이와 같은 보도내용의 사실여부에 대해 울산시는 울산시에서 공급한 정수장에서 매년 보론이 기준치를 초과한 정수를 공급했다는 것은 사실이 아니라고 신문기사에 대한 강한 반박성 주장을 한 것으로 알려졌다. 다만, 보건환경연구원에서 '03년 4월 실시한 민관합동 수질검사결과 범서정수장 정수에서 보론이 기준치를 초과(0.36mg/l : 기준 0.3mg/l)한 것은 사실이라고 밝힌 것으로 알려졌다.
지난해 5월 원인규명을 위한 재검사시 범서정수장이 폐쇄된 관계로 천상정수장 검사결과를 환경부에 보고한 것으로 확인됐다.
그러나, 브론검출과 관련하여 수질관련전문가들은 아직까지 우려할만한 수준의 심각성은 찾아보기 힘들지만 장기적인 대책은 마련해야 할 것으로 전망했다. 아무튼 이번 언론의 보도는 근본적인 조처를 하지 않고 사건의 진상을 호도 할 수도 있다는 정책에 ‘정문일침’을 가한 점에서 정부는 이에 대한 대책마련을 서두를 수 밖에 없게 되었다.
이에 대해 환경부 수도관리과 이정섭 과장(당시)은 “현 상태에서 특정한 대책을 세울 수는 없다”고 밝히고, “이미 보론이 기준을 초과했다고 하더라도 범서정수장은 폐쇄된 관계로 ‘수질검사자료에 대한 신뢰성 확보’에 더 무게를 두고 현재 자체검사 중으로 검사결과가 나와봐야 판단을 내릴 수 있는 일”이라고 말했다.
이 과장은 또한 “창녕의 경우에는 간이상수도를 사용하면서 문제가 발생하면 다른 것을 사용하고 있는데 현재 역학조사가 이루어지고 있어 그 결과를 지켜보고 난 이후 대책을 세워 후속조처를 마련할 것”이라고 밝혔다.
울산수질연구소의 이진열 소장은 “울산상수도사업본부 차원에서 이에 대한 대책으로 구조상의 문제를 비롯하여 수질검사에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 수질검사를 울산시가 하지 않고 타도시에 검사용역을 의뢰하는 등 나름대로 대책을 세우고 있다”고 밝혔다.
또한 이 소장은 “그동안 울산지역의 소규모 정수장의 정수공정 및 수질상의 문제점이 도출되어 지속적인 개선과 해결노력에도 불구하고 별반 개선점을 찾지 못해 상수도사업본부차원에서 소규모 정수장의 점진적 폐쇄 쪽으로 가닥을 잡아 수질문제의 신뢰성 확보에 총력을 기울여 나갈 방침인 것으로 알고있다”고 덧붙였다.
범서정수장은 급속 여과방식으로 정수처리를 거친 수돗물은 보론이 기준치 이내로 검출됐지만 해당 울산수질연구소 자료 요약(현황)에서 정수는 원수가 정수로 오기되었으며, 현재 초과라는 의미는 정수에서 초과사항이 아니라 원수조사결과에 따른 정수초과가능성을 제시한 것으로 문구해석에 따른 문제점이 발생할 가능성도 있다.
이와함께 농소정수장 원수 CCL4, PCE 검출과 관련, 농소정수장 7개 심정에 대한 '01년 5월 21일 원수 검사결과 CCL4(사염화탄소)는 1개 심정을 제외한 모든 심정에서 기준치 2ppb를 초과한 2∼6ppb가 검출된 것으로 드러났고, PCE(테트라클로로에틸렌)는 1개 심정을 제외한 모든 심정에서 기준치 10ppb를 초과하여 11∼26ppb가 검출됨에 따라 정수처리에 일단 문제점을 드러냈다.
