[표지]
목차
제1장 기술의 개요 12
제1절 미량오염물질의 개요 12
제2절 생활유래 및 기타 미량오염물질 처리 기술 14
1. 기술의 정의 및 분류 14
2. 추진 필요성 14
제3절 미량오염물질의 생태독성 평가기술 16
1. 기술의 정의 및 분류 16
2. 추진 필요성 16
제2장 기술의 연구개발 동향 22
제1절 산업유래 미량오염물질 22
1. 특정수질 유해물질 배출현황 22
2. 수계 모니터링 현황 및 결과 31
3. 신종 유해물질 모니터링 현황 및 결과 37
제2절 생활유래 및 기타 미량오염물질 46
1. 미량 유해물질 48
2. 신종유해물질 55
제3절 생태독성평가기법 71
1. 잔류 의약물질 환경위해성 평가(국립환경과학원) 71
2. 유럽연합의 프로젝트 넵튠(Project Neptune) 75
3. Project Neptune에서의 생태독성 관련 연구 사례 : 오존산화처리에 대한 생태독성학적 평가를 위한 in vivo 테스트 79
4. 혼합물질 및 복합독성 연구 82
5. PPCPs의 생태독성에 관한 연구 86
제3장 정책 및 제도 동향 90
제1절 국내 정책 및 제도 현황 90
1. 국내 수계 미량오염물질 관리 정책 90
2. 국내 수계 미량오염물질 기준 113
제2절 국외 정책 및 제도 현황 121
1. 유럽 121
2. 미국 122
3. 일본 124
제4장 기술의 시장 동향 128
제1절 국내 분석기술 동향 128
1. 질량분석방법의 발전에 따른 연구동향 변화 129
2. 고분해능 질량분석방법(HRMS)을 이용한 극미량 소독부산물의 분석 132
3. 고상추출-액체크로마토그래프-텐덤형 질량분석방법을 이용한 잔류의약물질 분석 138
4. 고상추출-액체크로마토그래프-텐덤형 질량분석방법을 이용한 과불화합물 분석 142
제2절 국외 분석기술 동향 149
1. 기지물질 및 미지물질 분석을 위한 고분해능 질량분석 149
제3절 미량오염물질 관리 및 처리기술 동향 157
1. 생물학적 제어기술 157
2. 물리화학적 제어기술 164
제5장 파급효과 및 전망 176
제1절 국내외 정책 비교 및 향후 관리전망 176
1. 국내외 수계 미량오염물질 관리정책 비교검토 176
2. 신규규제 및 규제강화에 따른 문제점 및 향후 전망 179
3. 미규제 미량오염물질 관리정책 향후 전망 180
제2절 생활유래 및 기타 미량오염물질의 향후 전망 180
1. 미량오염물질 처리 기술 경쟁력 제고를 위한 제언 180
2. 기술의 개발전략(안) 181
3. 기대 및 파급효과 181
제3절 생태독성분야 향후 전망 182
1. 국내·외 기술경쟁력 비교 182
2. 기술개발 전략 183
3. 국내 미량오염물질 생태독성 평가기술 개발을 위한 제언 184
4. 기대 및 파급효과 185
제6장 참고문헌 188
판권기 204
[뒷표지] 205
〈표 2-1〉 화학물질 배출·이동량 조사 결과 22
〈표 2-2〉 연도별 실태조사 결과 28
〈표 2-3〉 주요 수계별 조사대상 지점 32
〈표 2-4〉 수질평가 예비항목(28종) 분석결과 32
〈표 2-5〉 먹는물 감시항목(15종) 분석결과 35
〈표 2-6〉 전국수질측정자료 측정결과 37
〈표 2-7〉 내분비계 장애물질 조사결과('99~'04) 38
〈표 2-8〉 내분비계 장애물질 조사결과('05~'08) 41
〈표 2-9〉 표 처방 용도별 대표적인 의약물질 그룹 47
〈표 2-10〉 나이트로사민의 발암농도 및 등급(IRIS, IARC) 57
〈표 2-11〉 나이트로사민 화합물의 발암 리스크 평가 농도 57
〈표 2-12〉 유럽 하수처리장 방류수중의 NDMA 및 NMOR 농도 분포 59
〈표 2-13〉 하수처리장별 코카인 및 대사물질 BE의 유입농도 및 부하량 산정(예) 70
〈표 2-14〉 연구대상 잔류 의약물질의 생태독성 문헌조사 결과 72
〈표 2-15〉 어류를 대상으로 한 만성독성시험 결과 73
〈표 2-16〉 폐수처리리설에 대한 변화된 관점 76
〈표 2-17〉 국외 혼합물질 복합독성 평가 사례 83
〈표 2-18〉 Faust 가 실험에 사용한 트리아진계 제초제의 개별 독성값 84
〈표 2-19〉 PPCPs의 물벼룩(Daphnia magna, Ceridaphnia dubia) 급성독성(48h)과 만성독성... 87
〈표 3-1〉 2000년 이후 추가된 수질환경기준 항목 및 기준 92
〈표 3-2〉 2000년 이후 추가된 수질오염물질, 특정수질유해물질 항목 및 배출허용기준 93
