Earticle

이차전지 산업관련 중금속의 사용량 증가로 인해 환경 노출이 우려되며 그에 따른 영향검토가 필요한 상황이다. 각 중금속 물 질에 대해서 생물검정법을 통해 독성영향을 파악하고자 하였으며, 표준시험종으로 지정된 생물 중 일차생산자인 해산규조류 (Skeletonema costatum)와 일차소비자인 물벼룩(Daphnia magna)을 이용한 독성시험을 수행하였다. 해산규조류는 72시간 개체군 성장률 영향을, 물벼룩은 24시간 유영저해 관찰을 통해 중금속 시험이 진행되었으며 통계적 분석을 통해 각 중금속에 대한 NOEC, LOEC, EC50 값을 제시하였다. 해산규조류의 72시간 EC50은 리튬(Li)은 42.97 mg/L, 니켈(Ni)은 7.92 mg/L, 코발트(Co)는 1.21 mg/L 그리고 망간(Mn)에서 89.62 mg/L을 보였으며, 물벼룩의 24시간 EC50은 각각 17.15 mg/L, 39.87 mg/L, 1.49 mg/L 그리고 69.53 mg/L으로 코발트에서 가장 독성영향이 강하였고 망간에서 상대적으로 약하게 나타났다. 상대적 독성영향은 해산규조류는 Co>Ni>Li>Mn 순으로 독성이 강하게 나타났으며, 물벼룩은 Co>Li>Ni>Mn 순으로 나타나 시험생물 간의 민감도에서 차이를 보였 다. 본 연구를 통해 이차전지 산업 관련 중금속의 독성영향과 그 유해성을 확인하였으며, 추후 위해성 평가 및 혼합독성평가를 위한 기초 연구결과로 제공하고자 한다.

Due to the increased use of heavy metals related to the secondary battery industry, there are concerns about environmental exposure, and a review of the resulting impact is necessary. We attempted to determine the toxic effects of each heavy metal substance through bioassay methods and conducted toxicity tests using marine diatoms (Skeletonema costatum), the primary producer, and Daphnia magna, the primary consumer, among organisms designated as standard test species. NOEC, LOEC and EC50 values for each heavy metal were presented through statistical analysis. The 72-hour EC50 of S. costatum showed 42.97 mg/L for lithium (Li), 7.92 mg/L for nickel (Ni), 1.21 mg/L for cobalt (Co) and 89.62 mg/L for manganese (Mn). The 24-hour EC50 of D. magna was 17.15 mg/L, 39.87 mg/ L, 1.49 mg/L and 69.53 mg/L, respectively, with cobalt having the strongest toxic effect and manganese having a relatively weak effect. Regarding the relative toxic effect, S. costatum showed strong toxicity in the order of Co>Ni>Li>Mn, and D. magna showed a strong toxicity in the order of Co>Li>Ni>Mn, showing differences in sensitivity between test organisms. Through this study, we confirmed the toxic effects and harmfulness of heavy metals related to the secondary battery industry, and intend to provide basic research results for future risk assessment and mixed toxicity assessment.

본 연구는 22개 산업단지 공공폐수처리장 유입수 및 유출수와 경남지역 공장 폐수배출시설 유출수 304건 중 PFASs 9종의 배출특 성을 조사하였다. 그 결과 사업장 폐수배출시설에서 나오는 방류수에서 PFBA가 220건(72.4%)으로 가장 많이 검출되었다. 공장폐수 중 PFHxA, PFBS, PFBA, PFOA, PFOS의 평균 농도는 각각 0.020 μg/L, 0.018 μg/L, 0.015 μg/L, 0.010 μg/L, 0.005 μg/L로 검출되 었다. 세차업에서 PFBS가 2.094 μg/L로 가장 높았고, 페인트 및 기타 필름처리업에서 PFHxA가 0.968 μg/L로 가장 높았으며, 기타 기계 및 장비 제조업(액정펌프 제조업)에서 PFOA가 0.487 μg/L로 가장 높게 검출되었고, 유사 반도체 및 기타 전자제품 제조업에서 는 PFOS(0.903 μg/L), PFHxS(0.437 μg/L), PFDA(0.015 μg/L)가 가장 높게 검출되었다. 공공폐수처리장의 유입수와 방류수의 과불 화화합물의 배출특성은 대부분 항목들이 유입수보다 방류수가 높게 나타나는 경우도 있었다. 폐수배출시설 방류수중의 과불화화합 물의 상관계수는 PFOS와 PFHxS : 0.990, PFHpA와 PFHxA : 0.888으로 매우 높은 상관관계를 보였다. 낙동강 상수원에서 과불화화 합물이 검출됨에 따라, 배출원에서의 PFASs 관리가 중요하며, 따라서 본 연구는 다양한 배출원에서 PFASs 관리의 기초자료로 의미가 있다.

This study investigated the discharge characteristics of nine types of PFASs among influent and effluent from public wastewater treatment plants in 22 industrial complex and 304 effluent from factory wastewater discharge facilities in Gyeongnam. As a result, PFBA was detected most frequently in the effluent from the factory wastewater discharge with 220 cases (72.4%). The average concentrations of PFHxA, PFBS, PFBA, PFOA, and PFOS in factory wastewater were 0.020 μg/L, 0.018 μg/L, 0.015 μg/L, 0.010 μg/L, and 0.005 μg/L, respectively. The average concentration of PFHpA, PFHxS, PFNA, and PFDA was detected to be less than the limit of quantification (0.005 μg/L). In addition, PFBS was the highest at 2.094 μg/L in the car wash industry, PFHxA showed the maximum at 0.968 μg/L in paint and other film treatment industries, and PFOA was the highest detected at 0.487 μg/L in other machinery and equipment manufacturing industries (liquid pump manufacturing). PFOS (0.903 μg/L), PFHxS (0.437 μg/L), and PFDA (0.015 μg/L) were the highest in one similar semiconductor and other electronic product manufacturing industry. As for the discharge characteristics of perfluorinated compounds in influent and effluent from public wastewater treatment plants, most of the items showed higher effluent than influent.