2001년 3월 현재, 수돗물의 경우 47개 항목에 대한 수질기준을 설정하고 있으며, 이외에 22개 항목에 대한 감시항목을 설정하여 수질을 관리하고 있습니다.
우리나라의 수질기준 현황과 항목별 영향에 대하여 설명하면 아래와 같습니다.
참고사항
1. ( )는 미국 EPA Cancer Group
2. * : 일본의 감시항목 수질기준
3. 탁도 : 2001. 7. 1부터 0.5NTU이하
미생물
▶ 미생물미생물이 수돗물에 끼치는 영향은 감염에 의한 질병유발이 대표적입니다. 미생물은 수중에 극미량만 존재하여도 감염의 위험이 매우 높아지므로 매우 엄격히 통제해야 합니다.
그러나 미생물의 종류는 수십 여만종에 이르며 이들을 일일이 분석하고 통제하는 것은 사실상 불가능합니다. 따라서 먹는물 수질기준 에서는 이들에 대한 지표 생물로서 일반세균과 대장균군을 선정하였으며 그 이유는 대부분 미생물들의 측정이 어려운 것과는 달리 검사방법이 비교적 간단하고 소독에 대한 저항이 강해 염소소독 후에도 다른 미생물에 비해 수중에 오래 생존 하기 때문입니다. 따라서, 일반세균이나 대장균군이 기준을 만족한다면 미생물로부터 안전하다는 것을 의미합니다.
▶ 일반세균(Total Colonies General bacteria)
개 요
먹는물 수질기준상 일반세균수라 함은 물속의 모든 세균을 지칭하는 것은 아니며, 표준한천배지에서 36±1℃에서 24±2시간 배양할 때 집락을 형성하는 호기성, 통성 혐기성 등의 종속영양세균을 말함.환경상 존재
- 하수, 폐수, 축산업, 수산업 등에서 환경상으로 배출.
- 일반세균은 소독의 적정성 여부와 급수과정에서의 오염여부를 판단하는 지표이나, 유아포성세균등의 일부세균은 염소소독에 내성이 강하며 잔류염소가 존재할 때에도 검출되는 경우가 있음.
- 먹는물에서는 대장균군보다 상대적으로 많이 분포하며, 유기영양분이 많을수록 높은 농도로 검출됨.
인체유해성
일반적으로 무해한 잡균이나, 때로는 병원균이 존재할 수도 있음.
제거방법
- 정수장에서 탁도 1NTU이하, 유리 잔류염소의 농도 0.2-0.5mg/L이상 유지
- 오존, 자외선 등에 의한 소독
▶ 대장균군(Coliform group)
개 요
- 막대모양을 한 그램음성, 무아포의 균으로 유당을 분해하여 가스를 생산하는 모든 호기성 및 통성혐기성 세균의 총칭
- 대장균군은 분변오염의 지표로서 대장균군이 검출되면 소화기계 병원균에 의한 오염의 가능성이 있음환경상 존재
- 대장균군(Coliform group)은 사람이나 동물의 분변에서 유래하는 것이 대부분이나, 영양이 풍부한 물, 토양, 부패한 식물등에 존재하는 종류도 포함
※ 세균학적 분류상 대장균과 대장균군은 일치하지 않음.
- 대장균(Escherichia coli)은 사람이나 동물의 배설물에 풍부하게 존재하며, 순수한 변에서는 g당 109
정도가 있음
인체유해성
대장균은 대부분 비병원성이나 장관병원성 대장균 등 일부는 병원성을 나타낼 수 있다고 알려져 있음.제거방법
- 정수장에서 탁도 1NTU이하, 유리잔류염소 농도 0.2∼0.5mg/L이상 유지
- 오존, 자외선 등에 의한 소독
▶ 건강상 유해영향 무기·유기물질이들은 일정한 투여량 이하에서는 건강에 영향을 주지 않는다는 것이 일반적인 견해이며 이러한 최소 투여량은 물질의 물리, 화학적 특성 및 인체에 축적되는 정도에 따라 다릅니다.