농소정수장은 폭기 여과방식으로 휘발성유기화합물인 CCL4, PCE가 심정에서는 검출되었으나 폭기, 여과를 거친 정수에서는 불검출되고 있는 것으로 나타났지만 여전히 정수의 안전성에는 위협을 주는 불씨가 되고 있다.
이에 대해 해당 울산수질연구소는 우선 범서정수장 보론 검출은 문건 오기이며, 농소정수장 휘발성유기화합물은 폭기 여과처리를 통해 제거한 후 불검출로 식수를 공급한다는 향후대책을 세워놓고 있는 것으로 알려지고 있다.
또한 수돗물 불신 해소를 위해 원·정수에 대한 민관 합동 수질검사를 지속적으로 실시하고 수질연구소의 언론홍보를 강화해 나갈 방침인 것으로 알려지고 있다.
소규모 정수장 정수공정 및 수질상 문제점 도출
지속적 개선 및 해결노력불구 별반 개선점 없어
소규모정수장 운영 및 수질현황
범서정수장의 원·정수 보론(B) 검출과 관련, 울산수질연구소는 회야, 천상정수장을 제외한 소규모 정수장의 정수공정 및 수질상의 문제점이 도출되어 지속적인 개선과 해결노력에도 불구하고 별반 개선점을 찾지 못하고 있는 것으로 알려졌다. 현재에도 미진한 부분과 시급한 부분의 현안과제의 현황에 대한 협의와 토의를 통해 장기적인 운영방법을 도출하고 있는 것으로 나타났다.
범서정수장 보론(B)검출 원인조사
범서정수장 보론(B)검출 원인조사의 목적은 보론(B)의 농도가 '01년 3월부터 점점 높게 나타나고 있어 이물질에 대한 특성과 검출원인의 규명에 따른 것으로 해석된다.
보론의 특성은 원소기호 B, 원자번호 5로서 원자량은 10.81이다. 끓는점은 2,300°에 녹는점이 2,550°도로 끓는점보다 무려 250°나 더 높다. 1.73의 비중에 유리원료와 피혁방부제의 용도로 사용된다. 구토와 멀미, 식욕부진 등 인체에 유해성을 가진 물질이다.
검사결과 분석 및 오염원인
범서취수구부근(구영아파트앞, 섬바위보, 망성교) 및 상·하류(신삼호교∼반천현대아파트앞) 지점의 검사결과는 0.15∼0.34ppm이었으나, 반천보를 기점으로 상류는 0.01ppm으로 미량 검출되었지만 배출수(추정)와 하류(배출수 혼합) 지점은 2.27∼2.33ppm으로 수질기준인 0.3ppm를 훨씬 초과하는 것으로 나타났다.
이러한 결과로 볼 때 오염원인은 배출수로 인해 보론(B)이 검출되는 것으로 추정되며, 농도가 높아진 것은 겨울철 갈수기와 극심한 봄가뭄으로 하천수량이 급격히 감소하여 농도가 높아진 것으로 풀이되고 있다.
한편, 이온교환 및 응집, 침전, 여과 등으로 제거가 될 수도 있지만 약간의 제거에 불과한 것으로 알려지고 있어 완전제거에는 한계가 있어 해결책이 시급한 것으로 진단되고 있다.
이에따라 해당 울산수질연구소는 배출수허용기준에 보론 추가건의를 환경부에 강력 요청키로 하는 한편, 시 환경정책과와의 배출수담당부서와 협의 및 배출업체에 협조를 요청해 향후 대책을 수립하고 있는 것으로 알려지고 있다.
배출수 검사항목은 pH, COD, BOD, SS, 노르말헥산추출물, 페놀, 시안, 그롬, 아연, 구리, 카드뮴, 알킬수은, 수은 등이다.
