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수질오염물질의 이해와 대응

- 특정수질유해물질 및 수질오염물질 관리메뉴얼 -

2011. 3

국 립 환 경 과 학 원

- i -

목 차

특정수질유해물질(제4조 관련) 1. 구리(동) 및 화합물 1 2. 납(연) 및 그 화합물 11 3. 비소 및 그 화합물 24 4. 수은 및 그 화합물 40 5. 시안화합물 53 6. 유기인 화합물 59 7. 6가 크롬 화합물 63 8. 카드뮴 및 그 화합물 71 9. 테트라클로로에틸렌 85 10. 트리클로로에틸렌 94 11. 페놀류 103 12. 폴리클로리네이티드비페닐 113 13. 셀레늄 및 그 화합물 122 14. 벤젠 131 15. 사염화탄소 137 16. 디클로로메탄 144 17. 1,1-디클로로에틸렌 150 18. 클로로포름 157 19. 1,2-디클로로에탄 165 20. 1,4-다이옥산 171 21. 디에틸헥실프탈레이트 178 22. 염화비닐 184 23. 아크릴로니트릴 189 24. 브로모포름 200 25. 아크릴아미드 206

수질오염물질(제3조 관련) 26. 니켈 및 그 화합물 212 26-1. 니켈 카르보닐 212 26-2. 산화니켈 및 황화니켈류 218 27. 대장균군 222 28. 망간 및 그 화합물 226

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29. 바륨 화합물 239 30. 부유물질 244 31. 브롬 화합물 246 32. 색소(색도) 253 33. 세제류 255 34. 아연 및 그 화합물 260 34-1. 인화 아연 266 34-2. 무기아연 염류 270 35. 염소 화합물 278 36. 유기물질 281 37. 유기용제류 283 38. 유류 290 39. 주석 및 그 화합물 293 39-1. 무기주석 염류 293 39-2. 수산화 트리알킬주석 300 40. 철 및 그 화합물 306 41. 플루오르(불소) 화합물 311 41-1. 플루오르화칼륨 315 41-2. 플루오르화 술퍼릴 319 41-3. 플루오르화 수소 323 41-4. 플루오르화 나트륨 328 42. 황 및 그 화합물 333 42-1. 염화 황 333 43. 퍼클로레이트 339 44. 생태독성물질 354

참고자료1. 일반 및 특정수질유해물질 목록 및 기준(‘10.10월 현재) 3642. 미국, 일본, EU의 수질유해물질 목록 및 기준 365

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1. 구리(동) 및 화합물(Copper and its compounds)

가. 물질특성1) 물리화학적 특성

건조한 공기 중에서는 상온에서 안정하고 2산화탄소, 2산화황 또는 염분을

함유한 습한 공기 중에서는 장기간에 거쳐 각종 염기성염을 만들고, 녹색의

녹(녹청)으로 표면을 덮는다. 공기 중에서 강하게 가열하면 1,000℃ 이하에서

는 흑색의 CuO를, 그 이상에서는 Cu2O를 생성한다. 할로겐, 황, 셀렌과는 직

접 화학결합하고, 질소, 수소, 탄소와는 직접 화학결합하지 않지만 간접적으로

화합물을 만든다. 진한황산, 질산 등의 산화력이 있는 산에 잘 녹고, 염산, 묽

은 황산 기타 비산화성의 산으로도 공기 중의 산소작용에 의해 서서히 녹는

다.

구리는 암모니아수, 시안화 알칼리용액과 착염을 만들고 잘 녹으며 가용성

염은 유독하다. 또한 금이나 은과 같이 뛰어난 전기·열전도도와 높은 전성(展

性)도를 갖는 원자 구조를 갖고 있다. 주요광석은 황동석(CuFeS2), 공작석

(Cu2CO3(OH)), 휘동석(Cu2S), 적동석(Cu2O) 등이다.

◦ 물리화학적 특성

- 성 상 : reddish lustrous malleable metal powder

- 녹는점 : 1083℃, 끓는점 : 2595℃, 비중 : 8.92

- 용해도 : 물에 불용

2) 자연계의 분포구리는 두 가지 동위원소 형태로서 산출되는데 그 하나는 63Cu이고 또 다른

하나는 65Cu이다. 구리는 지구상에 널리 분산되어 있다. 지각에의 함유량은 55∼

65 mg/L으로 추정되며 주로 캘코피라이트(CuFeS2), 반동광(Cu5FeS4)과 같은 상

당한 경제적 가치가 있는 황을 포함하는 광물질에서 산출된다. 지구화학적 분석

에서는 화성암 55 mg/L, 퇴적암 5～45 mg/L,토양중 20(2～100) mg/L 정도이

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다. 또한 구리의 식물/토양 존재비는 0.1, 사람/토양 존재비는 0.07정도이다. 지

각을 구성하는 암석상과 금속상으로 구분하면 미량원소는 각각의 화학적 성질에

따라서 어느 원소는 암석상에 어느 원소는 금속상에 대부분 집중되어 있다.

나. 유해성1) 급성독성

급성독성이 다소 강하고, 폐 등 호흡기계에 자극성, 안구 및 피부 자극성 있다.

- 어독성 : 어독성 강함 (LC50=0.014 mg/L, fathead minnows)

- 생물학적 분해 : 분해되지 않으나, 수생생태에 장기간 영향은 없음

2) 발암성 : Group D(EPA)구리의 경구노출에 의한 인간발암성에 대한 영향을 평가한 연구는 없으나,

동물실험에서 경구섭취를 통한 구리화합물의 발암성이 연구되었다. IARC는

구리화합물의 일종인 구리살충제(copper 8-hydroxyquinoline)를 발암성으로 분

류하지 않은 Group 3으로 지정하였으며, EPA도 구리를 발암성으로 분류하지

않는 Group D로 지정하였다.

3) 인간에 미치는 유해영향가) 주요 노출경로 및 영향

◦ 먹는물 : 미국 100개 도시의 조사(1962년)에서는 최고 250 ㎍/L(ppb), 최

저이며, 평균 8.3 ppb정도였다. 음료수에서는 물의 경도(硬度)가 급수관

등으로부터 구리의 유출에 관계하고 있으며, 연수에서는 상당한 양의 구

리를 증가시켜 하천으로부터 저수지를 거쳐 각 가정급수로 진행함에 따

라서 구리의 양은 더욱 증가되어 성인 1일 섭취량에 1.4 ㎎의 구리가 추

가된다는 보고도 있다.

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◦ 음식물 : 함유량이 적은 식품은 유제품으로서 0.5 mg/L이하이고, 야채,

과일, 빵 등은 2 mg/L정도이며, 동물의 장기나 견과 등은 30～40 mg/L

의 높은 함유량을 가지고 있다. 일반인의 1일 구리 섭취량은 2∼4 ㎎으

로 대부분 음식물로부터 섭취되고 있다.

나) 대사과정

구리는 인체혈장내의 알부민에 필수적이며 많은 양이 간에 의해 저장될 수

도 있고, 제거될 수도 있다. 구리염의 대량 섭취 후에 나타나는 증상 예컨대

용혈작용, 간장손상 그리고 신장의 손상은 대개 치료에 의해 신속히 회복될

수 있다. 보통 평형상태 하에서는 음식물 구리의 약 50 %가 간과 근육에 흡수

되어 저장된다. 배설을 주로 쓸개즙에 의하며, 소변에서는 흡수된 양중 단지

몇 %만이 발견된다. 인체로부터의 구리의 배설은 몰리브데늄에 의해 영향을

받는다. 음식물에 저농도의 몰리브데늄이 포함되면 구리가 적게 배출이 되며

고농도일 경우는 구리배출의 상당한 증가를 가져온다.

다) 건강상의 영향

구리는 대개의 생물에 필수적인 미량금속중의 하나이며, 생물학적 기능은

특정한 필수 구리단백질에 의한 효소활동이다. 18개 이상의 구리단백질

(Cuproprotein)들이 여러 가지 신진대사 싸이클에 관여하는 것으로 알려져 있

다. 특히 중요한 것은 포유동물의 도파민 하이드록실라제와 갈락토즈 옥시다

제와 같은 산소 운반에 관계되는 구리를 포함하는 효소들이다. 구리효소의 결

핍은 대뇌퇴화, 색소탈색, 동맥경화의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 그러

나 사람이 일상 먹는 음식에는 구리성분이 있기 때문에 구리의 결핍 증상은

사실상 나타나지 않는다. 구리용기나 구리관 으로부터 이탈된 구리에 오염된

음식물이나 음료로부터 많은 양의 구리염을 섭취하게 되면 위장장해가 일어날

우려가 있고 구리증기를 흡입하면 금속성 열이 발생한다.

반면, 구리의 만성독성은 알려진 바가 없다. 사람의 대사관계는 구리의 선별

흡수에 매우 효과적이다. 구리는 혈장내의 알부민에 필수적이며 많은 양이 간

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에 의해 저장될 수 도 있고, 제거될 수도 있다. 인간은 유해한 영향 없이 상당

히 많은 양의 구리를 경구 투여해도 견딜 수 있으며, 의학적으로 피임, 암치료

용 약품에 까지도 사용된다.

가장 일반적으로 악영향 중 하나는 위통이며, 메스꺼움, 구토 그리고 복통

등이 보고되었는데, 이들은 일반적으로 황산구리용액, 구리나 황동 용기에 담

은 음료수, 관내에 오래 머물러 있는 물 등을 섭취한 이후에 바로 발병하였다.

구리에 의한 이러한 영향은 지속적인 것은 아니며, 위에 대한 영향은 다른 건

강상 영향과 관계없다. 마찬가지로 동물의 황산구리 섭취도 위에 대한 악영향

(위점막의 과다생성)을 주는 것으로 보고되었다. 위와 유사하게 간은 구리독성

의 민감한 표적이 된다. 치명적인 용량의 황산구리를 섭취한 인간에서 괴사,

섬유증(fibrosis) 등과 같은 비이상적 간 손상이 보고되었다. 윌슨 병(구리 대사

(代謝) 이상으로 간경변·정신 장애 등을 일으키는 유전병), 인디안 어린이의

간경변 또는 구리중독증 등과 같은 진단결과가 보고되기도 하였다.

이러한 증후군들은 간에서 구리축적을 유발하는 유전적 장애로 구리의 과다

노출과 연관성이 깊다. 먹이를 통해 구리요구량의 100배 이상의 황산구리에

노출된 랫트의 간에서도 염증, 괴사, 혈청이상 등이 발견되었다. 다량의 황산

구리를 섭취한 사람이 다수 사망했다고 보고되었는데, 복용량이 정확하지는

않지만, 6∼37 mg/kg의 황산구리를 섭취한 53명의 인간 중 13명이 사망하였

다고 하였다. 구리의 과다섭취에 의한 사망은 쇼크 또는 간장, 신장 합병증에

기인되는데, 이러한 사망은 100 mg/L 이상의 황산구리를 함유하는 녹수

(piritual green water)를 섭취한 인간의 중앙신경시스템 기능저하, 간장 및 신

장이상 등이 원인이라고 보고하였다(Akintonwa, 1989). 일주일 동안 133

mgCu/kg/day의 구리를 섭취한 랫트의 사망율이 증가하는 것으로 보고되었

는데, 이는 구리의 이상한 맛에 의한 식욕부진이 원인인 것으로 보고되었다.

