tetrachloroethane |
'96∼'97 |
76 |
1 |
0.3 | ||
|
Tetrachloroethylene |
'96 |
16 |
13 |
0∼1.9 | ||
|
1,1,1-Trichloroethane |
'96 |
1123 |
17 |
0∼1.9 | ||
|
Trichloroethylene |
'96∼'97 |
16 |
6 |
0∼1.4 | ||
|
Trichlorofluoromethane |
'96 |
16 |
7 |
0∼0.24 | ||
|
1,1,1-Trichloropropane |
'98 |
32 |
2 |
0.07∼0.1 | ||
|
1.2.3-Trichloropropane |
'96 |
64 |
1 |
0.22 | ||
|
1,2,4-Trimethylbenzene |
'96 |
64 |
3 |
0∼0.16 | ||
|
1,3,5-Trimethylbenzene |
'96 |
64 |
1 |
0.2 | ||
|
Xylene |
'96∼'97 |
1807 |
12 |
0∼11 | ||
|
수돗물 |
3 |
Trichloroethene |
'98 |
584 |
1 |
3 |
|
Tetrachloroethene |
'98 |
584 |
1 |
2 | ||
|
Chloroethane |
'97∼'98 |
177 |
5 |
0∼5.47 |
참고문헌
1. 보건사회부, (1990), 음용수 수질 관리 지침서
2. 일본수도협회, (1993), 일본 상수 시험방법
3. KIST, (1992∼1998), 먹는물에서의 미량 유해 오염물질 분석 및 함유실태 조사
4. WHO, (1993), Guidelines for drinking water quality
5. American code of fedral regulation 40, (1990), 미국의 음용수 수질관련 분야
6. 김준환외 8명, (1998), 먹는물 수질관리기법개발에 관한 연구, 국립환경연구원보
작성자 : 수질검사과 보건연구관 김준환(공학박사)
이 자료는 국립환경연구원에서 발간한 환경자료집(1999년판)을 이용하여 만들었으므로 법령기준등은 현재와 차이나는 경우가 많이 있습니다.