수질기준 설정시 인체에 영향이 없게 매우 엄격하게 선정(수질기준 값이 70년동안 계속 마셨을 경우 10만명 당 1∼2명 발생)하였기 때문에 수질기준에 합격한 수돗물은 매우 안전하다 할 수 있을 뿐 아니라, 국내 수질검사 결과를 분석해 보면 대부분의 물질이 검출되고 있지 않으며, 일부 검출되는 경우도 수질기준보다 훨씬 낮은 값을 나타내고 있습니다.
그러나 이러한 수돗물도 오폐수 무단방류등 예기치 않던 오염물질의 유입, 정수장에서 수용가까지 송수과정에서의 수질사고 등으로 수질기준을 초과할 가능성이 있으므로 이에 대해서 항상 대비하고 있습니다.
▶ 납(Lead) pb
개요
- 청백색의 부드럽고 무거운 금속으로 예로부터 다양한 용도로 이용
- 납은 주로 급수시스템의 땜납 또는 납 파이프, PVC파이프 등에서 용출되므로 정수장에서보다 가정 수도꼭지에서 검출되는 수가 많음.환경상 존재
납전지, 합금, 땜납, 도료, 전선보호제, 유리, 플라스틱, 공업 등에서 발생
인체유해성
- 가용성납(체내에서 녹아서 납이온을 발생시키는 화합물)은 모두 유해함.
- 0.5mg/일 이상 섭취시 뼈에 축적되며, 피로, 권태 등의 증상을 보이며 어린이 경우에는 행동에 이상이 온다는 보고가 있음.
- 급성중독시 구토, 복통, 설사 등의 증상을 보이며, 치사량은 가용성염으로 10-15g임.
제거방법
석회연화, 이온교환, 응집-침전-여과
▶ 불소(Fluoride) F
개요
- 먹는물에 적당량 함유시 충치예방에 효과가 있으나, 과잉함유시 반상치 등을 유발
- 해산물, 어패류, 녹차등에도 많이 함유되어 있음환경상존재
- 알루미늄생산과정, 우라늄 정련의 융제, 유리가공, 전자공업등에서 환경중으로 배출
- 물에서는 불화물(NaF : Na+ + F-)
인체유해성
- 음용수의 불소농도는 0.9∼1.3mg/L사이에서 경미한 치아불소침착증을 일으킬 수 있으나, 기후가 온난한 지역은 1.5∼2mg/L사이에서 발생함.
- 불소이온 1mg/체중kg이 되어야 급성불소이온 중독증상을 보인다고 언급(WHO)함.
제거방법
전 해 법:원수+MgCl2
→전해→규조토여과, 응집침전, 활성알루미나 등
▶ 비소(Arsenic) As
개요
- 대개 황비철광 등 황화물로 산출되며, 금속상 비소는 회백색의 금속광택을 가지며 부서지기 쉬운 결정 구조를 지님.
- 원소로서의 비소는 불용성이며 독성도 약하지만, 비소화합물은 유독하며 대부분 수용성임환경상 존재
- 많은 식품에 미량의 비소가 포함되어 있으며, 해조류에는 10∼60㎍/g로 비교적 많이 함유됨
- 농약, 살충제, 피혁의 방부제, 유리제조공정 등에서 환경중으로 배출
인체유해성
- 3∼6mg의 양을 장기간 섭취할 경우, 점막염증, 근육약화, 식욕감퇴 등이 발생
※ 1일 2l의 물을 섭취할 경우 비소의 1일평균섭취량은 10㎍을 넘지 못함.
- 70∼200mg을 일시적으로 섭취하였을 경우 콜레라 같은 구토, 설사, 근육경련 등의 현상이 나타나며 심한 경우 혼수후 사망에 이르기도 함
제거방법
염소산화 (As3+→As5+)+응집+여과, 석회연화, 이온교환
▶세레늄(Selenium) Se
개요
- 유황과 동적인 비금속 원소로 보통 마늘냄새가 남. 셀레늄자체는 불용성이나, 알카리 토양 에서의 셀렌산염과 산성토양에서의 아셀렌산염은 수용성임
- 체내에서 생성되는 과산화물 배출에 관여하는 생체 필수 원소로 비소, 카드뮴, 수은 중독에 대한 제어 작용이 있는 것으로 알려짐환경상 존재
금속제련소, 금속광산, 세레늄 제조업소에서 환경중으로 배출
인체유해성
- 하루권장량은 태아가 1.7㎍/체중kg이고, 성인은 0.9㎍/체중kg이다.