한편, 2주일 동안 300 mgCu/kg/day의 구리(Ⅱ)에 노출된 어린 랫트에서 중

앙소엽(centrilobular)의 광범위한 괴사가 발견되었다.

4) 환경유해성(수생 및 생태독성)

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가) 자연중 오염상태

우리나라의 인위적으로 오염이 없다고 평가된 지역의 자연함유량(가용성)은

논, 토양중 약 4 mg/L정도(’88조사)로서 일본의 관동지역 9.5 mg/L보다 낮다.

구 분 과채류명 시료점수(’85, ’86) Cu함유량(mg/L)

채소류무우배추고추오이

토마토

1515151515

0.450.491.981.221.19

평균치 채소류 평균 (75) 1.07과실류 복숭아포도

1515

1.251.14평균치 과실류 평균 (30) 1.20

표 1. 우리나라 과채류 중 평균 구리 함유량(주산단지)

지역구분 시료점수(조사년도)Cu함유량(mg/L) 비 고

일반평야지 96(’80, ’85, ’86) 1.91◦일본 관동동산의 평균자

연 함유량 : 3.23mg/L◦우리나라의 현미중 자연

함유량범위:0.9∼4.5mg/L

오수유입지 20(’85) 2.37납, 아연광산 인근농경지 65(’81) 3.0

동광산 인근농경지 55(’82) 3.49석탄광산 인근농경지 40(’86) 2.38

비오염 농경지 자연함유량 50(’88) 2.31

표 2. 우리나라 현미 중 평균 구리 함유량

지역구분 시료점수(년도) Cu함유량(mg/L) 비 고일반평야지(논) 250(’83~’86) 5.27 농경지에 대한

◦ 토양오염 우려기준 : 50 mg/L ◦ 토양오염 대책기준 : 125 mg/L

과채류 재배지(밭) 105(’85, ’86) 7.16공단 인근농경지(논) 180(’83, ’84) 6.48석탄광산지역(논) 80(’86) 10.64

하천유역 논경지(논) 80(’85) 6.86쓰레기 매립지 100 15.13

표 3. 우리나라의 토양 중 평균 구리 함유량(가용성)

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스웨덴 발트(Baltic)해역에 서식하는 수서생물 중 구리농도와 독성치는 스웨

덴 환경청에서 운영하고 있는 환경감시프로그램서 발트해역에 서식하는 여러

어류생물을 대상으로 아연, 구리, 카드뮴, 납, 수은 등의 중금속의 체내 축적된

양을 분석하였다. 또한 이러한 중금속이 어류의 생물학적 다양성과 생식능 등

의 기능에 어떠한 영향을 미치고 있는지 조사였다. Clupea harengus의 간에서

구리의 검출량은 ㎏당 14.2 ㎎으로 상당히 높았다. 또, 구리의 50 % 치사농도

에 대한 정보를 얻기 위하여 어류, 무척추류 및 1차 생산자를 대상으로 염도,

노출시간, 노출방법 등을 고려하여 조사함. 일반적으로 무척추류보다는 어류에

서 치사율이 높게 나타났다. 스웨덴 환경청은 발트해역에서 서식하는 수서생

물의 구리 농도가 매년 점차적으로 증가하고 있다고 보고하였다.

지역(Sites)금속(metal)

북부보티안(N. Bothnian)

남부보티안(S. Bothnian)

북부발틱(N. Baltic)

남부발틱(S. Baltic)

카테가트(Kattegat)

1989 1988 1989 1987 1989 1988 1989 1988 1989 1988구리 11.9 15.8 9.9 ∼ 11.5 15.5 11.3 11.2 14.4 26.0

표 4. 스웨덴 발트해역에 서식하는 어류의 구리농도 (단위 : ㎎/㎏)

생 물 종 염도(%)노출시간

농 도 (㎍/L) 영향/비고

어류Fundulus heterocl. 치어 2.0 9일 160 LC50Lagodon rhomb. 치어 3.0 2일 150 LC50Micropog undul. 치어 3.0 2일 210 LC50Paralichtys dent. 치어 4일 28 LC50/급성Paralichtys dent. 배 12~16 LC50/급성Clupea harengus 배 38 LC50/급성Leistomus xanthurus 0.2 수정란부화율/Cu2+Atlantic silverside 0.8 수정란부화율/Cu2+

무척추류

Mytilus edulis 3 2~22일 3 생장율Mytilus edulis 3 2~6일 3~4 EC50/생장율Mytilus edulis 배 6 EC50/급성Mytilus edulis 배 해수 21개월 3 무영향농도Crassostrea gigas 배 EC50/급성Acartia tonsa 성체 2.5 4일 0.03 100%치사율/Cu2+Acartia tonsa 유충 2.5 4일 0.003 치사율/Cu2+Centropages typ. 성체 2.5 2일 0.03 100%치사율/Cu2+1차

생산자Thalassiosira pseud. 해수 5 EC50Scrippsiella faer. 해수 5 EC50Oscillatoria theib. 20 EC50

표 5. 해양생물의 치사 및 비정상 생장에 미치는 구리의 최소농도

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5) 노출기준 : 분진 및 미스트 1 ㎎/㎥, 흄 0.2 ㎎/㎥

구리는 사람에게 있어 필수 미량원소이고, 각 조직에 널리 분포하고 있으며,

조직 중 농도는 간장이 최다이다. 인체중의 구리 함유량은 100∼150 ㎎으로 1일

필요량은 약 2 ㎎이다. 또 구리는 발육, 특히 신경계의 발육에 필요한 원소이다.

◦ 급성중독(흡입, 경구, 피부접촉) : 구리염(황산구리, 산화구리, 염화구리)의

분진 흡입으로는 초기에 구내 감미, 때로는 인두 건조감, 1∼2시간 후에 발

열(동열), 두통, 흉통, 호흡장애, 탈력감이 나타나며 일반적으로 체온은 1∼2

일후 하강 하여 다시 정상으로 된다. 대량의 구리염을 내복하면 치, 근육,

혀의 청록색 착색, 유연, 구토, 위통, 출혈성 위염, 수양변, 후에 혈변, 근강

직, 맥박미약, 호흡곤란, 혈압하강 이며 대개는 내복 2∼3시간으로 허탈상태

가 되어 사망한다. 이 시기를 지나면 CuSO4는 5∼6시간으로 흡수되기 때문

에 용혈, 빈혈, 간, 신장해, 용혈성 황달을 나타내며, 혼수에 빠져서 순환장

해로 사망한다. 피부는 접촉에 의하여 구진, 수포를 수반하는 피부염을 일으

킨다.

◦ 만성중독(흡입, 경구, 피부접촉) : 소량씩 장기간에 걸쳐 흡입, 경구섭취 하면

비점막의 충혈, 부식, 비충격천공, 정신변조, 진전, 만성위장염, 피부궤양, 간경

변, 혈색증 등을 초래하지만 납 중독 만큼의 증상은 되지 않는다.

※ 작업장 환경중 허용농도

- OSHA PEL(미국노동안전위생국, 노출한도) : TWA(dust,mist) 1㎎(Cu)/㎥ ;

(fume) 0.1㎎/㎥

- ACGIH TLV(미국산업위생 정부전문가회의, 노출농도) : TWA(dust, mist) 1㎎

(Cu)/㎥; (fume) 0.2㎎/㎥

- DFG MAK(독일연방, 작업장 지침농도) : (dust) 1㎎/㎥; (fume) 0.1㎎/㎥

다. 국내․외 수질기준국내 먹는물 수질기준은 1 mg/L, 배출허용기준은 1∼3 mg/L이고, 하천의

수질환경기준은 없으며, 해역기준은 0.02 mg/L이다.

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표 6. 국내외 구리 수질기준국가

기준(mg/L) 국 내 일본 미국 기타먹는물수질기준 1 1 - 3(영국), 2(WHO)수질환경기준 - - 0.2 (뉴욕) 0.05(프랑스)배출허용기준 청정 가 나 특례 3

4.14 (일최대)1.06 (월평균)(폐기물처리업)

0.5(독일 유리제조업)1 3 3 3

라. 용도산업체로부터 배출되는 주요 오염원으로는 구리를 다량으로 사용하는 제련

공정, 구리가공공정(伸銅, 製線, 합금 등), 구리화합물 제조공정(황산구리, 염화

제일구리 등)을 들 수 있다. 순수한 구리를 이용한 단체(單體)와 다른 금속과

혼합한 구리합금은 산업용 및 가정용 전선, 각종 전기기계 안의 도선과 이화학

기계 부품 등에 일반생활과 산업저변에 폭넓게 사용되고 있다. 그 외에도 구리

화합물은 화학반응을 가속시키는 다양한 촉매형태로도 널리 사용되고 있다.

구리는 내구성, 연성, 전성, 전기 및 열전도도가 높기 때문에 매우 중요한

금속 중에 하나이다. 특히, 구리금속은 쉽게 주조되고 성형될 수 있기 때문에,

붉은색 구리금속과 그 합금의 가장 흔하게 볼 수 있는 용도는 동전, 전선, 판

금, 관, 기타 많은 종류의 금속제품이다. 또한, 청동, 황동, 포금(gunmetal) 및

모넬메탈(Monel metal)과 같이 다양한 금속합금에 혼합된다.

Copper Development Association에 조사에 의하면, 구리와 구리합금을

많이 사용하는 관련산업 분야는 건설(39%), 전기 및 전자제품(28%), 수송장비

(11%), 산업기계 및 장비(11%) 그리고 일반 소비제품(11%) 순이라고 발표하였

다(USGS, 2002). 그리고 1986년 다른 조사에 의하면, 주요 관련시장은 납주조,

전선, 전자통신, 전기용품, 플랜트 장비, 자동차배선, 산업용 밸브 등이었다

(Jolly and Edelstein, 1987). 그 밖에도 구리는 농업용으로 흰가루병(mildew)과

같은 작물의 질병치료, 수처리용 또는 목재, 가죽, 직물류 등의 보존제로서도

사용된다. 구리 화합물 가운데 가장 많이 사용되는 것은 황산구리이며, 미국

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의 경우 곰팡이 제거제, 비료 등의 농업용으로 65 %가 사용되며, 금속표면처

리, 광물의 포말부유선광(flotation), 목재보전, 아조염료(azo dye) 제조, 전기도

금, 착색제, 석유정제 및 구리화학제품(수산화구리, 탄산구리 등) 생산 등과 같

은 산업용으로 28 %가 사용된다. 그 밖에 조류(algae)제거와 같은 수처리제로

7 %가 사용된다.

화 합 물 화학식 주 용 도 비 고

염화제일구리(Cuprous Chloride)

CuClCu2Cl2

프탈로시아닌블루의 원료, 농약원료, 염소화촉매, 온도변화 측정, 살충제, 아세틸렌정제, 일산화가스의 흡수, 아크릴로니트릴용, 광택제, 탈색제, 납땜용제, 전기 밧데리 등

독성:후두건조감, 발열, 두통, 흉통, 호흡장애, 이, 잇몸, 혀의 청록색 변화, 구토, 위통, 출혈성위염등

염화제이구리(Cupric Chloride)

CuCl2·2H2O

헥스트·와키법 촉매, E.D.C촉매, 매심료, 엽록소제조, 산화제, 소독제, 폭죽, 목제방부제, 치금.