발암성 및 독성 유기화합물 장기간 지하수계내 잔존
일본환경청 조사결과 지하수 1/3이상 화합물로 오염
농소 원수중 휘발성유기물질 검출에 대한 보고
. 조사 경위
휘발성유기화합물(VOC)이란 탄소와 수소(CxHy)를 포함하고 있는 유기화합물이다. 물리적으로 대기 중에서는 0.02psi 이상의 증기압을 갖거나 끓는점이 100℃ 미만인 유기화합물로 대기중으로 쉽게 증발된다.
지하수의 오염원은 주로 정화조, 지하저장탱크, 유해폐기물 처분장, 매립지, 지표저류시설, 농약살포 등을 들 수 있다.
특히, 사고에 의해 유류가 지하로 누출되면 지하수면 위에 뜨게 되어 초기에는 하나의 상(phase)으로 존재하나, 시간이 경과할수록 가수성분과 benzene, ethylbenzene, toluene, xylene(BTEX) 등의 화합물로 분리되며, 후지들은 토양에 부착되어 마침내 지하수에 녹는다.
benzene 은 1급 독성물질로 6.6ppm의 농도를 가진 지하수일 경우 암발생률이 십만분의 일로 보고되고 있고, TCX, PCE처럼 지하수보다 비중이 큰 탄화수소계열의 독성물질은 비포화대와 포화대를 통과하여 대수층 밑바닥에 가라앉는다.
지하수환경은 일반적으로 혐기성 상태이므로 이들 발암성 및 독성 유기화합물은 자연적인 생분해작용에 의해 잘 분해되지 않고 장기간 지하수계 내에 잔존해 있다.
'84년에 미국 EPA/OTA는 지하수환경 내에서 자주 나타나는 오염물질 201개 성분 중에서 발암성, 독성 유기화합물로 분류된 성분을 조사 발표한 바 있다. 그 대표적인 예로 benzene과 같은 방향족 탄화수소와 PCE, TCE, PCB와 할로겐 탄화수소, alkane과 alkene류의 지방질 탄화수소 등이라 발표하였다.
또한 일본 환경청에서 조사한 지하수의 1/3 이상이 이들 화합물로 오염된 것으로 나타났다.(Kawasaki. 1985)
울산광역시에도 지난 '99년 9월 농소동에 위치한 한라신천지 아파트 지하수에서 휘발성유기물질인 TCE가 기준치의 9∼20배까지 초과하여 음용수로서 부적합 판단을 받아 급수가 중단된 바 있다.
그 지역의 지하수를 원수로 사용하고 있는 농소정수장에서도 휘발성물질(Chloroform, 1, 1, 1-TCE, CCL4, TCE, PCE)이 검출되어 '99년 5월부터 정수장내에 폭기기를 설치하여 정수에 대한 검사결과 불검출로 나타났으나, 지하수 환경기준항목 및 수질기준은 수도법 제4조에 의한 음용수의 수질 등에 관한 규칙 제2조 및 별표 1을 적용하고 있기 때문에 농소정수장 원수 역시 음용수 수질기준을 만족해야 한다. 따라서 본 보고서는 농소정수장으로 유입되는 총 11개의 심정 중 7개 심정(1, 3, 6, 7, 8, 9, 10공구)과 오염원을 조사하기 위해 주변 지하수 및 하천수에 대한 검사를 실시하여 심정별 오염정도와 오염원을 찾고자 실시한 것으로 분석되고 있다.
물질에 대한 설명
Chloraform-주로 원수 중의 유기물질과 소독용 유리염소의 반응으로 생성된다. 발암성 물질로 추정되며, 인체내에 축척된다. 음용수 수질기준 등에 관한 규칙개정(1990. 1. 11 보사부령 제841호)에 의해 항목이 추가됐다. 수질기준 0.080mg/l으로 활성탄흡착과 폭기의 제거방법을 사용한다.