〈표 3-3〉 특정수질유해물질 항목 및 배출허용기준 현황 94
〈표 3-4〉 잔류성 유기오염물질 95
〈표 3-5〉 잔류성유기오염물질 배출허용기준 96
〈표 3-6〉 수질 및 퇴적물 측정망 세부지점(잔류성유기오염물질) 98
〈표 3-8〉 하천의 주요 및 대표지점 현황 102
〈표 3-9〉 조사항목·횟수·주기 104
〈표 3-10〉 원수 수질검사 기준 106
〈표 3-11〉 상수원수 검사항목 및 검사주기 107
〈표 3-12〉 수질검사 항목 108
〈표 3-13〉 「수돗물중 미량유해물질 조사사업」을 통해 조사한 미량유해물질 목록(1989~2010) 109
〈표 3-14〉 국내 수질 및 수생태계 환경기준 중 사람의 건강보호 기준 113
〈표 3-15〉 국내 먹는물 수질기준의 개정현황 115
〈표 3-16〉 국내 먹는물 수질기준 116
〈표 3-17〉 국내의 먹는물 감시항목 및 검사주기 118
〈표 3-18〉 특정수질유해물질('11년 11월 현재) 119
〈표 3-19〉 수질유해물질에 대한 배출허용기준 120
〈표 4-1〉 물질의 특성에 따른 HPLC와 GC의 응용 131
〈표 4-2〉 MX 분석을 위한 고분해능 질량분석방법의 예시 135
〈표 4-3〉 의약물질 분석을 위한 MS/MS 이온 조합의 사례 139
〈표 4-4〉 제조과정에 따른 과불화합물의 특성 143
〈표 4-5〉 MBR에 의한 각 미량오염물질의 제거율 보고치 160
〈표 4-6〉 고도응집공정에 의한 미량오염물질 제거율 164
〈표 4-7〉 RO에 의한 미량오염물질 제거율 169
〈표 5-1〉 국가별 수질환경기준 근거 및 설정항목의 비교 177
[그림 1-1] 의약품이 환경에 영향을 미치는 경로 17
[그림 2-1] 미국의 환경호르몬 이슈 48
[그림 2-2] 미국 수계에서 가장 검출 빈도가 높은 농약들 49
[그림 2-3] 국내의 유통, 사용 빈도로부터 추정한 주요 연구 조사 대상 농약류 50
[그림 2-4] 다성분의 농약과 농업 환경에서 대사물이 검출된 사례(USGS) 51
[그림 2-5] 아테놀롤의 오존처리에 따른 대사물질의 증가 경향(Snyder) 51
[그림 2-6] 유기인 화합물의 염소 산화에 의한 oxon 타입 구조변화(Nishimura) 52
[그림 2-7] 파라티온의 오존처리에 따른 원물질 및 oxon 대사체의 생성 거동 52
[그림 2-8] 원수에서 검출된 농약의 분포 사례 53
[그림 2-9] 한강수계 표층수에 분포하는 주요 농약류의 지점별 분포 현황 54
[그림 2-10] 신규 소독부산물 MX의 전국 정수장 최초 조사 사례 55
[그림 2-11] NDMA 및 관련 부산물 정보 56
[그림 2-12] NDMA의 대표적인 생성 경로 58
[그림 2-13] 원수 중에 클로라민 첨가에 의한 NDMA 생성능 시험 58
[그림 2-14] 라인강 하천 유역에서 검출되는 NDMA 59
[그림 2-15] 수 처리 공정에서 오존주입농도에 따른 NDMA 생성 특성 60
[그림 2-16] NDMA 생성능을 저감하기 위한 입상활성탄의 제거능 평가 60
[그림 2-17] 강변여과방식에서 원수 및 처리수중의 NDMA 분포 거동 61
[그림 2-18] 독일 하천수 중 과불화합물 분석 크로마토그램 사례(LC-MS/MS) 62
[그림 2-19] 독일에서 최초로 수행한 하천수 과불화물 모니터링 결과(2004) 62
[그림 2-20] 강변 여과 방식에서 주요 과불화합물의 원수 대비 정수 농도 63
[그림 2-21] 과불화합물 처리 전후 농도 변화 63
[그림 2-22] 한강수계 하천수중의 카바마제핀 분포 현황 64
[그림 2-23] 한강 하천수 중 주요 의약물질, 카페인의 유역별 분포 현황 65
[그림 2-24] 주요 X선 조영제인 요오드계 화합물 66
[그림 2-25] 강변여과 방식에서 주요 의약물질의 원수(파랑) 대비 처리수(노랑) 제거 특성 67
[그림 2-26] 하천/강변여과/음용수(고도처리) 계열에서 주요 의약물질의 제거 거동 특성 67
[그림 2-27] 하수처리장 및 병원 폐수 처리장의 유입, 배출수중의 주요 의약물질의 농도 범위(유럽) 68
[그림 2-28] 유럽, 요르단, 호주 등의 하수처리장 요오드계 조영제 농도 비교 68
[그림 2-29] Cocaine과 인체 대사물인 Benzoylecgonine의 화학구조 70