- 1.5∼6mg/체중kg을 단한번 투여시 시험동물을 죽일 수 있을만큼 아셀렌산염, 셀렌산염은 독성이강하며, 다량섭취시는 설사, 복통, 탈모증상 등을 보임
처리방법
석회연화, 이온교환, 응집, 침전, 여과(약간제거)
▶ 수은(Mercury) Hg
개 요
은백색의 금속이며, 정상온도와 압력에서 액체상태금속임. 원소상태의 수증기는 불용성이나 , 염화제2수은은 잘녹고, 염화제1수은은 덜 녹음.환경상 존재
- 수중에서는 수은증기(Hg°), Hg2+
HgCl2-
유기수은 등의 형태로 존재
- 수은제조공장, 수은사용공장, 병원, 수은광산 등에서 환경층으로 배출
공 기
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빗 물
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지표수
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음용수
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음식물
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2-10ng/㎥
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5-100ng/l
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0.5㎍/l↓
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25ng/l
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2-20㎍
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인체유해성
- 유기수은은 위장관을 통해 거의 흡수되어 바로 80∼90%는 적혈구에 붙어 신경학적 장애와 신장장애를 일으킴.
- 일본 미나마타병이 만연된 지역의 역학적 조사에 의하면 최대 메칠수은의 농도는 혈액mg당 0.33㎍로 평가
제거방법
석회연화, 이온교환, 응집, 침전여과(무기수은 약간제거)
▶ 시안(Cyanide) CN, HCN
개요
무색의 결정으로 대단히 약한 산이기 때문에 공기중의 이산화탄소에 의해서도 서서히 분해한다.
※ 시안이란 시안이온(CN-)및 시안화수소(HCN)를 말함환경상 존재
- 도금공업, 금은정련, 청색안료, 사진공업 등에서 환경중으로 배출
- 열대와 아열대지역의 주식으로 사용되는 근채작물(root crop)카사바(Cassava)가 적절하게 처리되지 않으면 고농도의 시안을 함유할 수 있음.
- 푸른콩 등에는 시안함유 배당체가 들어 있어서 시안을 생성 중독의 원인이 될 수 있음.
- 알카리성에서는 CN-
은 안정하나 산성에서는 HCN이 되어 휘산할 수 있음.
인체유해성
- 리베리아의 실험군 73명의 1일평균 시안섭취량은 0.61mg/체중kg으로 산출
- 물을 통한 노출은 간혈적으로 TDI의 20%를 적용하여 급성과 장기노출에 안전하다고 판단되는 기준은 0.07mg/L로 결정(WHO 13.14.7)
※ 사람에 대한 치사량 : HCN 0.05g, 시안화칼륨 0.15∼0.3g(일본 수질기준 해설)
- 시안은 B12
농도를 낮추므로 B12
의 결핍 및 갑상선요오드에 영향을 미치므로 갑상선종(goitre) 발생율을 증가하는것과 관련이 있음
처리방법
- 통상 정수처리(완속여과,급속여과)에서 제거될 수 없음. 상수원수에서 시안이 검출되면 급수정지조치가 필요
- 알카리염소법이나 오존처리로 제거가 가능
▶ 6가크롬(Hexavalent Chromium) Cr6+
개요
- 은백색의 광택이 있고 단단함.
- 크롬은 산소와 결합하여 2∼6가 산화크롬을 만드는데 CrO3
의 경우 크롬의 산화수가 6이므로 6가크롬 이라고 함.환경상 존재
- 대부분 크롬철강, 스텐레드 합금, 재료외에 크롬도금, 전지, 목재방부제 등에서 환경중으로 배출
빗 물
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해 수
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대 기
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식 품
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0.2-1㎍/l
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0.04-0.5㎍/l
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300ng/㎥
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10-1300㎍/kg
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- 염소처리된 물에는 3가크롬은 거의 존재하지 않고, 6가가 대부분임.
- 환경중에 천연으로 존재하는 것은 거의 3가로 한정되며 6가크롬은 인위적으로 발생되나, 유기물질에 의해 쉽게 3가크롬으로 환원됨.