요오드화 제일구리 (Cuprous Iodide) CuI 촉매, 전자재료, 수지개질제.

질산구리(Cupric Nitrate)

Cu(NO3)2·3H2O

살충제, 매심제, 분석시약, 페인트, 촉매, 동염류의 제조, 도금공업원료, 산화제, 니스, 의약.

피로인산구리(Copper

Pyrophosphate)Cu2P2O7·3H2O 전기 구리 도금.

황산구리(Copper Sulfate)

CuSO4·5H2O

안료, 전지용, 의약, 치금용, 구리염의 원료, 구리 도금, 매심제, 분석시약, 피혁 탄닝, 방부제, 농약, 식품첨가물.

인체에 대한 치사량 : 경구투여시 10-20g(LD50 rat 960㎎/㎏, 경구)

표 7. 구리화합물의 용도와 특성

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2. 납(연) 및 그 화합물(Lead and its compounds)

가. 물질특성납은 자연적으로 발생하는 원소로 네 가지의 안정한 이성체(208Pb, 51.0∼

53.0 %; 206Pb, 23.5∼27.0 %; 207Pb, 20.5∼23.0 %; 204Pb, 1.35∼1.50 %)의 혼합

물이다. 납이성체는 세 가지의 방사성 원소(우라늄, 악티늄, 토륨)의 부식 산물

로 발생한다. 납은 풍부한 원소는 아니지만, 광석의 매장량은 세계적으로 분포

하고 있다. 납은 세 가지 산화상태[금속(Pb(0), 2가 Pb(Ⅱ) 및 4가 Pb(Ⅳ)]로 존

재하는데, 일차적으로 주변 환경에서 2가 납 형태로 존재한다. 4가 납은 극도

의 산화조건에서만 생성되며 무기성 4가 납은 일반적인 환경조건에서 발견되

지 않는다. 유기납화합물의 화학적 성질은 4가 산화상태에 의해 지배적이다.

한편, 금속성 납은 푸르스름한 은회색의 부드러운 금속으로 자연 상태에서

존재하기는 하나 흔하게 발생하지는 않는다. 납은 일반적으로 둘 또는 그 이

상의 다른 원소와 결합한 납화합물 형태로 발견된다. 납의 내부식성, 밀도 및

낮은 용융점과 같은 특성은 파이프, 땜납, 배터리 등의 친숙한 용도로 많이 사

용할 수 있게 한다. 특히, 납은 높은 내부식성으로 인해 광범위하게 사용되는

데, 대기나 물에 노출될 경우, 황산납, 납산화물 및 탄산납 피막을 형성함으로

써 금속의 부식을 지연시키거나 방지하는 역할을 한다.

1) 물리화학적 특성- 10수화물은 백색의 사방정계 결정이며, 밀도는 1.69, 녹는점은 22℃, 물에

는 녹으나 알코올에는 녹지 않음.

- 3수화물은 백색의 단사정계 결정이며, 밀도는 2.55이고, 가열하면 75℃에서

무수물이 되고 200℃에서 분해되며, 물, 글리세린에 잘 녹지만 알코올에는

약간 녹음. 풍화성이 있으며 공기 중에서 이산화탄소를 취해서 녹음.

- 2가의 납은 산소, 황을 함유한 무기이온에 강한 친화력이 있으며, 아미노

산, 단백질, humic acid 등의 유기화합물내의 리간드와 복합체를 이룸(,수, , , ).

- 11 -

Dibasic lead phosphite : 달콤한 향을 가진 액체. Lead acetate

- 녹는점 : 280℃

- 용해도 : 물(44.3 g/100cc, 20℃), 물(221 g/100cc, 50℃), 글리세롤에 녹

고, 알코올에 약간 녹음.

- 비 중 : 3.25(20℃/4℃)

- 백색의 결정체.

- 수용액은 일산화납을 녹임.

Lead chloride- 끓는점 : 950℃

- 녹는점 : 501℃

- 용해도 : 염화암모니아, 질산암모니아, 알칼리수산화물에 잘 녹고, 글리

세롤에 서서히 녹으며, 알코올에는 녹지 않음.

- 비 중 : 5.85

- 백색의 결정성 분말.

Lead chromate- 녹는점 : 844℃

- 용해도 : 물(0.2 mg/L), 묽은 질산, 알칼리수산화물, 산에 녹으나, 아세

트산, 암모니아에 녹지 않음.

- 비 중 : 6.12(15℃)

- 황색 또는 담황색의 분말.

- 묽은 질산에는 완전히 용해되나, 아세트산에는 녹지 않고, 물에는 거의

녹지 않음.

- 납을 함유하므로 황화수소와 접촉하면 검게 변하고 유황을 함유한 안료

와는 병용할 수 없음.

수 Lead dioxide- 녹는점 : 290℃(분해)

- 용해도 : 염화수소, 뜨거운 알칼리용액, 요오드화 알칼리용액, 옥살산, 빙

초산에 녹으나, 물, 알코올에 녹지 않음.

- 비 중 : 9.38

- 암갈색의 분말로서 산화제.

- 12 -

- 가열되면 산소를 방출하면서 Pb3O4를 생성하고, 고온에서는 PbO를 생성.

Lead nitrate- 녹는점 : 470℃(분해)

- 용해도 : 물(37.65 ㎎/100cc, 0℃), 물(127 ㎎/100cc, 100℃), 메탄올(1

g/75 ㎖), 43%알코올(8.77 ㎎/100cc, 22℃)알칼리, 암모니아에 녹으나, 고

농도의 질산에는 녹지 않음.

- 비 중 : 4.53(20℃)

- 백색 또는 무색투명한 결정체로 쉽게 분진형태로 되지 않음.

Lead oxide- 녹는점 : 888℃

- 증기압 : 10 mmHg(1085℃)

- 용해도 : 염화암모니아, 질산, 아세트산, 알칼리수화물에는 녹으나, 알코

올에는 녹지 않음.

- 비 중 : 9.53

- pH : 강염기

- 적색 또는 적황색의 정방정계 결정체와 황색의 사방정계 결정체의 2종

류가 있음.

- 300～450℃에서 서서히 사산화납으로 변하나, 고온에서는 일산화납으로

되돌아감.

Lead thiocyanate- 녹는점 : 190℃(분해)

- 용해도 : 물(0.05 g/100cc, 20℃), 물(0.2 g/100cc, 100℃) 질산, 알칼리수

산화물과 티오시안산염의 용액에 녹음.

- 비 중 : 3.82(20℃)

- 백색의 단사정계 결정체.

2) 반응성 Dibasic lead phosphite

- 화재 시 방출된 염화수소는 물에 녹아 금속을 부식시킴.

Lead acetate

- 13 -

- 강산화제, 과산화수소, 산과 혼합위험성(incompatibility)이 있음(,,,수,).

- 가열되면 납 등의 독성 흄을 방출(수).- 초산연과 브롬화납의 복염은 마찰에 민감.

- 폭발적으로 또는 위험하게 반응할 수 있는 물질(Acids, Sol sulfates,

Citrates, Tartrates, Chlorides, Carbonates, Alkalies, Tannin, Phosphates,

Resorcinol, Salicylic acid, Phenol, Chloral hydrate, Sulfites, Vegetable

infusions, Tinctures. Strong oxidizers, Hydrogen peroxide + Active

metals, Sodium + Potassium.)

Lead chloride- 가열되면 납, 염화수소 등의 독성 흄을 방출.

- 칼슘과 반응하여 폭발성물질을 생성.

Lead chromate- 가연성물질, 환원제, 유기물질과 접촉하면 격렬한 반응을 일으켜 폭발할

수 있음().수 Lead dioxide

- 석유류, 마그네슘, 알루미늄분말, 따뜻한 칼슘, 나트륨과 폭발적으로 반응.

- 황화수소와 접촉하면 적열상태(red heat)가 되면서 발화하고 알루미늄카

바이드, 몰리브덴분말, 텅스텐분말과 백열(白熱)반응을 일으킴.

- 히드록실아민, 페닐히드라진, 규소, 삼플루오르화염소, 삼황화수소, 지르

코늄과 접촉하면 격렬하게 반응.

Lead nitrate- 가열되면 열 분해되면서, 납, 질소산화물 등의 독성 흄을 방출.

- 빨갛게 달구어진 탄소와 접촉하면 다량의 불꽃을 내면서 폭발.

Lead oxide- 붕소, 알루미늄카바이드, 규소, 루비듐카바이드, 삼산화황, 삼황화수소,

seleninyl chloride와의 혼합물은 가열되면 폭발적으로 반응.

- 14 -

- 적색 또는 적황색의 정방정계 결정체는 상온에서 안정하며 황색의 사방

정계 결정체는 489℃ 이상에서 안정.

Lead thiocyanate- 공기 중에서 열분해 시 이황화탄소, 이산화황 등의 가연성/독성물질이

방출.

Chemical Name CAS 번 호 분 자 식(분 자 량) HS 번 호RTECS번 호

UN번호

Dibasic leadphosphite 1344-40-7HO5PPb3.½H2O

(742.56)2824-90-

0000 OG2880000 2989 Lead acetate 301-04-2 C4H6O4.Pb(325.29)

2915-29-9000 AI5250000 1616

Lead chloride 7758-95-4 Cl2Pb(278.09)2827-39-

9000 OF9450000 - Lead chromate 7758-97-6 CrO4.Pb(323.19)

2841-20-2000 GB2975000 -

수 Lead dioxide 1309-60-0 O2Pb(239.19)2824-90-

0000 OG0700000 1872 Lead nitrate 10099-74-8 N2O6.Pb(331.21)

2834-29-9000 OG2100000 1469

Lead oxide 1317-36-8 OPb(223.19)2824-10-

0000 OG1750000 - L e a d thiocyanate 592-87-0

Pb(SCN)2(323.4)

2838-00-3090 - -

표 8. 납과 그 화합물

나. 유해성1) 급성독성

Dibasic lead phosphite◦ 경구 : 763 ㎎/㎏(LD50, rat), 145 ㎎/㎏(LD50, mouse)

◦ 복강 : 13,390 ㎍/㎏(LD50, rat), 46,200 ㎍/㎏(LD50, mouse)

Lead acetate◦ 복강 : 150 ㎎/㎏(LD50, rat), 140 ㎎/㎏(LD50, mouse)

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◦ 정맥 : 104 ㎎/㎏(LD50, mose), 25 ㎎/㎏(LD50, rabbit)

Lead chloride◦ 경구 : 1,947 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 1,251 ㎎/㎏(LD50, rat)

Lead chromate◦ 경구 : 12 ㎎/㎏(LD50, mouse)

수 Lead dioxide◦ 복강 : 220 ㎎/㎏(LD50, guinea pig)

Lead nitrate◦ 복강 : 74 ㎎/㎏(LD50, mouse)

◦ 정맥 : 93 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 자극성 피부 : 100 ㎎/24hr(rabbit) - 약자극성

◦ 생식독성 분류 : Cat. 1()◦ 발암성 : EEC-3(), EEC-3, A2()

2) 발암성 Group B2(EPA)인간에 대한 발암성의 증거는 불충분하지만, 동물에 대한 증거는 충분하기

때문에 EPA는 무기성 납을 발암성 Group B2로 분류하였고, 국제발암연구소

(IARC)는 무기성 납을 인간에 대한 가능한 발암물질로 결정하여 발암성

Group 2A로 분류하였다. 그러나 유기성 납화합물은 발암성으로 분류되지 않

는 Group 3으로 지정되었다.