[그림 2-30] 코카인 대사물질인 BE의 표준물질(좌), 하천수 중의 검출(중,우) 70
[그림 2-31] EU의 Project Neptune 75
[그림 2-32] Project Neptune의 Work Packages 77
[그림 2-33] Neptune Project와 Innowatch Project의 연계 78
[그림 2-34] 시료채취 지점 79
[그림 2-35] 수처리 공정 단계별 처리수에 대한 좀개구리밥의 성장저해 80
[그림 2-36] 깔다구 Chronomus riparius의 치사율(A), 성에 따른 EmT50의 시간 편차(B), main... 80
[그림 2-37] 실지렁이 Lubriculus variegatus 81
[그림 2-38] Daphnia magna 생존율 81
[그림 2-39] 트리아진계 제초제의 개별 생태독성값과 혼합물의 복합독성 실측값 및 예측값 85
[그림 2-40] 24가지 PPCPs에 대한 급성독성과 10가지 PPCPs에 대한 만성독성 86
[그림 3-1] 수질 및 퇴적물 측정망 지점도(잔류성유기오염물질 측정망) 97
[그림 3-2] 수질환경기준과 배출허용기준 99
[그림 3-3] 배출규제 방식에 따른 기준 99
[그림 3-4] 물관련 모니터링 현황 100
[그림 3-5] KNAPPE 프로젝트 연구수행 체계 122
[그림 3-6] 생활유래 미량오염물질 배출경로 123
[그림 3-7] 물리화학적 처리에 의한 의약품류 저감효과의 생태영향 평가 124
[그림 4-1] 휘발성과 극성에 따른 물질의 분류 130
[그림 4-2] 트리플 사중극자 질량분석장치의 구조 131
[그림 4-3] 고분해능 질량분석장치의 주요 구성 요소 132
[그림 4-4] 고분해능 질량분석장치에서 분해능 변화에 따른 다이옥신의 교차피크 제거효과 132
[그림 4-5] pH 범위에 따른 수중 MX의 존재 형태 133
[그림 4-6] 고상추출방법(SPE)와 연계한 HRMS 기반의 MX 분석방법 134
[그림 4-7] 고감도 분석법으로 정수장 처리수에서 확인되는 극미량 MX(10.095분) 135
[그림 4-8] 의약물질의 수 환경으로의 노출 경로 138
[그림 4-9] LC-MS/MS로 동시 분석한 30 종의 총 이온크로마토그램(좌) 및 선택 이온(우) 사 140
[그림 4-10] 물리화학적 특성에 따른 의약물질의 그룹별 분석 흐름 예시 141
[그림 4-11] 물리화학적 특성에 따른 의약물질의 그룹별 분석 흐름 예시 142
[그림 4-12] 대표적인 과불화합물 PFOS, PFOA의 화학적 구조 144
[그림 4-13] 일상 및 산업용도에서 매우 넓은 적용범위를 가지는 과불화합물 144
[그림 4-14] 과불화합물의 잔류성유기오염물질(POPs)로서의 성질 145
[그림 4-15] 전체 환경에서의 과불화합물의 거동 146
[그림 4-16] PFOS를 중심으로 한 설포네이트계 물질과 내부표준물질의 예 147
[그림 4-17] PFOA를 중심으로 한 카르복실산 물질과 내부표준물질의 예 147
[그림 4-18] 과불화물 혼합표준물질의 동시분석 총이온크로마토그램과 각 추출이온 사례 148
[그림 4-19] 과불화물의 수질분석에 가장 널리 적용되는 고상추출-LC-MS/MS 분석방법 예시 148
[그림 4-20] 실내 용기 등의 오염 방지를 염두에 둔 과불화물 분석방법 예시 149
[그림 4-21] 분해능 질량분석의 필요성(5만 이상의 높은 분해능에서 정확한 성분 규명이... 150
[그림 4-22] 하수처리장 시료에서 미지 의약물질의 스크리닝 예시 150
[그림 4-23] 고분해능 질량분석원리별 장치 151
[그림 4-24] 온라인 농축 주입방법 152
[그림 4-25] Non-target 물질 스크리닝의 과정 152
[그림 4-26] Non-target 물질 스크리닝의 예(Pesticides) 153
[그림 4-27] 혈압강화제 citalopram를 오존, 이산화염소, UV처리, 펜톤산화 등을 거쳐 MS/MS... 154
[그림 4-28] Diazepam의 수처리 공정에 따른 대사체 규명 사례 155
[그림 4-29] 하수-정수처리장을 연계한 미량유해물질의 연구 계획(예) 156
[그림 4-30] 차세대 미량분석기술의 응용 분야 157
[그림 4-31] 막 종류별 filtration spectrum 166
[그림 4-32] 촉매작용의 분류 172
[그림 5-1] 미량오염물질 생태독성 관련 연구 추진전략 183