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식수의 "영원한 화학물질", PFOA 및 PFOS 노출 재검토

Apr 13, 2024

npj Clean Water 6권, 기사 번호: 57(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

다양한 환경 구획에서 가장 많이 검출되는 과불화옥탄산(PFOA)과 과불화옥탄술포네이트(PFOS)는 플라스틱 오염 및 내분비 기능 장애와 관련이 있습니다. 지난 180년(1839~2019) 동안 수많은 새로운 오염 물질이 확인되었으며, PFOA와 PFOS는 과학적 증거와 출판물을 기반으로 상당한 관심을 받았습니다. 2018년부터 2019년까지 PFOA와 PFOS는 각각 18.8%, 13.6%로 상대적으로 높은 증가율을 보였다. 선진국은 엄격한 지침을 수립하는 데 진전을 이루었지만 개발도상국과 저개발국은 새로운 PFAS를 다루기 위한 규정과 메커니즘이 부족한 경우가 많습니다. 또한 효율성과 타당성을 향상시키기 위해서는 PFAS 제거 기술의 발전이 필요합니다. 노출 평가 및 위험 특성화와 함께 규제 준수를 확립하는 것은 수원 보호, 물 공급 보안, 건강 위험, 처리 효율성 및 오염 예측에 대한 예방적 조언을 제공하는 데 필수적입니다. 그러나 식수의 PFAS 오염을 효과적으로 방지하려면 노출과 위험을 평가하기 위한 보다 포괄적인 접근 방식과 데이터베이스가 여전히 필수적입니다. 따라서 이 검토는 PFAS 오염의 세계적인 위기에 대응하여 환경 모니터링 및 관리 관행을 강화하는 것을 목표로 합니다. NABC(필요, 접근 방식, 이점 및 과제) 분석은 식수를 통한 환경 및 인간 노출에 대한 PFAS의 현재 추세를 기반으로 합니다.

PFAS(과불화 알킬 물질)는 1940년대부터 다양한 산업 관행과 소비자 제품에서 널리 합성 및 활용되어 계면활성제, 난연제, 첨가제, 윤활제 및 살충제 역할을 하는 고도로 불소화된 화학 물질의 일종입니다. 다양한 공정에서 부산물, 잔류물, 중간체로 생성됩니다1,2,3. 다중 탄소-불소(C-F) 결합으로 인해 PFAS는 향상된 화학적 및 열적 안정성을 나타내어 지속성과 분해에 대한 저항성을 제공합니다4. 이들은 또한 소수성 및 소유성이며 생체 축적 및 흡착이 가능하며 환경에서 다양한 작용 방식을 통해 운반될 수 있어 유기체에 독성을 일으킬 수 있습니다5. PFAS의 환경적 운명은 작용기, 탄소 사슬 길이, 소수성 및 소유성5,6을 포함한 구조적 특성의 영향을 받습니다. 이 클래스에 속하고 다양한 산업 및 제품에서 폴리머 및 첨가제로 활용되는 4000개 이상의 화합물을 포함하여 일반적으로 "영원한 화학 물질"이라고 불리는 PFAS는 환경 오염 물질 및 내분비 교란 물질로 의심되지만 현재는 소수만이 모니터링 및 규제되고 있습니다7 ,8.

1960년대 초, PFAS 제조 및 적용으로 인해 환경 오염 물질에 인간이 노출되었다는 사실이 밝혀지면서 전 세계적인 오염 위기가 발생했습니다9. PFAS는 "붙지 않는" 특성과 표면 장력을 감소시키는 능력 때문에 광범위하게 활용되며, 물과 기름을 밀어내고 얼룩을 방지하며 표면 화학을 수정하는 데 유용합니다8. AFFF(수성 필름 형성 폼)의 주요 구성 요소로 널리 사용되기 때문에 PFAS 오염 현장은 전 세계적으로 계속해서 발견되고 있으며, 특히 AFFF가 소방 및 훈련 활동에 자주 사용되는 공항 및 군사 기지 근처에서 발견됩니다3,8. PFAS는 발달 독성, 유전 독성, 발암성, 간 독성, 생식 독성, 면역 독성, 세포 독성, 신경 독성 및 호르몬 독성을 포함하여 광범위한 독성 효과를 나타냅니다. 주로 암 위험 증가, 면역 반응, 대사 증후군, 발달 문제 및 생식 영향과 관련이 있습니다8. 이러한 부작용은 핵 수용체와의 상호작용을 통해 내분비계를 교란시키는 능력에서 비롯되며, PFAS를 잠재적인 내분비 교란물질로 분류합니다10,11.

 1) when employing the stricter RfD values set by the New Jersey Department of Environmental Protection (PFOA: 2 ng/kg/day; PFOS: 1.8 ng/kg/day). Despite the highest RI associated with PFAS in drinking water from Brazil compared to those from France and Spain, drinking water consumption in all three countries may not pose an immediate health risk (RI < 1) to all age groups of consumers77. The risk quotient (RQ) method is another deterministic approach commonly used for environmental and human health risk assessment72,136,137,138. In Guangzhou city, the predominant occurrence of PFOA and PFOS in tap water from drinking water treatment plants was deemed safe for drinking (RQ < 1), as reported with RQ values ranging from 10−3 to 10−2 119./p> 2 years; 12.2 kg; 0.41 L/day), children (3–12 years; 26.0 kg; 0.72 L/day), adolescents (13–18 years; 58.2 kg; 0.97 L/day), and adults (≥ 19 years; 62.8 kg; 1.50 L/day), and the data on exposure factors were recently been updated147,148. In Japan, adults, both males (64.0 kg) and females (52.7 kg), have relatively low drinking water intake, approximately at 0.67 L/day149. The Malaysia database reflects different body weights and daily water intake of children (aged < 20 years) (25.3 kg; 1.26 L/day) and adults (aged ≥ 20 years) (68.4 kg; 1.86 L/day), with a frequency of exposure (365 days/365 days = 1)72. In the Oceania region, specifically, Australia, recommended water intake for males (85 kg) and females (70 kg) is 2 L/day, reflecting life expectancy150. Furthermore, there are gender variations in human morphology and drinking water consumption pattern, with males generally having higher body weight and water ingestion. Other than that, the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and Allergies (NDA) recommends age-specific water intake values in Europe, including 0.8–1 L/day for infants aged 6–12 months, 1.1–1.2 L/day for children aged 1–2 years, 1.3 L/day for children aged 2–3 years,1.6 L/day for children aged 4–8 years, and 2.1 L/day for male and 1.9 L/day for female children aged 9–13 years151. Adolescents aged ≥ 14 years are classified as adults and have a recommended water intake of 2.5 L/day for males and 2.0 L/day for females. In cases where actual measured data is unavailable, the EFSA Scientific Committee provides default body weight values of 5 kg for infants aged 0–12 months, 12 kg for children aged 1–3 years, and 70 kg for adults152. Campestrini and Jardim153 conducted a human health risk assessment based on the average weight of 70 kg and daily water intake of 2 L for a standard European adult, as recommended by the EFSA Scientific Committee152./p>