3) 인간에 미치는 유해영향납 독성의 가장 민감한 표적은 발육상의 신경계, 혈액 및 심장혈관계 그리

고 신장이다. 그러나 혈액 내에서 매우 다양한 형태의 작용으로 인해 납은 잠

정적으로 체내의 어떤 시스템 또는 기관에도 영향을 줄 수 있다. 일반적인 집

단 내에서 납 중독과 사망의 연관성에 대한 몇몇 연구가 수행되었는데,

McDonald and Potter (1996)는 1923년에서 1966년 사이에 납 중독으로 병원

에 입원한 454 명의 어린이들을 대상으로 1991년까지 추적 조사하여 가능한

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납 노출의 영향과 사망의 관계를 연구하였다.

연구에서 조사된 454 명의 환자들 가운데, 88%는 납에 노출되거나 페인트

이식증(pica)의 역사를 가지고 있었다. 90%는 지속적인 납 중독에 의한 골격

변화의 방사선학적 증거를 보였으며, 97%는 위장질환, 혈액 및(또는) 신경학적

징후를 보였다. 23명의 어린이들의 평균 혈중 납 농도는 113 ㎍/dL에 달했다.

총 86명이 사망하였으며 이들 사례 가운데 17명은 납 중독에 의한 것이었다.

일반적으로 사망원인이 납이라는 예상과는 일치하였지만, 이는 통계학적으로

심장혈관 질환에 의한 사망으로 인해 약간 증가된 것이다.

4) 환경유해성(수생 및 생태독성)납은 식물과 동물에 생물농축(bioconcentrate)될 수 있는 가능성이 높지만,

생물확대(biomagnification)의 가능성은 적다. 일반적으로 수생 및 육상 생물의

체내에서 발견되는 납의 농도는 납 광산, 제련 및 정련시설, 배터리 재생공장,

트럭과 자동차 등 교통량이 많은 도로주변 지역, 하수슬러지 처분지역, 준설지

역, 사냥 및 낚시 구역(폐탄환 또는 납추에서 기인됨) 등에서 서식하는 생물에

서 가장 높다. 납은 대기 중의 침강에 의해 식물의 표면에 가라앉을 수 있을

것이다. 식물 조직 내에서 납의 발견은 토양 또는 잎을 통해 납이 생물학적으

로 섭취되었음을 보여주는 것이다.

납의 강한 흡착력 때문에 토양으로부터 식물에 의해 생물학적으로 이용되는

납은 적지만, 토양이나 수중의 pH와 유기오염물질이 감소할수록 생물학적 이

용성이 증가할 수 있다. 특히, 납으로 오염된 지역에서 자란 식물은 낮은 수준

의 납이 축적되는 것으로 나타났는데, 이는 식물조직을 통해 흡수되거나 잎의

표면에 고착되는 것이다. 도심지역에서 수확한 24종의 식용 과일과 채소에서

27∼580 mg/kg의 높은 납이 발견되기도 하였다. 토양에서는 비교적 유동성이

없으며 유입물질이 할로겐화물, 수산화물, 산화물, 탄산염, 황산염, 비산염 등에

관계없이 장기간 지속되고 유기물질, 탄산염, 인산 광물이 존재하면 흡착과 침

전이 잘 일어난다. 저농도가 수계에 유입되어도 수생생물에 유해하다().

- 17 -

◦ 수생 및 생태독성 농도

- Bluegill sunfish(LC50) : 400 mg/L/96hr

- Rainbow trout(담수, LC50) : 0.14 mg/L/96hr

- Pink shrimp(LC50) : 375 mg/L/48hr -

5) 노출기준작업장내 노출기준은 TWA 0.05 ㎎/m3(Pb) 이다. ATSDR(Agency for Toxic

Substances and Disease Registry)는 납에 대한 최소위해도수준(MRL)을 설정

하지 않았다. 또한, EPA에서도 납에 대해 인체독성참고농도(RfC)를 설정하지

않았으며, 납 노출과 관련된 인체건강의 일부 영향은 근본적으로 역치값

(threshold)이 없는 낮은 혈중 농도에서도 나타나기 때문에 인체독성참고치

(RfD)를 결정하는 것이 부적절하다고 결정하였다(IRIS, 2005).

◦ 노출경로는 흡입과 눈 및 피부접촉으로 인한 것이며 유독함, 혈중의 납

은 1개월의 반감기를 가지며, 약 5개월 후에 안전해 짐.

◦ 대부분의 납중독은 저농도로 단계적으로 장기간 축적된 결과이며 중독증

상은 서서히 나타남.

◦ 노출시 두통, 식욕부진, 메스꺼움, 불쾌감, 구토, 경련 등의 증상이 나타나

며, 중독되면 빈혈, 체중감소, 수수(垂手), 복통, 중추신경장애, 용혈현상,

동맥경화, 간장질환, 관세포위축, 사구체경화증, 혼수(昏睡) 등을 유발함.

◦ 크롬분진은 코, 목, 기관지, 폐를 심하게 자극하고 코의 점막에 염증, 괴

상 또는 비중격 천공을 일으킴().

다. 용도납화합물의 종류에 따라 폭약, 염료, 유약(), 도금용매제, 브레이크(), 고

무, 인쇄잉크, 플라스틱, 색지, 연필, 합성수지 도료(), 전지전극, 에폭시수지의 촉매활성제, 꽃불제조(수), 성냥, 폭약() 등으로 사용된다. 납의 내부식성,밀도 및 낮은 용융점과 같은 특성은 파이프, 땜납, 배터리 등의 친숙한 용도로

많이 사용할 수 있게 한다. 특히, 납은 높은 내부식성으로 인해 광범위하게 사

용되는데, 대기나 물에 노출될 경우, 황산납, 납산화물 및 탄산납 피막을 형성

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함으로써 금속의 부식을 지연시키거나 방지하는 역할을 한다.

납이 가장 많이 사용되는 용도는 자동차나 다른 교통수단의 축전지의 원료

물질이다. 납화합물은 페인트, 염료, 세라믹 및 누수방지제 등의 구성성분이며,

동물과 인체의 위해성을 방지하기 위해 최근 이들 제품의 생산에 사용되는 납

의 양을 지속적으로 감소하고 있다. 테트라에틸납과 테트라메틸납은 가솔린의

옥탄가를 향상시키기 위해 첨가된 바 있으나, 1980년 이후 단계적으로 사용을

폐지하고 자동차 가솔린에 첨가하는 것을 금지하고 있다.

한편, 납과 다양한 납 화합물은 금속의 성형, 다른 금속과의 합금 그리고

화학물질의 원료로 이용된다. 청동과 황동과 같은 합금의 구성성분으로 활용

되며 케이블 커버, 소음제어 물질, 화학적 내화재, 탄약제조, 유리 및 세라믹

제조, 플라스틱 제조 등에도 사용된다. 또한, 전자부품의 조립과정에 대량의

납이 사용되고 있으며 특히, 텔레비전의 브라운관 유리, 전자부품 접합용 땜

납, 세척기, 냉장고, 에어콘 등의 가전제품, 자동차의 전자기기 등에도 함유된

다. 납을 상용화하는데 있어서 중요한 특성 중 하나는 주조가 용이하고 밀도

가 크며 녹는점이 낮다는 것이다. 또한, 산과 부식에 대한 저항성과 대기, 토

양 및 수중에서 안정성이 높다. 그 밖에도 비소산납, 염기성 비소산납 등은 제

초제, 살충제, 쥐약 등의 농약성분으로도 사용된다. 납을 사용하는 관련 산업

은 화학, 전기전자 제품, 자동차, 요업, 도료, 철강 및 금속산업, 농업 등이 포

함되며 다양한 용도에 걸쳐 골고루 이용된다.

라. 취급 및 안전상 주의사항1) 저장·보관방법

◦ 열원, 습기, 산 또는 산화제와 격리하여 저장할 것. 서늘하고 통풍이 잘되는

곳에 밀폐 보관 할 것. 저장용기는 물리적인 손상에 견딜 수 있어야 함.

◦ 과염소산염, 과산화물, 과망간산염, 염소산염, 질산염 등의 염산, 황산, 질

산 등의 강산, 칼륨, 나트륨, 마그네슘, 아연 등의 화학적으로 활성인 금

속과 격리하고 빛을 피해 저장할 것().

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◦ 환원제, 유기물질 및 가연성물질과 격리하여 저장할 것().

2) 취급시 주의사항(사고예방법)◦ 사고발생에 대비하여 눈이나 몸을 씻을 수 있는 세안시설과 샤워시설이

이용가능한 장소에서 작업할 것.

◦ 사용한 후 식사, 흡연, 화장실에 가기 전에 물과 비누로 손을 꼭 씻을 것.

◦ 취급 또는 작업 시는 통풍이 잘 되는 후드에서 행하고 불침투성 바닥,

분말제거장치를 갖출 것.

◦ 호흡용보호구, 전면보호구, 내산성장갑, 고효율의 입자필터가 장착된 안

면보호구, 보안경(dust proof goggle)을 반드시 사용할 것. 오염된 작업복

은 분리하여 세탁할 것. 콘텍트렌즈를 착용하지 말 것.

◦ 납중독을 예방하기 위해 티아민 등을 사용. 소배기장치를 가동할 것.

3) 취급자에 대한 응급조치방법◦ 흡입했을 때는 즉시, 환자를 신선한 공기가 있는 장소로 옮기고 의사의

검진을 구할 것.

◦ 흡입 또는 섭취 시 구강 호홉(mouth to mouth)을 실시하지 말고 포켓마

스크로 인공호흡을 실시할 것. 흡입했을 때 호흡이 멈추면, 즉시 구조 호

흡을 실시할 것.

◦ 눈에 들어갔을 때는 눈을 가끔씩 깜박이면서 다량의 물로 15분간 씻을

것과 즉시 의사의 검진을 받을 것.

◦ 피부에 접촉했을 때는 즉시, 오염된 의복과 신발을 벗길 것. 다량의 흐르

는 물로 오염물이 남아있지 않을 때까지 씻어낼 것.

◦ 섭취했을 때는 빨리 토근(ipecac) 시럽을 먹여 구토를 시키고 활성탄 슬

러리(charcoal slurry)를 물에 섞거나, 하제(saline cathartic), 또는 솔비톨

(35 % 희석액)을 섞어서 위세척할 것(활성탄소량은 성인 : 30～100 g, 아

동 : 10～15 g,한번에 50 g을 넘지 않도록 할 것.). 증상은 시간이 경과

된 후에 나타날 수 있음.

4) 폐기방법◦ 폐수처리기술로 농축과정(concentration process)인 화학적 침전, 활성탄,

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역삼투, 생물학적처리 등이 사용됨.

