환경유해물질 크롬 및 그 화합물 - 3. 오염원, 독성영향
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오
염 원
(1) 주요 발생원
o 제련공정
o 합금제조공정
o 크롬화합물제조공정(크롬염, 크롬산염, 중크롬산염, 크롬계안료등)
o 크롬화합물 사용공정(도장, 도금, 가죽손질등)
독성영향
(1) 노출한계 : 0.05㎎/㎥(6가 크롬), 0.5㎎/㎥(2가, 3가 크롬)
사람의 필수미량원소의 하나이며, 당과 지방의 대사에 크롬이 관여하는 것으로 알려져 있다. 통상 성인의 크롬전체 축적량은
수 ㎎으로 알려져 있지만, 장기별 분포에서는 폐, 기관, 소장, 대장에 많으며, 년령별로 보면 신생아의 농도가 가장 높으며, 10∼20세에
이르러 서서히 감소한다. 단 폐에서만 20세 이후 다시 증가하는 경향을 보이지만 이것은 흡입된 크롬이 흡수 또는 배출되지 않고, 그대로
축적되기 때문이다. 통상 성인은 식품으로부터 크롬을 매일 700∼900 ㎍ 섭취하는 것으로 알려져 있다. 산화크롬(삼산화 이크롬, 크롬그린),
수산화크롬등 3가 크롬화합물보다, 6가 크롬화합물인 크롬산(삼산화 크롬), 크롬산염, 중크롬산염 등이 피부점막을 용이하게 침투하고, 생체에
대한 영향이 강하다. 그러나 생체내에서 3가로 전환된다.
(2) 급성중독
통상 6가 크롬화합물에 의한 경우가 많다. 피부접촉의 경우, 화상, 진무름, 괴사 등의 국부증상을 일으키며, 흡입된
경우는 기침, 녹황색담, 호흡곤란, 폐울혈 증상을 일으킨다. 삼키면 녹황색점액의 구토, 복통 등을 가져오며, 이어서 전신증상으로서, 오심,
구토 등이 계속되며, 간장해, 위장해를 일으킨다. 특히 혈뇨, 결핍뇨, 뇨독증에서 중증의 경우는 죽음에 이른다. 신장의 병변은 뇨세관의
괴사, 출혈이 주요 변화이다.
[치사량, 중독량]
염화크롬(Ⅲ)
경구 - 랫트 LD50 : 1,870㎎/㎏
복강 - 마우스 LD50 : 140㎎/㎏
산화크롬(Ⅳ)(무수크롬산)
피하 - 개 LDL0(최저치사량): 330㎎/㎏
크롬산 칼륨
피하 - 개 LDL0 : 19㎎/㎏
근육 - 토끼 LD50 : 11㎎/㎏
(3) 만성중독
6가 크롬의 1차 자극에 의해 손톱바닥, 손등(특히 손가락 관절부, 손가락 사이, 손관절부등), 안면, 발가락등
피부에 바늘머리정도의 발진, 구진이 일어난다. 이 발진은 습진으로 되기 쉬우며, 가려움을 수반하고, 이에 긁은 상처가 나거나, 찰과상 등이
생기면 그 부위가 궤양으로 발전하여 크롬궤양이 된다. 점막도 피부와 마찬가지로 병에 걸리기 쉽고, 비점막, 인후두에 염증, 궤양을 만들기
쉽다. 특히 분진, 미스트등과 접촉하는 비중격전부는 가장 장해를 받기 쉬우며, 비출혈, 가피형성을 반복할 경우에 궤양이 되며 이것이 심해지면
비중격천공이 된다. 알레르기성 피부염은 1차 자극에 의한 피부장해에 더하여 감작성장해에 의한 것도 중요하다. 그러나 그 알레르기성 장해를
없애는 것도 간단하지는 않다. 실제의 발생빈도는 6가 화합물의 취급에 의한 것이 압도적으로 많으며, 6가 크롬의 피부침투성, 조직내에서의
확산성에 의해 발증이 크게 좌우된다고 생각된다. 3가 크롬화합물의 경우에서도 용해성이 높은 것은 폭로상태에 따라서 주의를 요한다. 폐암에
관해서는 동물의 발암실험에서 3가, 6가 모두 종양발생이 인정되고 있으며, 인체에 있어서 역학적조사에 의해서도 발생한다는 것이 보고되어있다.
그러나 주 발생업종은 크롬산 제조업과 안료 제조업에 제한되어있다. 폐 이외의 장기의 발암도 부비강, 인두등 상부기도에 자주 발생하였다는
보고가 있다. 소화기암도 기대치를 상회한다는 보고가 몇 가지 있지만 어느 것이나 1.5∼2배정도의 증가일 것으로 추측되며, 여기까지의 사실에서
크롬에 의한 영향인지 아닌지는 결정하기 어렵다. 기타 6가 크롬화합물의 1차 자극에 의한 만성호흡기염, 알레르기성의 천식 등 호흡기에 대한
작용은 충분히 주의할 필요가 있다.