1, 1, 1-TCE-TCA 제조공장, 드라이클리닝업 등의 산업폐수에 의해 오염되며, 무색의 휘발성, 불연성 물질이다. 발암물질로 추정되며, 눈, 코, 목구멍을 자극하여 두통, 정신기능 저하, 마취작용을 한다. 음용수 수질기준 등에 관한 규칙개정(1992. 12. 15 보사부령 제897호)에 의거해 항목이 추가됐다. 수질기준은 0.100mg/l으로 활성탄흡착 및 폭기의 제거방법이 사용된다.
CCL4-Chlorofluorocarbon 냉각제로 페인트, 플라스틱 제조, 금속세척, 유기용매의 생산에 사용된다. 장기폭로에 의해 간장의 감수성이 높아 지방침윤, 간세포내 효소의 유리, 세포내 효소활성 억제 등이 일어나 간세포를 괴사시킨다. 먹는물 수질기준 등에 관한 규칙개정(1996. 5. 21 환경부령 제19호)에 의거 항목에 추가됐다. 수질기준 0.002mg/l으로 폭기 및 활성탄 흡착의 제거방법이 사용된다.
TCE-휘발성, 불연성, 무색의 액체이며, PCE 제조공장, 드라이클리닝업, 염장공장 등에 사용된다. 발암물질로 추정되며, 눈, 코, 목구멍을 자극하여 두통, 정신기능 저하를 일으키고, 마취작용이 있다. 음용수 수질기준 등에 관한 규칙개정(1992. 12. 15 보사부령 제897호)에 의거 항목에 추가됐다. 수질기준 0.030mg/l으로 폭기 및 활성탄흡착의 제거방법이 사용된다.
PCE-휘발성, 불연성, 무색의 액체이며 TCE 제조공장, 드라이클리닝업, 염장공장 등에서 사용한다. 발암물질로 추정되며, 눈, 코, 목구멍을 자극하여 두통, 정신기능 저하를 일으키고, 마취작용이 있다. 음용수 수질기준 등에 관한 규칙개정(1992. 12. 15 보사부령 제897호)에 의거 항목에 추가됐다. 수질기준 0.010mg/l으로 폭기 및 활성탄흡착의 제거방법이 사용된다.
실험방법
▷채수
심정 7개 지점(1, 3, 6, 7, 8, 9, 20공구)과 주변 지하수 1개 지점(목성화훼), 주변하천 5개 지점(신천, 천곡교, 신답교, 태화방직앞 하천, (주)남보 앞 하천)을 선정하여 '01년 5월 21일과 5월 28일에 각각 채수하여 채수 당일 즉시 실험한 것으로 나타났다.
▷분석
시료분석은 할로겐(F, Cl Br, I) 원소를 가진 화합물에 높은 감도를 가지고 있는 ECD(electron capture detector, 전자포획검출기)를 부착한 GC(Hewlett Packard 5890 series II)를 사용한 것으로 나타났고, 먹는물 공정시험법상의 Purge & Trap법으로 분석했다.
농소정수장 지하 원수에 대한 심정별 오염정도를 알아보기 위한 실험에서 Chloroform, 111-TCE, TCE는 기준치인 0.080, 0.100, 0.030ppm을 초과하지 않았으나, CCL4는 1공구를 제외한 3, 6, 7, 8, 9, 10공구에서 기준치인 0.002ppm을 초과하였으며, PCE는 8공구를 제외한 1, 3, 6, 7, 9, 10공구에서 기준치인 0.010ppm을 초과한 것으로 나타났다.
심정에 대한 오염원을 찾기 위해 주변 하천수를 검사한 결과 신천, (주)남보 앞 하천, 태화방직 앞 하천, 천곡교, 신답교 모두 Chloroform, 111-TCE, CCL4, TCE, PCE가 불검출 내지 아주 미량이 검출되었으나, 농소 심정 주변의 지하수(목성화훼)에서는 Chloroform, 111-TCE, CCL4, TCE, PCE가 검출됐다. 특히, PCE의 경우는 0.016ppm으로 기준치인 0.010ppm을 초과한 것으로 나타났다.