◦ 저농도의 질산과 반응시켜 질산염을 생성시킨 후 후드에서 증발시킬 것.

물과 황화수소를 첨가한 후 걸러서 침전시킬 것().◦ 다량의 크롬산납에 대해서는 환원배소법에 의해 금속납으로 회수할 것.

크롬 산분말은 환원되면 산화크롬(Ⅲ)으로 됨().

5) 화재발생시가) 소화방법 및 소화 시 유의사항

(1) 대처방법

◦ 화재 시 독성가스가 방출되므로 전면보호구, 양압 자급식 호흡용 보호구

(positive pressure self contained breathing apparatus)를 착용할 것.

◦ 가연성물질과 접촉하면 반응열로 인해 발화됨(, 수).◦ 열이나 스파크, 불꽃에 의해 쉽게 점화됨. 공기/증기 혼합물은 점화원

존재시 폭발할 수 있음(수).◦ 화재시 발생하는 증기는 공기보다 무거워 바닥에 가라앉아 낮은 곳(하수

구, 지하 등)에 모이게 되므로 폭발 또는 독성위험이 있음(수).◦ 용기가 화재에 노출되면 폭발할 수 있음. 위험하지 않다면 화재지역에

서 용기를 옮길 것.

◦ 최대한 멀리서 진화할 것. 용기 안에 물이 들어가지 않도록 주의할 것.

◦ 화재가 진화된 후에도 용기에 다량의 물을 뿌려 용기내의 온도를 내릴 것.

(2) 소화제 및 소화 장비

◦ 화재의 규모가 작은 경우는 건조분말, 이산화탄소, 물스프레이를 사용할 것.

◦ 화재의 규모가 큰 경우에는 건조분말, 이산화탄소, 안개 및 내알코올성

포말을 사용할 것.

◦ 탱크, 화차(rail car), 탱크트럭의 화재 시는 최대한 먼 거리에서 진화하고

무인호스나 모니터 노즐을 사용할 것.

◦ 건조분말, 이산화탄소, 할론 및 포말을 절대로 사용하지 말 고 물만을 사

용할 것(수, ).

6) 누출시 방제요령

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가) 주의사항

(1) 방제요령

◦ 즉시 모든 점화원을 제거할 것. 저지대를 피할 것. 적절한 보호의를 착용

하지 않고는 파손된 용기나 누출물을 만지지 말 것.

◦ 분진제거 시 절대로 쓸지 말고 진공청소기를 사용할 것. 진공청소기의

필터로 HEPA(high efficiency particulate arrestor)형 탄소필터를 사용할

것. 모든 폐기물은 플라스틱 백(bag)에 밀봉하여 처리할 것.

◦ 절대로 용기 내로 물이 들어가지 않도록 할 것. 수로나 하수구로 유입되

지 않도록 할 것. 누출지역을 적어도 반경 25～50 m 고립시킬 것. 단 탱

크, 화차(rail car) 또는 탱크트럭의 화재 시는 반경 800 m를 고립시킬 것.

(2) 약품, 장비 및 방법

◦ 토양에 누출됐을 때는 구덩이나 연못을 만들어 한 곳에 모아 누출물의

확산을 방지할 것. 또는 흙, 모래주머니, 폴리우레탄(foamed

polyurethane), 콘크리트(foamed concrete) 등으로 제방을 쌓아 누출물의

지표상 확산을 방지하고 비산회(fly ash), 시멘트분말로 덮어 흡수시킬 것.

◦ 액체가 누출됐을 때는 소량이면 종이타월 등에 흡수시키고 다량이면 질

석(蛭石), 건토(乾土), 건사(乾砂) 또는 비가연성물질로 덮어 흡수시킨 다

음 용기에 밀봉하여 처리할 것. 누출물의 확산방지 및 우천 시 빗물이

닿지 않도록 플라스틱 시트로 덮을 것.

◦ 수계에 누출됐을 때는 산화칼슘, 중탄산나트륨, 석회암분말로 중화시키

고, 누출물의 농도가 10mg/L이상이면 누출된 양의 10배에 해당하는 활

성탄을 뿌리고 준설기로 침전오염물을 퍼낼 것(, ).

마. 국내·외 수질 기준 우리나라의 먹는물 수질기준은 0.01 mg/L, 수질환경기준은 0.05 mg/L,

배출허용기준은 0.1∼0.5 mg/L이다. 미국은 CWA에서 중점 관리하는 126개의

우선 관리대상 오염물질 중의 하나이며, 납의 먹는물 수질기준은 MCLG 0이

고, Action level은 0.015 mg/L이다.

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미국의 배출허용기준은 전기도금업, 유기화학·플라스틱·합성섬유업, 무기화

학제품 제조업, 제철·제강업, 비철금속 제조업, 증기전력발전업, 유리제조업

(Glass manufacturing), 고무제조업(Rubber manufacturing), 금속표면처리업,

중앙폐기물처리업, 채광 및 선광업(Ore mining and dressing), 운송장비 세척

업(Transportation equipment cleaning), 폐기물 소각업, 배터리제조업(Battery

manufacturing), 금속성형및 주조업, 법랑업(Porcelain enameling), 구리성형업

(Copper forming), 전기전자부품업, 비철금속 성형 및 금속분말업(Nonferrous

metals forming and metal powders)에 대해 각각 기술근거 배출허용기준

(TBEL : Technology Based Effluent Limitation)이 설정되어 있다.

일본의 먹는물 수질기준은 0.01 mg/L이고 수질환경기준은 0.01 mg/L이다

납의 배출기준은 0.1 mg/L이고, 수도수원으로 사용되는 지역의 경우는 0.01

mg/L로 강화되어 있다.

Lead (mg/L) 국 내 미 국 일 본 기 타먹는물 수질기준 0.01 MCLG=0Action level=0.015 0.01 0.05 (영국)수질환경기준 0.05 0.05 (뉴욕) 0.01 0.5 (스위스)배출허용기준 청정지역 :0.1 가,나,특례지역:0.5 0.057∼3.4

수도수원: 0.01 배출기준: 0.1

0.5 (독일 철강 제조업)

표 9. 국내․외 납 수질기준

주) 1. MCLG : Maximum Contaminant Level Goal.

2. 미국의 배출허용기준은 기술근거배출기준(TBEL)으로 산업별로 배출규제물질 및

기준치가 별도로 설정되어 있음.

- 23 -

3. 비소 및 그 화합물(Arsenic and its compounds)

가. 물질특성비소는 금속과 비철금속 성질을 모두 가지며 화학적으로 준금속으로 분류되

지만, 자주 금속으로 불리어지는 원소이다. 비소원소(0)는 일반적으로 α-결정체

로 존재하는 금속형태로, 광택이 있는 회색을 띠며 깨지기 쉬운 고체이다. 반

면, β-결정체는 검회색을 띠는 부정형의 고체이다. 그 밖에도 다양한 형태의

동소체로 존재할 수 있으며 색깔 등의 물리적 성질이 약간씩 각각 다르다. 비

소는 일반적으로 화합물 내에서 3가지의 산화상태(-3, +3 또는 +5)중 하나로

존재하며, 비소-탄소 결합이 없는 무기비소화합물과 비소-탄소 결합을 함유한

유기비소화합물로 구분할 수 있다.

비소는 자연적으로 발생하고 지구상에 널리 분포되어 있는 원소지만, 보통

환경에서 발견되는 비소는 산소, 염소 그리고 황 등과 결합된 무기성 화합물

이다. 대부분의 무기, 유기성 화합물은 백색 또는 무색의 가루로 증발하지 않

는다. 또한, 냄새가 없고 대부분이 특별한 맛도 가지고 있지 않기 때문에, 비

소가 음식물이나 수중에 존재해도 이를 감지할 수 없다.

1) 물리화학적 특성 Arsenic

- 녹는점 : 817℃(28 atm)

- 증기압 : 1 mmHg(372℃), 10 mmHg(437℃), 40 mmHg(483℃), 100

mmHg(518℃), 400 mmHg(579℃)

- 용해도 : 물, 알칼리성에는 녹지 않으나 질산에는 녹음.

- 비 중 : 5.727(14℃)

- 임계온도/압력 : 1400℃, 22.3 MPa

- 증발열 : 11.2 kcal/g-atom

Arsenic acid- 끓는점 : 160℃(hygroscopic, hemihydrate)

- 24 -

- 녹는점 : 35.5℃

- 용해도 : 물(302 g/100cc, 12.5℃) 물,글리세롤에 아주 잘 녹음

(hemihydrate).

- 비 중 : 2.2(20℃)

Arsenic hydride- 끓는점 : -55℃

- 녹는점 : -117℃

- 증기압 : 11,000 mmHg(20℃)

- 용해도 : 물(20 g/100ml, 20℃), 에틸알코올, 알칼리에서 약간 녹으며 클

로로포름, 벤젠에서 녹음.

- 비 중 : 2.695(가스), 1.689(액체, 84.9℃)

- 증기밀도(공기=1) : 2.7

- 임계온도 : 99.9℃

- 점 도 : 101.325 kPa(가스, 0℃)

Arsenic pentoxide- 녹는점 : 315℃(분해)

- 용해도 : 물(150 g/100㎖, 16℃), 물(76.7 g/100㎖, 100℃), 산, 알칼리에

녹고 알코올에 잘 녹음.

- 비 중 : 4.32

- 부식성 : 습기가 존재 시 금속에 부식성임.

수 Arsenous acid- 끓는점 : 465℃

- 녹는점 : 312.3℃

- 증기압 : 66.1 mmHg(312℃)

- 용해도 : 물(1.7×104 mg/L, 16℃), 묽은 염산, 알칼리수산화물, 탄산염용

액, 글리세린에 녹으나 알코올, 클로로포름, 에테르에는 거의 녹지 않음.

- 비 중 : 3.738

- 부식성 : 습기가 존재 시 금속에 부식성임.

Sodium arsenite- 용해도 : 물에 잘 녹으나 알코올에는 약간 녹음.

- 비 중 : 1.87

- 25 -

2) 물질의 성질 Arsenic

- 무취, 은회색의 금속 광택성 결정체.

- 613℃에서 승화됨.

- 황색, 흑색, 회색의 동소체가 존재함.

- 흑색 : 공기 중에 노출되면 금속광택이 사라지면서 삼산화비소와 흑색

동소체를 생성함. 녹는점은 817℃(35.5기압), 밀도는 5.72(20℃/

4℃), 승화점은 615℃이고 이황화탄소에 녹지 않음.

- 황색 : 마늘 향을 가지며 밀도는 1.97(20℃/4℃)이고, 이황화탄소에 녹음

하게 가열하거나 적외선을 비추면 회색으로 변하기 쉬움. 냉수,

온수에 녹지 않고 질산에 녹음.

Arsenic acid- Hemihydrate는 백색의 반투명 결정체이나 75 % 공업용은 담황색의 끈

적끈적한 액체임.

- Hemihydrate로만 존재하고 약산임.

- pH 7.0 또는 pH 9.6의 수용액에서 비소(III)는 1주일 내에 70～90%가

산화되나 pH 4.8에서는 25%가 산화됨. 상온에서 비소(III)는 빠르게 산

화되나 4℃에서는 거의 변하지 않음(, 수). Arsenic hydride

- 마늘 향을 가진 무색의 가스임.

