【환경화학】 2024 국가공무원 5급(기술) 제4문

2024 국가공무원 5급(기술) 제4문^]

 

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a. 약리학 

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Q. 폐기물에 포함되어 있는 유해화학물질(hazardous chemical)이 자연계에 배출되어 인체와 생태계에 끼치는 위해성(risk)을 평가하기 위해서는 유해화학물질의 이동(transport), 영향(effect), 운명(fate)에 대한 이해가 필요하다. 다음 물음에 답하시오. 

 

Q1. 지하수를 통한 유해화학물질의 이동성을 평가하기 위하여 분배계수(distribution coefficient)를 이용할 수 있다. 이 계수의 정의와 의미를 설명하시오. 

 

A1. 

환경화학에서 분배계수 문제가 나온 것은 2010년 제1문과 2011년 제5문이다. 

환경화학에서 다루는 분배계수는 옥탄올/물 분배계수, 유기물/탄소 분배계수 등 다양한 종류가 있다.

그러나 공통적으로 물에 녹은 용질 대비 물에 녹지 않는 용질의 농도비라는 의미가 있다.

지하수를 통한 유해화학물질의 이동성을 평가할 때, 지하수에 녹은 용질 대비 토양에 침적한 용질 농도비로 볼 수 있다.

 

K_d = C_soil / C_aqueous

 

따라서, 분배계수 값이 클수록 토양 흡착이 많다는 의미이므로 지하수를 통한 유해화학물질의 이동이 낮음을 의미한다.

높은 K_d 값을 가지는 유해화학물질의 경우 토양 정화가 더 중요할 수 있다.

이에 반해 낮은 K_d 값을 가지는 유해화학물질의 경우 지하수 모니터링 및 수질 오염 정화가 더 중요할 수 있다. 

 

Q2. 위해성 평가(risk assessment)에서 사용하는 용량-반응(dose-response) 곡선에 대해 설명하시오. 

 

A2.

환경화학 2013년 제3문에서 유사한 문제가 출제되었다.  

보통 용량-반응 곡선은 약물의 효과를 평가할 때 사용하며, 유해화학물질의 위해성 평가에서도 사용할 수 있다.

보통 가로축은 약물의 농도로 표시하고, 세로축은 약물의 효과로 두고 용량-반응 곡선(DRC)을 그린다.

이때, 약물의 효과는 사멸률, 생장 억제율, 생식 억제율 등 다양하게 정의할 수 있다.

환경화학에서는 DRC에서 DNEL, NOAEL, LOAEL, LD50 등의 파라미터를 구해 환경 위해성을 비교할 때 사용할 수 있다.

 

출처 : 이미지 클릭

Figure. 1. Toxicological dose-response relationships

 

○ DNEL(derived no effect level)

○ NOAEL(no obserserved adverse effect level)

○ LOAEL(lowest observed adverse effect level)

○ LD50(lethal dose 50%)

○ LC50(lethal concentration 50%)

○ EC50(median effective concentration) : 조류(algae)를 예로 들면, 조류 성장(algae growth, EbC50), 조류 성장율(algae growth rate, ErC50) 또는 물벼룩(Daphina) 부동화(immobilization)의 50%를 일으키는 테스트 물질의 농도를 의미한다. 이는 보통 acute aquatic oxicity study에서 얻어진다. EC50은 급성 환경 위해도 분류와 PNEC(predicted no effect concentration) 계산에 자주 사용한다.

○ DT50 : 반감기, 한 특정 물질의 농도가 초기 농도의 반이 되는데 걸리는 시간

 

입력: 2024.07.10 14:57