(4) 인체노출경로 및 영향
(가) 주요 노출경로
1) 먹는물: 정상적인 음용수에는 크롬이 5㎍/ℓ이하로 매우 낮다. 가정수 급수중 드물지만 20㎍/ℓ수준으로 존재하는 경우도 있다. 성인이
1일 음용수 소비량 2ℓ로서 이에 의한 크롬의 인체노출량은 10㎍ 이하이나, 드물지만 40㎍인 경우도 있다.
2) 음식물: 식료품중에 크롬함유량이 다양하나 식품 1㎏당 20∼590 ㎍/㎏함유하는 것으로 알려지고 있다. 포도주의 경우 크롬이 60㎍/ℓ이상
함유된 것으로 보고된다. 식품섭취에 의한 1일 인체노출량이 미국의 경우 5∼500 ㎍로 평가되었고, 평균적으로 음식물 섭취에 의한 크롬의
인체노출량은 약 100∼300 ㎍/day 정도이다.
3) 대기: 도시 중심의 대기중에 크롬의 농도가 약 0.02㎍/㎥정도이며 중공업 지역의 경우 이의 20배 농도로 존재하는것으로 보고된
바 있다. 대기중의 대부분의 크롬은 미세분진중에 존재하며 흡입된 량의 약 절반정도가 호흡기도에 침착된다. 1일 대기 호흡량을 22.8㎥이라고
가정하면 성인의 1일당 폐에 침착하는 크롬의 양은 약 0.2㎍이다.
(나) 대사
1) 크롬은 주로 위장관과 호흡기도를 통해 흡수되며, 체내 흡수되는 양은 크롬의 형태에 따라 다르다. 3가 크롬(Cr3+)은
인간의 필수원소이다. 미국의 경우 필수영양원소로서 크롬의 1일 섭취 권장량을 0.01∼0.2 ㎎으로 정하고 있다. 그러나 6가 크롬(Cr6+)은
독성이 있다. 사람과 실험동물의 소화관에서 Cr3+무기염의 흡수는 낮으며(0.5∼3%),Cr6+는
2∼10%,Cr3+유기체는 10∼25%로 보다 쉽게 흡수된다(US. EPA. 1985).
2) 먹는물 중 6가 크롬을 25㎎/ℓ농도로 1년간 노출시킨 rat의 조직중 크롬 농도수준은 동량의 3가 크롬으로 노출시킨
rat보다 약 9배 더 높았다(1988). 즉 6가 크롬은 3가 크롬 보다 적어도 9배 이상 흡수율이 높다는 뜻이다.
3) 체내에 흡수된 크롬은 주로 뇨로, 보통 흡수량의 80%이상이 된다.
4) 인체 조직중에 크롬이 낮은 농도로 일정치 않게 분포되어있는데 가장 많이 있는 곳은 피부, 근육, 지방에 저장된다.
(다) 건강상의 영향
1) 일반적으로 Cr6+ 화합물이 Cr3+화합물보다 독성이 강하다. 크롬의 독성은 주로
Cr6+에 기인하며, 간 및 신장장해, 내출혈, 호흡장해를 야기 시킨다. 급성의 증상은 오심, 구토, 하리 등이다.
2) 0.5∼1.5g K2Cr2O7의 투여는 사람에 대해 치명적이다.
어린이에 대한 K2Cr2O7의 반수치사량(LD50)은 26㎎/㎏이다(Cr6+로서
9.2㎎/㎏, NIOSH. 1983).
3) 6가 크롬(크롬산)의 만성 및 아만성의 피부에의 노출은 접촉성 피부염, 피부괴양의 원인이 된다.
4) 6가 크롬이 함유된 공기를 흡입한 크롬작업자에 대해서 조사한 결과 작업장 대기중 6가 크롬 농도가 0.1∼5.6㎎/㎥인
경우 비점막의 이상(비중격궤양)을 볼 수 있었다(Bloomfield & Blum, 1928). 비중격의 궤양과 천공, 피부궤양은 크롬노동자에게서
가장 높게 볼 수 있는 것으로서 평균 발증기간은 2년이며, 23∼61%에서 볼 수 있다고 한다. 피부궤양으로는 손이나 팔에 지름 2∼5㎜의
무통성 궤양이 발생하며 위축성 반점을 남긴다.
(5) 수생생태독성
표 1.6.3. 크롬의 수생생태독성
생 물 종
|
염도(%)
|
노출시간
|
농도(㎍/ℓ)
|
영향/비고
|
어류 5 species
|
해수
|
4 일
|
16,000∼47,000
|
LC50/급성/Cr(VI)
|
무척추류 Neanthes arenac.(14) 〃 〃 〃 〃 Capitella cap. (14) 〃 〃 Nereis virens (14)
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해수 〃 〃 〃 〃 〃
|
350 일 14 일 59 일 5 개월 1 개월 7 일
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13 79 200 100 280 700
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생식/Cr(VI) Tube build.inh./Cr(VI) LC50/Cr(VI) 생식/Cr(VI) LC50/Cr(III) LC50/급성/Cr(VI)
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1차 생산자 Thalassiosira pseud. 〃 〃(15)
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2.1 0.3
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1주 1주
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200 20
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생장 NOEC/Cr(VI) 생장 NOEC/Cr(VI)
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