- 300℃에서 분해됨.

- 10℃이하에서 arsine hexahydrate가 생성됨.

Arsenic pentoxide- 백색의 무정형 덩어리 또는 분말임.

- 물과 서서히 결합하여 비산을 생성함.

수 Arsenous acid- Arsenolite는 무취, 무색의 입방체이고 clautetite는 무색의 단사정계 결정체임.

- Arsenolite, clautetite의 밀도는 각각 3.865(25℃), 4.15(25℃)이고 녹는점

은 각각 275℃, 313℃임.

Sodium arsenite

- 26 -

- 소금 맛을 가진 백색 또는 회백색의 분말임.

- 흡습성이 있으며, 공기 중에서 이산화탄소를 흡수함.

- 아비산염은 비소의 다른 형태보다 독성과 용해도가 큼.

3) 반응성 Arsenic

- 차가운 황산이나 염산에는 영향을 받지 않으나 질산이나 뜨거운 황산에

의해 아비산이나 비산으로 변함.

- 삼플루오르화 브롬, 삼산화 크롬, 오플루오르화 요오드, 이산화칼륨,

nitorsyl fluoride과 접촉하면 백열(白熱)반응을 일으킴.

- 백금, 팔라듐, 아연과 같이 가열되면 백열(白熱)반응을 일으킴.

- 비소분말은 염소기체, rubidium acetylide에서 발화됨.

- 비소수용액이 비소, 철, 알루미늄, 아연 같은 금속과 접촉하면 독성을 방출함.

- 비소-질산은 화합물은 종이 위에서 섞일 때 다량의 질산염을 방출하면

서 발화됨.

- 아지드화브롬, 산화이염소, 과망간칼륨과 접촉하면 폭발하고 과산화나트

륨과 섞이면 폭발가능성물질이 됨.

- 35 % 황산과 고농도의 비소가 녹슨 철과 접촉되면 폭발성물질이 생성됨.

- 화재에 노출되면 마늘 향을 가진 짙은 백색의 삼염화비소를 방출함.

- 폭발적으로 또는 위험하게 반응할 수 있는 물질 (Barium bromate, Barium

chlorate, Barium iodate, Bromates, Bromine pentafluoride, Bromine

trifluoride, Bromoazide, Calcium bromate, Calcium chlorate, Calcium

iodate, Cesium acetylene carbide, Chlorates, chlorine, Chlorine

monoxide, Hromium trioxide, Fluorine, Zinc iodate, Hypochlorous acid,

Iodates, Iodine pentafluoride, Magnesium bromate, Magnesium chlorate,

Magnesium iodate, Nitrogen tribromide, Nitrogen trichloride, Potassium

bromate, Potassium chlorate, Potassium iodate, Potassium nitrate,

Potassium permanganate, Potassium Peroxide, Rubidium carbide,

Rubidium acetylene carbide, Silver nitrate, Sodium bromate,

Sodiumchlorate, Sodium iodate, Sodium peroxide, Zinc bromate, Zinc

chlorate.)

Arsenic acid

- 27 -

- 연강을 서서히 부식시키고, 아연 도금된 철, 황동과 반응함.

- 강산화제이며 요오드(-1) 이온을 요오드(-3)로 산화시킴.

- 수용액이 비소, 철, 알루미늄, 아연 등의 화학적으로 활성인 금속과 접촉

하면 독성인 비소를 방출함().- 가열되면 열분해 되면서 비소 등의 독성을 방출함.

Arsenic hydride- 강산화제, 염소, 질산 등과 혼합위험성(incompatibility)이 있음.

- 건조한 더운 공기와 접촉하면 폭발할 수 있음.

- 빛과 습기에 노출되면 분해되면서 흑색의 비소로 변함.

- 가열되면 폭발적으로 중합 반응함.

- 화재에 노출되면 푸르스름한 불꽃을 내면서 연소하고 삼산화비소 등의

독성을 방출함.

- 철제용기에서는 분해되므로 유리로 코팅된 용기에 저장할 것.

- 물에서 빠르게 가수분해 되어 비산과 수산화물이 생성됨.

Arsenic pentoxide- 오플루오르화 브롬과의 혼합물은 기온이 상승하면 점화될 수 있음.

- 염화수소로부터 염소를 유리시킬 수 있는 산화제임.

- 가열되면 위험하며, 약 300℃에서 분해되고 증기는 산소와 삼산화비소로

분리됨.

- 공기 중에 노출되면 서서히 용해됨.

수 Arsenous acid- 서서히 가열되면 승화되지 않으나 빠르게 가열되면 193℃에서 융해되지

않으면서 승화함.

- 알칼리에서 용해되어 아비산염을 생성함.

- 화재에 노출되면 삼산화비소, arsine 등의 독성을 방출함.

- 타닌산, 철수용액과 혼합위험성(incompatibility)이 있음.

- 염소산염 나트륨과 혼합물은 가연성물질이며 플루오르화수소와 백열(白

熱)반응을 일으킴.

- 할로겐류의 산과 접촉하여 휘발성/독성 할로겐화물을 생성하고 산성용

액에서 환원되면 고독성인 arsine을 생성함.

Sodium arsenite

- 28 -

- 강산화제, 아지드화 브롬과 혼합위험성(incompatibility)이 있음.

- 수소가스는 무기비소와 반응하여 고독성인 arsine을 생성함.

- 가열되면 열 분해되면서, 비소, 산화이나트륨 등의 독성을 방출함.

- 용액은 공기 중의 산소에 의해 서서히 비산염으로 변하고, 건조한 상태

에서는 공기 중의 이산화탄소에 의해 분해됨.

Chemical Name CAS 번 호 분 자 식(분 자 량) HS 번 호RTECS번 호

UN번호

Arsenic 7440-38-2 As(74.92) 2804-80-0000 CG0525000 1558 Arsenic acid 7778-39-4 AsH3O4(141.95) 2811-19-8000 CG0700000

15531554

Arsenic hydride 7784-42-1 AsH3(75.95) 2850-00-1000 CG6475000 2188 A r s e n i c pentoxide 1303-28-2

As2O5(229.84) 2811-29-5000 CG2275000 1559

수 Arsenous acidArsenic trioxide 1327-53-3As2O3

(197.84) 2811-29-4000 CG3325000 1561 Sodium arsenite 7784-46-5 AsO2.Na(129.91) 2842-90-9000 CG3675000

16862027

표 10. 비소와 그 화합물

나. 유해성1) 급성독성

인간의 경구노출에 의한 장애가 확실히 나타나는 비소농도는 0.002∼0.02

mgAs/kg/day이며, 이 농도에서 일반적으로 청색증, 괴저 등을 포함하는 말

초혈관의 영향이 보고되었다. 무기비소의 경구노출에 의한 심장혈관의 영향도

보고되는데, 이는 혈압증가와 순환계열의 문제점을 야기한다. 또한, 0.008∼

0.04 mgAs/kg/day의 비소가 함유된 음용수에 노출될 경우, 폐활량으로 평가

한 폐기능 감소가 나타났다. 이와 같은 심장혈관과 호흡기 영향 외에도, 무기

비소는 다른 기관체계에 영향을 줄 수 있는데, 고농도의 급성노출과 저농도의

반복노출은 모두 메스꺼움, 구토, 설사 등의 일반적인 징후를 나타낸다.

- 29 -

이러한 영향들은 위점막에 대한 직접적인 자극에 의한 것으로 보인다. 그 밖

에 고농도 급성노출은 정신착란, 망상, 기억상실, 정서불안 등의 뇌질환을 유발

할 수 있으며, 저농도 만성노출은 손과 발의 마비와 고통을 수반하는 신경장애

를 일으킬 수 있다. 최근연구에 의하면, 비소에 노출된 어린이에게서 신경반응

의 장애가 보고되기도 하였다. 음용수를 통한 무기비소의 장기 노출에 의해 인

간의 유산, 사산, 조산, 신생아의 체중미달 등이 증가하는 것으로 나타났다.

Arsenic◦ 경구 : 763 mg/L(LD50, rat), 145 mg/L(LD50, mouse)

◦ 복강 : 13,390 ㎍/㎏(LD50, rat), 46,200 ㎍/㎏(LD50, mouse)

Arsenic acid : 경구 : 48 ㎎/㎏(LD50, rat) Arsenic hydride

◦ 흡입 : 390 ㎎/㎥/10M(LD50, rat), 250 ㎎/㎥/10M(LD50, mouse), 650

㎎/㎥/10M(LD50, rabbit), 350 ㎎/㎥/30M(LD50, dog)

◦ 복강 : 3 ㎎/㎏(LD50, mouse), 2500 ㎍/㎏(LD50, rabbit), 2 ㎎/㎏(LD50, cat)

Arsenic pentoxide◦ 경구 : 8 ㎎/㎏(LD50, rat), 55 ㎎/㎏(LD50, mouse)

수 Arsenous acid◦ 경구 : 14,600 ㎍/㎏(LD50, rat), 31,500 ㎍/㎏(LD50, mouse), 20,190 ㎍/

㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 871 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 정맥 : 10,700 ㎍/㎏(LD50, mouse)

◦ 피하 : 9800 ㎍/㎏(LD50, mouse)

Sodium arsenite◦ 경구 : 41 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 피부 : 150 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 1170 ㎍/㎏(LD50, mouse)

◦ 정맥 : 7600 ㎍/㎏(LD50, rabbit)

2) 발암성 Group 1(IARC)

- 30 -

국제발암연구소(IARC)는 비소노출과 인간의 발암성 사이에는 충분한 증거

가 존재하며, 비소를 발암성으로 분류하여 Group 1로 지정하였다 또한,

ACGIH도 비소를 인간발암물질로 확정하고, 이를 A1로 분류하였다.

Arsenic pentoxide : EEC-1, 수 Arsenous acid : EEC-1, A2

3) 인간에 미치는 유해영향비소의 치사량은 22∼121 mgAs/kg으로 보고되었으며, 일주일 동안 110

mg/L(2 mgAS/kg/day)의 비소를 함유한 물을 섭취한 가족에서 2명이 사망한

것으로 보고되었다(Armstrong, 1984). 그 밖에 0.014∼0.1 mgAs/kg/day가 함

유된 음용수를 장기적으로 마신 어린이들과 남자가 후유증으로 사망하였다는

보고가 있다.

랫트와 생쥐를 이용한 동물 실험결과, 비산염과 비소산염의 반수치사량

(LD50)은 15-175 mgAs/kg 범위라고 보고되었다(Kaise, 1985). 실험대상의 종,

가계특성, 특정 노출경로(먹이, 위관투여), 화합물종류 등에 따라 그 결과는 각

각 다르고 정확한 사망원인은 보고되지 않았지만, 대부분 1일의 비소노출에도

사망하는 것으로 보고되었다.

- 노출경로는 흡입과 눈 및 피부접촉이며 매우 유독함.

- 흡입했을 때는 기관지염, 폐염, 기관지천식 등의 증상을 유발함.

- 눈에 매우 자극적이고, 접촉하면 결막염과 각막괴사를 일으켜 실명할 수 있음.