인체유해성
- 크롬산염 1-5g의 섭취는 위장관정에 출혈성소질(haemorrhagic diathesis), 경련 등의 심한 극성증상을 초래
- 금속크롬은 무해, 3가크롬은 인간 등 생체에 필수원소임(단백질합성에 관여)
제거방법
- 석회연화, 이온교환으로 처리가능
▶ 암모니아성질소(Nitrogen Ammonia) NH3
개요
암모니아성질소는 암모니아(NH3), 암모늄이온(NH4+)의 분자형태로 존재 하며 냄새를 유발시키는 것은 암모니아이며, 취기한계는 0.037mg/L임.환경상 존재
암모니아성질소는 암모니아(NH3), 암모늄이온(NH4+)의 분자형태로 존재 하며 냄새를 유발시키는 것은 암모니아이며, 취기한계는 0.037mg/L임.
인체유해성
- 암모니아성질소 자체는 무해하나 산화되어 질산성질소로 변할 경우 끓여도 제거되지 않아 청색증(메트헤모글로빈증)을 유발함.
- 수중의 암모니아 농도가 0.02mg/L이상이면 수생생물에 영향을 미침
제거방법
- 파괴점 염소투입( 암모니아성 질소 농도의 약 7∼10배 염소투입 ) 이온교환법, 공기산화법
▶ 질산성질소(Nitrate Nitrogen) NO3-N
개요
- 자연계의 질소순환의 화학형태로서 질산염(M'NO3) 및 아질산염(M'NO2)의 형대로 존재하나, 또다른 형태로 변할 수도 있음.
- 화학적으로는 불활성적이지만 미생물 작용에 의거 환원될 수도 있음환경상 존재
- 수중의 질산성질소는 무기비료 사용, 부패한 동식물, 생활하수, 공장폐수 등에서 환경중으로 배출
대 기
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빗 물
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지표수
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식품(육제품)
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과 일
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0.1-0.4㎍/㎥
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3-5mg/L
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0-18mg/L
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2.7-945mg/kg
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200-2500mg/kg
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인체유해성
- WHO에서는 고농도 질산성질소(22mg/L이상)를 함유하는 수돗물은 유아식에 사용을 금지
- 질산성질소는 생체내에서 환원균에 의거 아질산염으로 환원되어 혈액중의 헤모글로빈과 반응하여 산소 운반기능이 없는 혈색소인 메트헤모글로빈을 생성한다
※ 성인의 위산은 pH가 2-3이므로 환원이 일어나지 않으나, 유아의 위산은 pH가 4이상이므로
질산성질소의 환원작용이 일어남.제거방법
이온교환수지 또는 전염소처리로 암모니아성질소 제거
▶ 카드뮴(Cadmium) Cd
개요
- 카드뮴은 산화상태가 +2인 금속으로 화학적으로 아연과 비슷하므로, 자연계에서는 아연과 함께 존재함.
- 순 카드뮴은 청은백색의 부드럽고 무거운 금속 전성연성이 큼(비중 8.65).환경상 존재
- 도금, 축수합금(내연엔진), 저융점합금(은로 등), 충전식전지 TV브라운관, 황ㆍ적색안료, 비닐산안정제(스테아린상카드뮴 등)등에서 환경중으로 배출
대 기
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토 양
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강 수
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해 수
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0.003-0.053㎍/㎥
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0.15-2mg/L
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0.05㎍/l
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0.05-0.11㎍/l
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식품중에 농도(일본 수도수질기준 해설)
백 미
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소 맥
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야 채
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생 선
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0.08-0.1mg/L
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0.05-0.26mg/L
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0.04mg
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0.1--0.4mg/L
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일본 도야마현 신통천 유역에 카드뮴 만성 중독에 의한 이따이이따이 공해병으로 인정
인체유해성
- 인간의 경구 치사량은 350-3500mg이며 카드뮴 3mg은 성인에게 아무런 효과가 나타나지 않음.(WHO.13.9.6 인체유해성)
- 음식을 통한 1일 카드뮴 섭취량은 10∼35㎍정도이고 음용수를 통한 1일 섭취량은 2㎍/day 임(WHO.13.9.3 환경농도와 위해성)
제거방법
- 석회연화, 이온교환, 응집, 침전, 여과(약간의 제거가 가능)
▶ 보론(Boron) B
개요
보론은 환경중에 널리 분포하고 있으며 Borex, kernite 등이 보론이 많이 포함된 광물임환경상 존재
- 특수합금, 제철(붕소원소), 유리공업, 목재 및 피혁의 방부제(붕산염), 조류제거제, 살충제(붕소화합물) 등에서 환경중으로 배출
- 특히, 해수중에서 비교적 높은 농도로 존재하여 4∼5mg/L 정도의 농도를 나타냄인체유해성
- 붕산과 Borex 등에 만성노출될 경우 위장관 자극, 식욕부진, 구토, 멀미 등의 증세를 일으킴
제거방법
- 이온교환, 응집, 침전, 여과(약간의 제거가 가능)
▶ 페놀(Phenols) C6H5OH
개요
- 벤젠고리, 나프탈렌고리, 그외 방향족성 고리화합물에 결합되어 있는 수소원자를 히드록실기(OH)로 치환한 화합물의 총칭을 말함.