지하수 휘발성 유기물질에 오염되었을 수도 있어
이상과 같은 실험에서 Chloroform, 1,1,1-TCE, TCE의 농도는 1, 3, 6, 7, 8, 9, 10공구 모두에서 먹는물 수질기준인 80, 100, 30ppb 보다 낮게 나타났으나, ccl4는 1공구를 제외한 모든 공구에서 기준치인 2ppb를 초과하였으며, PCE의 경우도 8공구를 제외한 모든 공구에서 기준치인 10ppb를 초과하여 지하수 원수수질기준에 부적합한 것으로 나타났다.
또한 주변 하천수와 지하수를 검사한 결과 주변하천에서는 Chloroform, 111-TCE, CCL4, TCE, PCE가 검출되지 않거나 미량이 검출되었으며, 심정주변의 지하수에서 PCE가 기준치를 초과하는 것으로 보아 농소정수장 일대의 지하수는 휘발성 유기물질에 오염되었을 것으로 사료된다.
예상되는 오염경로는 약 20년 전 울산광역시 호계지역에 유류운반 열차의 전복사고로 인하여 흘러나온 유류의 일부가 지하로 침투하여 탄산수소계열의 유기화합물들이 지하수중에 녹아있는 염소이온과 결합하여 Chloroform, 111-TCE, CCL4, TCE, PCE와 같은 휘발성 유기화합물을 생성했을 것으로 추정할 수 있다.
따라서 농소일대의 지하수를 원수로 사용하는 농소정수장은 식수 공급원으로 부적합하다고 볼 수 있다.
지하수 오염노출 경우 비가시적·복잡 다양한 구조 지하특성 가져
오염범위 및 오염정도 관측, 오염물질 거동예측 어려워 보존 중요
대 책/
지하수는 오염에 노출될 경우 비가시적이며 복잡 다양한 구조를 가지는 지하특성 때문에 오염범위 및 오염정도에 대한 관측과 오염물질의 거동예측이 어렵기 때문에 보존을 하는 것이 더 중요하다.
지하수의 정화방법은 생물학적인 방법, 물리·화학적인 방법, 열처리방법이 있다. 이 방법들은 많은 기술적인 어려움과 비용이 들고, 오랜 시간이 소요된다.
생물학적인 방법은 박테리아의 생분해작용을 이용하는 것으로 박테리아의 생육을 촉진할 수 있는 영양염류와 화학적인 촉진제를 지하에 주입하는 방법이다.
물리·화학적인 방법은 물리적으로 오염된 지하수를 퍼내거나 추출정을 굴착하여 진공상태로 만들어 줌으로써 토양 내의 휘발성 오염물질을 휘발·추출할 수 있고, 오염물질을 제거할 수 있는 화학제를 투입하는 방법이다.
열처리기술은 전기 또는 무선주파수에 의해 가열해 주는 기술로 휘발성 물질의 이동성을 증진시켜 추출하는 방법이다.
현재 농소지역은 회야 관로가 연결되어 있어 농소정수장을 폐쇄하고 회야정수장에서 생산되는 물을 이용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
붕소(보론-Boron)의 정체는 무엇인가?
중독되면 위장관이상 및 피부홍반, 조울증 등 증상
폐경기 여성도 소변통한 칼슘·마그네슘 배설 감소
일반성상
붕소는 환경에 널리 분포해 있다. Borax, kernite, tourmaline가 많이 채광되는 붕소광물이다. 자연계에서 붕소의 화학적형태는 붕소산(boric acid)과 tetraborate 같은 농축형을 포함한다.
주요용도
붕소원소와 붕소의 카바이드화합물들은 구조구성재료, 고온마모재료(high-temperature abrasives), 특수합금, 제철과정에 사용한다. 할로겐붕소(boron halides)는 마그네슘합금제품, 제련, 로케트연료를 제조하는데 촉매로 사용한다. boron halides는 하수에 배출되는 중금속을 제어하는 환원제, 그리고 제트연료와 로케트연료의 촉매제로써 사용한다.
