환경유해물질(1)

방사성 동위원소 물질

1. 인체에 미치는 방사성 핵종

원폭실험의 방사성 낙진이나 핵연료 처리에 의한 폐기물에는 방사성 물질이 함유되어 환경오염의 위험성을 제공합니다.

이 사실은 1954년 태평양 비키니섬 핵폭발실험, 1979년 미국 스리마일섬 원자로 2호기 용융사고, 1986년 소련 체르노빌 원자로 방사능 누출, 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고로 확인되었습니다.

누출된 방사능은 대기에 머무르다가 식수나 농·수·축산물 경로를 통해 인체의 각종 표적 장기에 전리방사선을 가진 방사성 동위원소를 축적합니다.

핵분열 실험을 통해 인체에 가장 위험하고 빈번한 핵분열을 하는 물질은 Cs-137과 Sr-90으로, 물리적 반감기는 상당히 길어 각각 30.17년과 29.1년 입니다.

Sr-89와 I-131은 반감기가 짧아 각각 50.52일과 8.04일이지만 피폭 초기에 생성량이 많아 표적 장기에 축적되면 전리방사선을 방출하므로 인체에 해롭습니다.

방사성 핵종의 인체에 대한 위험성은 핵종 자체의 물리적 반감기 외에도 생물학적 반감기까지 고려한 유효반감기로 설명합니다.

인체에 가장 위험한 Sr-90은 물리적·생물학적 반감기를 모두 고려하여 인체는 35년, 뼈는 50년의 유효반감기를 가지는데 그 기간 인체 내에서 칼슘처럼 뼈에 침착·축적되므로 배출이 안되고, β 선 방출에 의한 골수세포 파괴와 조혈기능 저하로 백혈병이나 골수암을 유발합니다.

Cs-137은 핵폭발보다는 주로 핵연료 재처리 시 발생하는 폐수에 많은데, 물리적 반감기가 길어 장시간 저장하면 Sr-90과 더불어 방사능 오염을 유발하는 위험한 핵종입니다.

인체의 표적 장기는 근육 외에도 체세포와 생식세포도 해당됩니다.

2. 식품의 방사능 오염

핵분열이나 핵연료 처리로 공중으로 분산된 방사능 핵종은 대기로부터 강우, 먼지, 공기를 통해 지표면으로 강하하여 식수나 식품으로 이동된 후 인체로 유입됩니다.

식수는 강우나 먼지 속의 방사능 핵종으로 오염되는데 오랜 가뭄 후 내리는 강우에는 방사능 핵종의 농도가 높아 식수로 부적합합니다.

상수도는 처리과정 중 정화되어 상당량의 핵종이 제거되지만, 우물물은 반드시 뚜껑을 덮어 방사능 물질이 접촉하지 못하도록 해야합니다.

곡물, 과일, 채소류와 같은 농작물은 방사능 물질이 직접 식물의 표면에 접촉하거나 토양을 통해 뿌리로도 흡수됩니다.

따라서 수확한 농작물은 충분히 세척하여 방사성 핵종을 제거합니다.

관계되는 핵종은 Cs-137과 Sr-90으로 전자는 주로 식물 표면에 흡수되어 이동되고, 후자는 주로 뿌리 쪽으로 흡수되므로 체내 이동이 덜 되는 편입니다.

축산물은 가축이 먹은 식수나 사료에서 오염되는데, 관계되는 방사성 핵종은 I-131입니다.

핵폭발 직후 오염된 사료를 섭취한 젖소에서 짜낸 우유를 마신 사람의 체내에서 I-131이 발견되기도 했습니다.

다행히 이 우유를 가공한 분유는 소비 전까지 시간이 경과되고 반감기는 짧아 핵종이 발견될 가능성이 희박합니다.

그 외 해당 방사능 핵종은 Sr-89, Sr-90, Cs-137이 있습니다.

수생동식물은 방사성 낙하물 외에도 원자력 시설에서 핵처리 후 방출하는 방류수에 의해서도 영향을 받습니다.

관계되는 핵종은 Fe-55, Fe-59, Co-60, Zn-65, Zn-68, Zr-95, Ru-106 등이 있습니다.

방사능물질이 아가미나 어류 표면에 흡착하거나 먹이사슬에 의해 오염된 플라크톤을 어류가 섭취하면 생물 농축과정을 통해 인체를 오염시킵니다.

담수어가 해수어에 비해 방사능 오염 정도가 훨씬 더 심하고 일부 어류는 내장기관이 가식부인 육질보다 더 농축되어 있다고 보고되었습니다.

내분비계 장애물질

호르몬이란 다양한 세포로 구성된 생체의 내분비기관에서 수용체로 분비되고 신호나 정보를 전달하여 생체가 항상성(hormeostasis)을 유지하도록 생리활성을 조절하는 물질입니다.

이에 비해 환경호르몬은 모방이나 봉쇄 등의 작용기전으로 생체 호르몬이 수용체와 결합하지 못하도록 하거나 신호전달을 방해하여 생체 내 내분비계를 교란시키고 비정상적인 생체반응을 유도하는 내분비계 장애물질(endocrine disruptor, endocrine disrupting chemicals)입니다.

환경호르몬은 무분별한 산업활동으로 환경에 방출된 유해물질 중의 하나입니다.

극소량으로도 생체 호르몬 분비를 교란시켜 생식 및 성장장애, 기형과 발암의 위험성을 증대시키는 외인성 물질로, 대부분 지용성이므로 생체의 지방조직에 축적됩니다.

여기에는 DDT 등 농약류, 비스페놀 A 및 다이옥신류, 프탈레이트, TBT, 스티렌 이성체 등이 포함됩니다.

현재가지 세계야생동물보호기금(WWF)에서는 67종, 일본 후생성은 143종, 미국 환경청(EPA)은 73종, 미국 질병통제센터(CDC)는 48종의 화학물질을 환경호르몬으로 규정하며, 우리나라는 WWF의 분류를 따릅니다.

 

환경호르몬(ED)은 약물성, 자연성, 환경성으로 분류합니다.

유산 방지용 합성 호르몬 제제인 DES는 대표적인 약물성 환경호르몬이고 콩류, 사과, 딸기, 클로버 등에 함유된 식물에스트로겐은 자연성 환경호르몬입니다.

생체 호르몬과 유사한 구조를 가진 환경성 환경호르몬은 정상적인 생체 호르몬 기능을 교란시키므로 위해도가 가장 높고, 주로 산업 활동 결과물질로 다이옥신, 비스페놀 A, DDT, PCB, DEHA, TBT, 농약 등이 여기에 속합니다.