- 기본 화합물은 페놀이며, 유도체로는 클로로페놀 등이 있음.환경상 존재
- 약품합성공업, 페놀수지공업, 아스팔트포장도로 등에서 환경중으로 노출
- 천연수 중에는 존재하지 않는다. 페놀 0.1mg/L정도이면 이·취미를 느낄 있으며, 염소와 반응하여클로로페놀이 형성될 경우 페놀보다 300∼500배의 불쾌한 냄새를 나타냄.인체유해성
- 폐놀류는 피부 점막 등의 조직을 부식시키는 작용과 중추신경계에 독성이 있으며, 다량을 먹게 되면 소화관의 염증, 구토, 경련 등을 유발
- 수질기준 설정은 건강상의 영향보다 냄새 유발을 고려하여 설정한 것으로 , 상당량(20mg/L) 이상섭취하여도 무해
제거방법
활성탄 처리
▶ 총트리할로메탄(Total Trihalomethane), 클로로포름(Chloroform)
개요
- Trihalomethane은 탄소에 할로겐이 치환된 화합물임.
- 일반적인 화학식은 CHX3
이고, X는 불소, 염소, 브롬 등 할로겐 원소임.
Bromoform
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Dibromo- chloromethane
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Bromo- dichloromethane
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Chloroform
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CHBr3
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CHBr2
Cl
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CHBrCl2
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CHCl3
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- 물속에서 bromoform의 냄새의 역치는 0.3mg/L이며, Chloroform의 역치는 2.4mg/L이고, 공기 중에서 420mg/㎥에서 독특한 향기를 가지고 있음.
환경상존재
- 정수과정에서 원수중의 유기물질(단백질,아미노산,조류 등)과 소독제의 유리염소가 반응해서 생성됨.
- 일반적으로 클로로포름이 가장 많이 생성되는데 특히 해변가 해수의 영향을 받을 경우 브롬화트리할로메탄이 생성됨.인체유해성
- 병이원성이 간세포등에서 발생(RfD:0.02mg/kg/day)
- 발암성평가 : USEPA : B2그룹, IARC : 2B그룹
- 음용수중의 위해농도(RfD값을 음용수로 전환) : 0.7mg/L임
제거방법
입상 활성탄에 의한 흡착 및 에어레이션에 의한 휘산
▶ 다이아지논(Diazinon) C12H21N2O3
PS
개 요
- 에스테르향을 가진 무색의 액체로서 물에서는 약염기성이며 가수분해 됨.
- 산과 알칼리에서 분해반응이 빠르고 생성물은 생분해성임.
- 강산과 강알칼리, 구리를 함유한 화합물과 혼합위험성(incompatibility)이 있음.환경상존재
- '90년도 당시 우리나라는 벼농사의 이화명나방, 채소의 힌나비 및 소나무의 솔나방 제거를 위하여유기인계 농약을 많이 사용(20mg/20l)하여 하천, 호소 등에 유입되어 상수원을 오염.인체유해성
- 살충제가 인체에 미치는 영향을 평가하기 위하여 WHO에서도 연구결과를 직접 제조업체를 통하여 정보를 얻고 있음.
- WHO에서도 유전자 독성에 대한 자료는 없으나 살충제는 안전한 먹는물 공급을 위하여 수질기준을 준수하여야 할 것을 권고하고 있음.
