산업단지 인근 지역의 환경대기 중 VOCs 인체 위해성 평가
Human Health Risk Assessment of VOCs in the Ambient Air from Industrial Complexes
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초록
본 연구는 대산, 울산, 여수 산업단지 인근 지역의 환경대기 중 휘발성 유기화합물(VOCs)에 대한 인체 위해성을 평가하는 것을 목표로 하였다. 2021년부터 2023년까지 국립환경과학원(NIER)의 유해대기물질 측정망데이터를 활용하여 VOCs의 농도 분포를 분석하고, 비발암 및 발암 위해성을 평가하였다. 각 산업단지 별 VOCs분석 결과, 모든 산업단지에서 VOCs 총 농도는 증가하는 추세이며, 농도 상승에 기여하는 주요 물질은 1,3-butadiene, 1,2-dichloroethane(대산), toluene과 xylene(울산, 여수)로 나타났다. 비발암 위해도 평가에서는 모든지점에서 유해지수(HI) 값이 1 미만으로 나타나 대기 중 VOCs 노출에 따른 비발암 위해도는 낮은 수준이었다. 그러나 발암 위해도 평가 결과, 대산산업단지에서 1,3-butadiene, 1,2-dichloroethane의 초과 발암 위해도(ECR)가 1.0×10-6을 상회하였고, 울산, 여수산업단지에서는 1,3-butadiene이 허용 위해 수준을 초과하는 것으로 나타났다. 해당 물질들에 대해 확률론적 위해성 평가를 수행한 결과, 대산산업단지에서 1,3-butadiene과 1,2-dichloroethane의 허용 위해 수준(1.0×10-6)은 각각 25.2%, 21.3%에 위치하였다. 울산 및 여수산업단지의 경우1,3-butadiene의 1.0×10-6의 위치는 각각 14.5%, 64.0%로 대산 및 울산산업단지에서 암이 발생할 위험이 더 큰것으로 나타났다. 또한, 민감도 분석 결과에서는 노출시간(ET)이 위해도에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 분석되어 야외 활동 시간이 긴 거주자나 작업 현장에 오래 노출되는 근로자의 발암 위험이 더 높은 것으로 확인되었다. 따라서 1,3-butadiene, 1,2-dichloroethane에 대한 상세 모니터링을 지속하고 추가적인 위해성 평가 연구가필요한 것으로 판단된다.
Abstract
This study aimed to evaluate the human health risks of volatile organic compounds (VOCs)in ambient air in the areas near industrial complexes in Daesan, Ulsan, and Yeosu. Using data of hazardous air pollutant measurement network from the National Institute of Environmental Research(NIER) from 2021 to 2023, we analyzed the concentration distribution of VOCs and evaluated theirnon-carcinogenic and carcinogenic risks. The results of VOCs analysis for each industrial complexshowed that the total concentration of VOCs is trending upward in all industrial complexes, and themain substances contributing to the increase in concentration are 1,3-butadiene, 1,2-dichloroethane(Daesan), toluene and xylene(Ulsan, Yeosu). The non-carcinogenic risk assessment revealed that thehazard index (HI) value was less than 1 at all sites, indicating that no significant non-carcinogenic risksfrom exposure of airborne VOCs may occur nearby at the sites. However, the carcinogenic riskassessment indicated that the excess carcinogenic risk (ECR) of 1,3-butadiene and 1,2-dichloroethanewas more than the acceptable risk level (1.0×10-6) at Daesan Industrial Complex, while 1,3-butadieneexceeded the risk level at Ulsan and Yeosu Industrial Complexes. By conducting the probabilistic riskassessment for these substances, the acceptable risk levels (1.0×10-6) of 1,3-butadiene and 1,2-dichloroethane in the Daesan Industrial Complex were located at 25.2% and 21.3%, respectively. Inthe case of Ulsan and Yeosu Industrial Complexes, the locations of 1.0×10-6 of 1,3-butadiene were 14.5%and 64.0%, respectively. It implies that the risk of carcinogenesis in the Daesan and Ulsan IndustrialComplexes are greater than the other one. Furthermore, sensitivity analysis results showed thatexposure time (ET) is the most influential factor on risk, with residents who spend more time outdoorsand workers with prolonged exposure to the workplace having a higher risk of carcinogenesis. It iswarranted that more detailed emission sources and further refined risk assessment studies for 1,3-butadiene and 1,2-dichloroethane are required.