- 피부에 접촉되면, 열상, 습진 및 각종 피부염, 손톱의 변질, 탈모증 등을 유발함.

- 분진에 접촉되면 피부에 대한 비소중독 증상을 일으키며 목이나 입안의

건조, 신경염, 운동마비 등을 일으킴.

- 치사량은 최소 약 120㎎이나 20㎎에서 사망한 사례가 있고 공업적으로 발

생하는 비소중독은 아비산 등의 분진에 접촉하거나 비소화합물의 증기흡

입 등에 의해 발생함.

- 원소 자체는 비교적 자극성이 없고 흡수되기 어려우나 염이 되면 독성이

강해짐().

- 31 -

4) 환경 유해성 (수생 및 생태독성)오염원으로부터 강으로 유입된 비소는 물과 함께 거동을 하다가 흡착과

침전에 의해 퇴적물로 이송되고, 물과 퇴적물에서 생물막(biofilm)에 흡착될

수 있다. 반면, 비소는 화학적 또는 생물학적 반응에 의해 형태가 전환되고,

재분산(resuspended)되어 수중으로 다시 방출되어 또 다른 비소오염원으로 작

용할 수 있다. 비소는 무척추동물과 물고기로 이송된다. 즉, 동물에 생물농축

이 진행되는 것으로 알려져 있다. 그러나 영양단계를 거치면서 생물확대는 심

각하지 않은 듯하다. 일부 물고기와 조개류에 의해 섭취되어 조직 내에 축적

된 유기비소(arsenobetaine) 형태로 “fish arsenic”이라고 불리지만, 이는 대부

분 덜 해롭다. 비소의 생물농축은 환경조건(해양, 어귀, 담수), 생물종류(생선,

무척추동물), 먹이사슬에서 영양단계, 노출농도, 섭취경로 등의 다양한 인자들

에 의해 다르다.

수생생물의 비소농축은 일차적으로 조류(algae)와 하등동물에서 발생한다. 비

소는 주로 퇴적물에 축적되기 때문에, 바닥에서 서식하는 생물과 이를 잡아먹는

물고기는 비소가 축적될 수 있다. 비소의 생물축적에 대한 포괄적인 연구결과는

영양단계가 올라갈수록 체내의 비소농도가 감소하는 경향을 보였기 때문에 생물

확대된다는 증거는 찾을 수 없다. 무척추 동물의 외골격과 물고기의 간에 주로 축

적된다. 초식성, 육식성 또는 식충성(incetivorous) 등으로 구분되는 물고기 종류에

따라 생물농축성의 차이점을 없었다. 물과 조류 사이는 주요한 비소의 생물축적

경로이며, 이는 먹이사슬의 기본으로 물고기의 생물농축에 큰 영향을 미친다.

스웨덴의 제련공정 인근에서 조사한 결과, 선태류 식물, 무척추동물 및 물

고기(간)의 생물농축계수(BCFs)는 각각 8,700, 1,900-2,200 및 200∼800 범위이었

다(Lithner, 1995). 또한, EPA는 다양한 물고기와 무척추동물의 생물농축에 대한

데이터를 평가한 결과, 생물농축계수는 0.048-1,390 범위라고 하였다. 한편, 내륙

의 식물에도 비소가 농축될 수 있는데, 이는 토양으로부터 뿌리를 통해 흡수하

거나 대기 중에서 침강된 비소가 잎을 통해 흡수되기 때문이다. 폐목재를 연소

시키는 목재보존공장 인근에서 자라는 케일, 상추, 당근, 감자 등에서 비소가 발

견되기도 하였다.

- 32 -

Sodium arsenite◦ 담수, LC50 : Bluegill sunfish 35 mg/L/96hr, Fathead minnow : 27

mg/L/96hr, Channel catfish : 31.2 mg/L/96hr

- 저농도가 수계에 유입되어도 수생생물에 유해함(, ).

5) 노출기준 Arsenic

- 노동부 산업안전보건법 : TWA 0.2 ㎎/㎥, ACGIH : TWA 0.01 ㎎/㎥(A1)

Arsenic hydride- 노동부 산업안전보건법 : TWA 0.05 mg/L, 0.2㎎/㎥ , ACGIH : TWA

0.16 ㎎/㎥

수 Arsenous acid- 노동부 산업안전보건법 : TWA A2

※ 노동부 산업안전보건법, ACGIH 미지정(, , )

다. 용도무기비소는 토양, 바위, 특히 구리와 납을 함유한 광물과 광석에 자연적으

로 존재하는데, 이들이 제련되는 과정에서 삼산화비소(As2O3)라고 하는 무기화

합물이 배출된다. 미국에서 현재 생산된 비소의 90 %정도가 목재의 부패를 방

지하기 위한 방부제 성분으로 사용되는데, 이 삼산화비소는 대표적인 방부제

(Copper Chromate Arsenate; CCA)의 주요성분이다. 그러나 최근에는 비소의

위해성 때문에 주거용 목재에는 비소를 함유하지 않은 방부제를 이용하여 처

리하는 추세이다. 과거 무기비소화합물의 가장 큰 용도 중의 하나는 농업용

제초제, 살충제의 원료로써 과수원 등에서 사용되었으나, 현재는 더 이상 농업

용으로 사용되지 않고 있다. 그러나 카코딜산(cacodylic acid), 메틸비산염 디

나트륨(DSMA), 또는 메틸비산 모노나트륨(MSMA)과 같은 유기비소화합물은

여전히 농업용 살충제의 원료로 사용된다.

한편, 미국 식약청(FDA)은 일부 유기비소화합물을 동물먹이의 첨가제로 사

용할 수 있도록 승인하기도 하였다. 비소원소는 다른 금속혼합물 또는 합금을

- 33 -

만들기 위해 소량이 첨가되기도 하는데, 비소가 가장 많이 사용되는 합금은

납을 함유하는 자동차용 배터리이다.

다른 중요한 비소용도는 발광 다이오드, 전자통신용 갈륨-비소 반도체, 태

양전지, 우주연구용 등이다(USGS, 2006b). 또한, 삼산화비소와 비소산(arsenic

acids)은 유리병과 유기식기류의 탈색 및 정제용으로 사용되기도 한다

(Carapella 1992). 그 밖에 삼산화비소를 포함하는 유·무기비소화합물은 백혈

병, 건선, 만성 기관지천식 등의 질병과 세균 및 원생동물 등에 의한 감염을

치료하기 위한 의약용으로 사용된다(NRC, 1999).

- 반도체(, )- 합금첨가물(저순도), 특수유리, 납의 경화제, 비소염류의 제조, 페인트, 열

안정제()- 비산염의 제조, 고엽제, 제초제(, , 수, ), 유리()- 전자공학()- 염색제, 화학적 중간체(, 수, ), 합성가스의 정화, 가죽보호제(수)- 살균제, 치료용, 부식억제제()

라. 취급 및 안전상 주의사항 1) 저장·보관방법

- 열원, 산화제 및 강산화제와 격리하여 저장할 것.

- 금속비소는 산화하기 쉬우므로 진공 또는 불활성가스 중에 보관할 것().- 과염소산염, 과산화물, 과망간산염, 염소산염, 질산염 등의 산화제, 염소,

브롬, 요오드 등의 강산화제 및 질산, 암모니아/칼륨 혼합물과 격리하고

빛을 피해 저장할 것().

2) 취급 시 주의사항(사고예방법)- 사고발생에 대비하여 눈이나 몸을 씻을 수 있는 세안시설과 샤워시설이

이용 가능한 장소에서 작업할 것.

- 사용한 후 식사, 흡연, 화장실에 가기 전에 물과 비누로 손을 꼭 씻을 것.

- 취급 또는 작업 시에는 통풍이 잘 되는 후드에서 행하고 불침투성 바닥,

- 34 -

독성응축장치, 분말제거장치를 갖출 것.

- 호흡용보호구, 전면보호구, 내산성장갑, 고효율의 입자필터가 장착된 안면

보호구, 보안경(dust-proof goggle)을 반드시 사용할 것.

- 피부보호를 위해 칼라민(calamine) 로션, 산화아연 분말, 내비소 크림

(silicon이 함유된) 등을 사용할 수 있음.

- 오염된 작업복은 분리하여 세탁할 것. 콘텍트렌즈를 착용하지 말 것. 국

소배기장치를 가동할 것.

- 화재 시 산화비소(Ⅲ) 증기가 방출되어 심한 용혈작용을 유발하므로 주의할 것().

3) 취급자에 대한 응급조치방법- 흡입했을 때는 즉시, 환자를 신선한 공기가 있는 장소로 옮기고 의사의 검

진을 구할 것.

- 흡입 또는 섭취 시 구강 호홉(mouth-to-mouth)을 실시하지 말고 포켓마스

크로 인공호흡을 실시할 것.

- 흡입했을 때 호흡이 멈추면, 즉시 구조 호흡을 실시할 것. 눈에 들어갔을

때는 눈을 가끔씩 깜박이면서 다량의 물로 15분간 씻을 것.

- 의사의 검진을 받을 것. 피부에 접촉했을 때는 즉시, 오염된 의복과 신발을

벗길 것. 다량의 흐르는 물로 오염물이 남아있지 않을 때까지 씻어낼 것.

- 중독됐을 때는 빨리 다량의 온수로 위를 세척하거나 토근(ipecac) 시럽을

먹여 구토를 시킬 것. 복통과 설사를 진정시키기 위해서 황화모르핀을 투

여할 것.

- 증상은 시간이 경과된 후에 나타날 수 있음.

4) 폐기방법- 저농도의 염산에 녹인 후, 백색침전이 생성될 때까지 물로 희석시킬 것.

6M염산을 침전이 다시 녹을 때까지 가하고 황화수소를 통 하여 포화용액

을 만들것. 여과 후 침전물을 씻어 건조시킨 다음 처리할 것().- 비산은 마그네슘, 납, 칼슘, 철(III)을 사용하여 침전시키고 비산염은 수산

화 제2철을 사용하여 침전시켜 처리할 것().- 가연성이 좋은 물질에 녹이거나 혼합시킨 후 재연소장치 및 가스세정기

가 설치된 시설에서 소각시킬 것().

- 35 -

- 나트륨은 다량의 석회수를 사용하여 수산화물로 침전시키고 비소는 비산

칼슘과 아비산칼슘으로 침전시킬 것().

5) 화재시 대처방법가) 소화방법 및 소화 시 유의사항

- 화재 시 독성가스가 방출되므로 전면보호구, 양압 자급식 호흡용 보호구

(positive pressure self-contained breathing apparatus)를 착용할 것.

- 비소는 비가연성물질이나 분말형태는 열, 강산화제에 노출되면 화재위험성

이 있음().- 가연성물질과 접촉하면 반응열로 인해 발화됨.

- 열이나 스파크, 불꽃에 의해 쉽게 점화됨. 공기/증기 혼합물은 점화원 존

재시 폭발할 수 있음().- 화재 시 발생하는 증기는 공기보다 무거워 바닥에 가라앉아 낮은 곳(하수

구, 지하 등)에 모이게 되므로 폭발 또는 독성위험이 있음(). 용기가 화재에 노출되면 폭발할 수 있음.

- 위험하지 않다면 화재지역에서 용기를 옮길 것. 최대한 멀리서 진화할 것.