- 인체노출시 혈장내 클린에스티라제를 저하시킨다는 보고가 있으며, 사람에 있어서 발암성이 없는물질로 분류하고 있음.
제거방법
활성탄처리 및 역삼투압법
▶ 파라티온 (Parathion) C10H14NO5PS
개 요
- 순수한 물질은 6℃이상에서 황색의 액체이며, 공업용은 마늘향을 가진 갈색의 액체임 (유기인계화합물)
- 열분해하면 일산화탄소, 질소산화물, 황산화합물 등 독성을 방출함.
- 물에서는 천천히 녹으나 강알칼리에서 단시간내 분해됨.환경상 존재
- 농작물에 살충제로 사용된 후 환경중으로 배출
※ 세계보건기구(WHO)나 선진국에서도 조사된 특별한 자료는 없음.인체유해성
- 수계에 유입되는 량이 저농도일지라도 수생생물에 영향을 미침
제거방법
활성탄처리 : 검출농도의 10배이상 투입
▶ 말라티온(Malathion) C10H10O6PS2
개 요
- 마늘향의 냄새가 나며, 순수한 것은 무색의 액체이나 공업용(95%)은 황갈색의 액체임.
- 알칼리성용액에서 가수분해가 잘 일어남(pH12 : 즉시 가수분해). pH5∼7인 용액에서는 12일 후에도 거의 가수분해가 일어나지 않음.환경상존재
- 살충제(벼멸구, 진딧물 등)로 토양에 유입되면 흙에 흡착되어 생분해(pH:7이하) 또는 가수분해(pH:7이상) 반응이 일어남.
- 수계에 유입되면 pH7이하에서 생분해 반응이 일어나 B-monocarboxylic acid와 Dicarboxylic acid을 생성하여 수면에서는 광분해 반응과 가수분해 반응이 경쟁적으로 일어남.
- 세계보건기구(WHO)나 미국등 선진국에서도 조사된 특별한 자료는 없음.인체유해성
- 노출경로는 증기흡입, 피부접촉임, 눈에 자극적임
- 노출기준 : TWA10mg/㎥피부(노동부산업안전보건법)
제거방법
- 활성탄처리 : 검출농도의 10배이상 투입
- pH 농도율 증가 시킬 것
▶ 페니트로티온(Fenitrothion) C9H12NO5PS
개 요
- 알코올, 에스테르, 케톤, 방향족탄화수소 등 유기용매에는 녹고, 지방족탄화수소에는 약간 녹으나, 물(30mg/L, 20℃)에는 거의 녹지 않음
- 황색 또는 황갈색의 액체로서 유기인산계(organophosphate)물질임환경상 존재
- 농작물의 살충제로 사용 후 환경중으로 배출인체유해성
- 급성독성 : 경구 500mg/kg(LD50
)
- 인체흡수시에는 중추신경계 억제와 발암성, 변이성이 있음
처리방법
활성탄처리
▶ 카바릴(Carbaryl) C12H11NO2
개 요
- 무취의 백색 또는 회색의 결정형 고체로서 극성용매(크실렌, 에탄올 등)에 잘 녹음 (카바메이트계 살충제)
- 수계에 유입되어 pH가 8과 9일 때 각각 10.5일(20℃), 1.8일(20℃) 반감기로 가수분해됨.
- 산성수에 유입되면 가수분해보다 주로 광분해 되거나(반감기:52∼264시간) 생분해되어 제거됨.환경상에 존재
- 농작물에서 살충제로 사용 후 환경으로 배출인체유해성
- 설사, 뇨의 불규칙 배출, 위장내 경련이 일어남.
- 급성독성 : 경구 230mg/kg (LD50
rat)
제거방법
상수원수에 누출시 오일펜스를 설치하여 확산을 막고 물에 농도가 10ppm 이상이면 누출된 양의 10배이상에 해당되는 활성탄을 사용처리
▶1,1,1트리클로로에탄(1,1,1-Trichloroethane,Methylchloroform)C2H3Cl3
개 요
- 무색투명의 불연성 액체, 물에 대한 용해도 4,400mg/L(20℃)
- 비점 74℃, 비중 1.3492, 휘발성유기염소화합물, 클로로포름과 같은 냄새
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