붕산(boric acid)과 붕산염(borates)은 유리공업, 목재와 피혁의 방부제, 화염완화제(flame retardants), 화장품생산, 원자력설비에서 중성자흡수제로 사용한다. 붕산, borates, perborates는 눈세척, 구강세척, 화상치료, 아기발진방지분말(nappy rash powers) 용도의 약한 살균제로 쓰인다. 그러나 이 목적으로 사용하는 붕산은 효과가 그다지 크지 않다. Borax는 세척제, borates는 비료로 사용한다. 붕소화합물들은 또한 조류제거, 잡초제거제, 살충제로 사용된다.
대사
환경에서 붕소의 화학적 형태는 잘 이해되지 않는다. 수계에서 가장 흔한 형태는 붕산일 것이다. 붕산은 생리학적인 pH에서 즉각적으로 해리되지 않는다.
분석방법
붕소는 불꽃에 직접 분사하거나 흑연로를 사용하여 원자흡광법으로 검출한다. 유도결합플라즈마원자발광광도계(inductively coupled plasma emission spectroscopy)를 사용할 수도 있다. 검출한계범위는 1.25∼5㎍/L이다. 붕소농도범위가 0.01∼1㎎/L에서는 분광법으로 측정할 수 있다.
환경농도와 위해성
공기
대기중의 붕소는 해수의 포말(sea spray), 산화활동, 먼지, 산업오염으로부터 비롯된다. 해양대기중 붕소농도 0.17㎍/㎥가 보고되었다.
물
해수의 붕소농도는 붕산으로서 4∼5mg/L 정도이다. 캐나다해안의 물에는 3.7∼4.3mg/L로 알려졌다. 강 히구의 물은 붕소를 많이 함유하는데 바다로부터 이동하였을 수도 있다. 미국 해수의 붕소농도는 0∼6.5mg/L 범위이고 대부분의 경우 1mg/L 이하다. 북부이탈이아에 위치한 호수의 붕소농도는 0.09mg/L이하고 강물의 약 65%가 자연계 기초농도(background level)인 0.1mg/L에 근접하였다.
미국 공급수중 몇 개에서 붕소농도는 0∼0.74mg/L(중앙값 0.12mg/L)였다. 1987∼1989년에 카나다에서 실시한 조사에 의하면, 소독 분배된 수돗물 3842표본의 붕소농도는 0.042∼235㎍/L였고, 최고농도는 570㎍/L였다. 구소련 공급수중 몇 개에서 붕소농도는 0∼6.0mg/L였다. 시에라 레온(Sierra Leone)에서 서로 근원이 다른 9개 먹는물의 붕소농도는 4.6∼18.1mg/L였다. 최고농도는 파이프를 통과하는 비처리수와 강물에서 발견되었다. 37개 제품수의 붕소농도는 <0.05∼4.2mg/L였고, 그중 7개 제품은 1mg/L이상이었다.
식품
식품의 구성원으로서 붕소는 주로 식물조직에 존재한다. 콩류에 가장 많고(25∼50㎍/g말린무게), 과일과 채소(5∼20㎍/g), 시리얼(cereals)와 곡류(1∼5㎍/g)이다. 동물근육과 연성조직(soft tissues)의 붕소농도는 1㎍/g에 훨씬 못 미친다. 젖소의 우유는 젖소의 붕소섭취에 따라 보통 0.5∼1.0mg/L의 농도이다. 차와 음료는 붕소농도가 다양한데, 커피 0.16mg/L, 사과쥬스 1.2mg/L, 오렌지쥬스 0.53mg/L, 레몬쥬스 0.59mg/L이다.
총 노출추정치와 먹는물을 통한 노출
정상인이 음식으로 섭취하는 붕소량은 '65년에 2.1∼4.3mg/day, '72년에 1.3∼4.4mg/day로 보고된 바 있다. 카나다에서 성인의 1일 붕소섭취량은 붕소함유채소를 얼마나 소비하느냐에 따라 1∼3mg으로 평가된다. 미국에서 측정한 중앙값을 근거로 하여 먹는물의 기여분을 0.24mg/day로 평가했다. 공기를 통한 붕소섭취는 무시해도 좋을 것이다. 1일 총섭취량은 1∼5mg으로 평가된다.
실험동물과 인체내 대사와 분해속도
식품에 있는 붕소와 용해상태로 투여된 borate나 붕산은 빠르고 거의 완벽하게 흡수된다. 지원자에게 1회 경구투여한 붕산 750mg중 93% 이상이 96시간내에 소변으로 배설되었다. 토끼에게 경구투여한 붕산중 50∼60%(1일 붕소 17.1∼119.9mg/체중kg)가 소변으로 배설되었다. 정상피부를 통한 흡수는 미미하나 훼손된 피부를 통해서는 많이 흡수된다. 태반을 통한 이동이 보고되었다.
실험동물과 시험관 테스트 효과
급성노출
붕산과 borax는 급성경구독성이 낮다. 마우스, 래트, 개의 LD50 값은 2000mg/체중kg부터 6000mg/체중kg 이상까지 존재한다. 붕산과 borax의 급성중독증상은 조울증, 운동실조증, 경련, 그리고 사망까지 포함한다. 신장퇴화와 고환위축 또한 관찰된다.
단기노출
래트와 개에게 borax를 반복경구투여한 경우 성장저해, 기관무게변화, 고환위축이 가장 뚜렷한 효과였다. 래트와 개에게 붕소 17.5∼5250mg/식품kg(붕산이나 borax로서)을 90일 동안 투여한 연구에서 명확한 NOAEL을 정할 수 없었다.
13주동안의 연구에서 붕산 1200∼20000mg/식품kg을 함유한 음식을 마우스에게 먹였다. 높은투여량(≥5000mg/식품kg)에서 치사율이 증가하였고 세정판(seminiferous tubules)의 퇴화나 위축이 관찰되었다.
장기노출
붕소 5mg/L(sodium metaborate로서)의 먹는물을 스위스 마우스에게 장기적으로 복용시킨 결과 체중과 수명에는 아무런 이상이 관찰되지 않았다.
B6C3F₁마우스에게 붕산 0, 2500, 5000mg/식품kg을 복용시켰다. 붕산을 복용한 두 실험군의 치사율이 유의하게 증가했다. 최고투여량에서 수컷마우스의 고환위축과 간질세포과형성(interstitial cell hyperplasia)이 관찰됐다.
암수 Sprague-Dawley 래트에게 음식물로 붕소(붕산이나 borax로서) 0, 117, 350, 1170mg/식품kg을 2년 동안 복용시켰다. 최고투여량에서 뇌와 갑상선의 무게증가, 체중과 고환무게의 감소, 고환의 조직병리학적 변화가 관찰되었다. 이 연구의 NOAEL은 붕소 350mg/식품kg(1일 붕소 17.5mg/체중kg에 해당)이었다.
개에게 음식물로 붕소(붕산이나 borax로서) 0, 58, 117, 350mg/식품kg을 2년 동안 복용시켰다. 체중, 으ㅁ식소비, 기관무게, 임상적소요, 조직병리상에 아무런 영향이 없었다. 붕소 (borax로서) 1170mg/식품kg을 38주 동안 복용시킨 개는 26주경 심각한 고환위축과 정자형성정지를 보였다. 이 연구의 NOAEL은 붕소 350mg/식품kg(1일 붕소 8.8mg/체중kg에 해당)이었다.
생식계독성, 배아독성, 기형성
수컷래트를 실험군으로 하는 90일간의 먹는물연구소에서 붕소(borax로서) 최고투여량 6.0mg/L(1일 붕소 0.426mg/체중kg에 해당)은 수정률과 새끼출산, 고환무게, 전립선무게, 저정낭(seminal vesicle) 무게에 아무런 영향이 없었다. 전립선에서 과당(fructose), 아연, 산성인산효소(acid phosphatase)의 수준은 변함이 없었다.
1일 붕소(borax로서) 0, 25, 50, 100mg/체중kg을 90일간 래트에게 투여한 연구에서 LOAEL은 투여량에 연계한 요세관배아형성부전(tubular germinal aplasia)을 근거로 하여 1일 붕소 25mg/체중kg으로 정해졌다.
다세대에 걸친 연구에서 암수래트에게 음식물로 붕소(붕산이나 borax로서) 0, 117, 350, 1170mg/식품kg을 복용시켰다. 최고투여량에서 임신이 불가능했고, 수컷의 고환위축과 정자생산불능과 암컷의 배란이 감소하였다. 이 연구의 LOAEL은 붕소 350mg/식품kg(1일 붕소 17.5mg/체중kg에 해당)이었다.
돌연변이성
salmonella typhimurium과 마우스 임파종실험에서 붕산의 돌연변이성은 없었다. 중국햄스터 난세포에서 엽록분체간의 교환(sister chromatid exchange)이나 염색체변이를 초래하지 않았다. S. typhimurium를 sodium borate 와 함께 배양한 실험에서 유전자 돌연변이가 나타나지 않았다. Borax는 중국햄스터 세포, 마우스 배아세포, 인간 섬유아세포를 대상으로 한 세포변형실험에서 돌연변이성이 없었다.
발암성
붕산 0, 2500, 5000mg/음식물kg을 103주 동안 복용한 B6C3F₁마우스나 붕소(붕산이나 borax로서) 0, 117, 350, 1170mg/음식물kg을 2년 동안 복용한 Sprague-Dawley 래트의 발암률은 증가하지 않았다.
인체 위해성
넓은부위의 화상이나 피부찰과상에 붕산과 borax를 함유한 드레싱(dressings), 파우다, 연고로 치료한 경우 급성붕소중독이 보고되었다. 보고에 따르면 붕산의 피부적용 치사량은 8600
mg/체중kg(붕소 1505mg/체중kg)이다. 경구섭취 또한 급성붕소중독을 일으킨다. 보고에 따르면 급성붕소중독을 발생시키는 최저 붕산투여량은 640mg/체중kg(붕소 112mg/체중kg)이다. 붕소중독증상은 위장관이상(gastrointestinal disturbances), 피부홍반, 중앙신경자극으로 인한 증상과 뒤따르는 조울증을 포함한다.
붕산과 borax에 만성 노출되면 위장관자극, 식욕부진, 구토, 멀미, 홍반출현을 일으킨다. 폐경기가 지난 여자의 영양연구에서 기본적으로 음식을 통해 공급되는 1일 0.25mg의 붕소에 1일 3mg의 붕소를 119일 동안 보충하였다. 소변을 통한 칼슘과 마그네슘의 배설감소와 스테로이드수준의 증가가 보고됐다.
권장치
돌연변이 연구결과가 음성이었고 발암성이 없었으므로 2년여에 걸친 개의 식이연구를 통해 고환위축에 대한 LOAEL 1일 붕소 8.8mg/체중kg에 동종간의 차이와 이타종간의 차이를 감안한 불확실성계수 100을 적용하여 TDI 8.8㎍/체중kg이 산출됐다.
만약 먹는물 할당분이 TDI의 10%라면 권장치는 붕소 0.3mg/L(반올림값)가 된다. 그러나 식품을 통한 붕소섭취는 특징이 제대로 규정되지 않았고 먹는물을 통한 섬취 또한 불확실성을 제거하는데 효과적이지 않다.
[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]