- 용기 안에 물이 들어가지 않도록 주의할 것. 화재가 진화된 후에도 용기에

다량의 물을 뿌려 용기내의 온도를 내릴 것.

나) 소화제 및 소화 장비

- 화재의 규모가 작은 경우는 건조분말, 이산화탄소, 물스프레이를 사용할 것.

- 화재의 규모가 큰 경우에는 건조분말, 이산화탄소, 내알코올성 포말을 사용할 것.

- 탱크, 화차(rail car), 탱크트럭의 화재 시는 최대한 먼 거리에서 진화하고

무인호스나 모니터 노즐을 사용할 것.

- 화재 시 가스가 누출되면 누출이 중단되기 전에는 진화하지 말 것().

6) 누출시 방제요령가) 주의사항

- 즉시 모든 점화원을 제거할 것. 저지대를 피할 것. 적절한 보호의를 착용

하지 않고는 파손된 용기나 누출물을 만지지 말 것.

- 36 -

- 분진제거 시 절대로 쓸지 말고 절대로 쓸 지 말고 진공청소기를 사용할

것(수).- 진공청소기의 필터로 HEPA(high efficiency particulate arrestor)형 탄소필터

를 사용할 것. 모든 폐기물은 플라스틱 백(bag)에 밀봉하여 처리할 것(수).- 절대로 용기 내로 물이 들어가지 않도록 할 것. 수로나 하수구로 유입되지

않도록 할 것.

- 누출지역을 적어도 반경 25～50 m 고립시킬 것. 단 탱크, 화차(rail car)

또는 탱크트럭의 화재 시는 반경 800 m를 고립시킬 것.

나) 약품, 장비 및 방법

- 토양에 누출됐을 때는 구덩이나 연못을 만들어 한 곳에 모아 누출물의 확

산을 방지할 것. 또는 흙, 모래주머니, 폴리우레탄(foamed polyurethane),

콘크리트(foamed concrete) 등으로 제방을 쌓아 누출물의 지표상 확산을

방지하고 비산회(fly ash), 시멘트분말로 덮어 흡수시킬 것.

- 질석(蛭石), 건토(乾土), 건사(乾砂) 또는 비가연성물질로 덮어 흡수시킨 다

음 용기에 밀봉하여 처리할 것. 누출물의 확산방지 및 우천 시 빗물이 닿

지 않도록 플라스틱 시트로 덮을 것.

- 고분자량의 아민과 4기(基)의 암모니아 화합물로 용매추출할 것().- 소다회, 석회암분말 등으로 중화시키고 다량의 물로 적셔줄 것().- 수계에 누출됐을 때 비산염은 산화철, 수산화알루미늄, 점토에 흡착시켜

제거할 수 있고 아비산염은 금속 황화물(metal sulfide)에 흡착시켜 제거할

수 있음 (, ).- 수계에 누출됐을 때 중탄산나트륨, 석회분말 및 염화 제2철로 중화시키고

준설기로 침전오염물을 퍼낼 것(, 수).

마. 국내외 수질기준우리나라의 먹는물 수질기준은 0.01 mg/L, 수질환경기준은 0.05 mg/L, 배

출허용기준은 0.05∼0.25 mg/L이다. 미국은 비소를 CWA에서 중점 관리하는

126개의 우선 관리대상 오염물질로 지정하였으며 먹는물 수질기준은 MCLG 0

이고, MCL은 0.01 mg/L이다.

- 37 -

비소(mg/L) 국내 미국 일 본먹는물 수질기준 0.01 MCLG1=0, MCL2=0.01 0.01수질환경기준 0.05 0.000018 0.01배출허용기준 청정 : 0.05가,나,특례 : 0.25 0.084-4.0

수도수원=0.01 배출기준=0.1

표 11. 비소에 대한 국내외 수질관련 기준 (단위:mg/L)

주) 1. MCLG : Maximum Contaminant Level Goal. MCL : Maximum Contaminant Level.

2. Water quality criteria : human health for consumption of water and organism.

3. 미국은 기술근거배출허용기준(TBEL)으로 산업별로 배출규제물질 및 기준치가 상이.

미국은 수질환경기준으로 물과 어패류를 섭취하는 경우, 0.000018 mg/L로 설

정하고 있다. 이 기준치는 비소의 발암잠재력을 1.75 mg/kg/day-1, BCF를 44로

가정하여 발암위해도를 10-6로 설정하였다. 무기화학제품제조업(Inorganic

chemicals manufacturing), 비철금속 제조업(Nonferrous metals manufacturing),

증기전력발전업, 목제품가공업(Timber products processing), 중앙폐기물처리업,

폐기물소각업(Waste combustors), 폐기물매립업(Landfills), 전기전자부품업에서

기술근거배출허용기준(TBEL)을 설정하였다. 일본의 먹는물 수질기준은 0.01

mg/L이고 수질환경기준도 0.01 mg/L로 설정되어 있다. 배출기준은 0.1 mg/L

로 설정되어 있으며, 수도수원으로 사용되는 지역의 경우 0.01 mg/L이다.

표 12. 미국의 비소 수질 관련 기준치(2002)항목 생태계(담수급성)

생태계(담수만성)

생태계(해수급성)

생태계(해수만성)

인체(물+유기물)

인체(유기물)

비소 340 150 69 36 0.018 0.14표 13. 유럽연합의 비소 수질관련 기준치

항목1991년

(음용수용의 지표수) 1991년(Bathing water)

1991년(Shellfis

h waters)

1991년(Fishing waters)

A1 A2 A3 SalmoidwaterCyprinidwater

비소 0.01(G)0.05(I) 0.05(I)0.05(G)0.1(I)

기준치 없음 0.16 - -

- 38 -

4. 수은 및 그 화합물(Mercury and its compounds)

가. 물질특성수은은 환경에서 자연적으로 발생하며 몇 가지 형태로 존재하게 되는데,

금속 수은(수은 원소), 무기수은 및 유기수은이 그 것들이다. 금속 수은은 은

색 또는 흰색의 광택을 띠며 실온에서는 액상으로 존재한다. 금속 수은은 원

소 또는 다른 원소와 결합하지 않는 순수한 수은형태로 존재한다. 실온에서

금속 수은의 일부는 증발하여 증기형태로 존재할 것이다.

고온에서는 더 많은 수은이 증발하여 인간의 호흡에 의해 흡입될 수 있다.

무기수은 화합물은 수은이 염소, 황 또는 산소와 같은 다른 원소와 결합함으

로써 생성된다. 이들 수은화합물을 수은염이라고 부른다. 붉은 색을 띠며 빛에

노출될 경우 검은색으로 변색되는 황화수은(cinnabar로 알려짐)을 제외하고 대

부분의 무기수은 화합물은 백색의 분말 또는 결정체로 존재한다.

자연 상태에서 가장 많이 발견되는 수은의 형태는 황화수은으로 불용성으

로 매우 안정한 화합물이다. 이는 풍화작용에 의한 부스러기로부터 발생되며

평균 0.5 mg/L 정도이지만, 실제 농도는 위치에 따라 다르다. 이온형태에 있

어서 수은은 Hg(Ⅰ)과 Hg(Ⅱ) 두 종류의 산화 형태로 존재하는데 이 중에서

Hg(Ⅱ)가 더 안정적이다. 수은은 철을 제외한 거의 모든 금속과 합금이나 아

말감을 형성하는 특성을 갖고 있다. 수은은 실온에서 안정적인데 공기, 암모니

아, 이산화탄소, 질소산화물, 산소와는 반응하지 않으나 할로겐이나 황과 즉시

결합하는 특성을 갖는다.

1) 물리화학적 성질◦ 녹는점 : -38.87℃(), 178～180℃(), 276℃(), 70℃(수), 500℃(분해, )◦ 끓는점 : 356.72℃(), 276℃()◦ 증기압 : 2×10-3 mmHg(25℃, ), 1mmHg(136.2℃, )◦ pH : 약 4.7(), 3.2(0.2M soln., )

- 39 -

◦ 비중 : 13.534(25℃,), 3.270(), 5.44(25℃,), 4.78 (25℃,수), 9.8(),11.1(20℃, )

◦ 점도 : 15.5 mP(20℃, )◦ 용해도

- : 질산에 녹으나 묽은 염산, 브롬화수소, 요오드화수소 및 차가운 황산에는 녹지 않으며 물(0.28 µmol/L)에는 아주 약간 녹음

- : 물(100 g/100㎖, 100℃)에 녹으며 알코올과 아세트산에 녹음- : 물(48 g/100㎖, 100℃), 알코올(33 g/100㎖, 25℃)에 녹으며 에테르,

아세트산, 벤젠 등에 녹으나 이황화탄소, 피리딘, 메탄올이나 아세

톤 등에는 거의 녹지 않음

- 수 : 물에 녹음- : 질산 등, 산에 녹으나 물에는 녹지 않음- 묽은 염산이나 질산에 녹으며(red) 알칼리 시안화물이나 요오드화물에

녹음. 알칼리 브롬화물에 서서히 녹으나 물(0.0053 g/100㎖, 25℃), 알코

올, 에테르, 아세톤, 알칼리 및 암모니아에는 거의 녹지 않음.

Chemical Name CAS 번 호 분 자 식(분 자 량) HS 번 호RTECS번 호

UN번호

Mercury 7439-97-6 Hg(200.59) 2805-40-0000 OV4550000 20242025 Mercury acetate 1600-27-7 C4H6O4Hg(318.69) 2915-29-9000 AI8575000 1629 Mercury bromide 15385-58-7 Hg2Br2(560.98) 2827-59-9000 - 1634 Mercury chloride 7487-94-7 HgCl2(271.49) 2827-39-2000 OV9100000 1624수 Mercury nitrate 10415-75-5 HgNO3(262.60) 2834-29-9000 OW8000000 1627 Mercury oxide 15829-53-5 Hg2O(417.18) 2825-90-1090 OW8700000 14771627 Me r c u r y ( I I ) oxide 21908-53-2 HgO(216.59) 2825-90-1090 OW8750000 1641

표 14. 수은과 그 화합물

- 40 -

2) 물질의 성질◦ 상온에서 유일하게 액상(유동성)으로 존재하는 무취의 은백색 중금속임().◦ 식초 향을 가진 백색분말 또는 결정으로 존재함().◦ 15℃, 1기압에서 고체임().◦ 무취의 무색 또는 백색분말이나 결정으로 존재함().◦ 약한 질산 향을 가진 백색 또는 무색결정성고체로 존재함(수).◦ 흑색 또는 흑갈색분말로 존재함().◦ 무취의 황색 또는 오렌지색분말(yellow)이나 적색결정성분말(red)로 존재함().◦ 비결정질분말로 존재하는 경우도 있으며 red의 경우 분말은 황색임().

3) 반응성 Mercury◦ 이동성이 높고 잘 확산되며 다른 금속과 쉽게 합금(아말감)을 형성하나

부식성이 강함.

◦ 구리나 구리합금을 침식함.

◦ 유기라디칼과 화합물을 만들며 탄소원자와 공유결합을 형성함. 질산 및

뜨거운 농축황산과 반응하나 묽은 염산이나 차가운 황산, 알칼리와는 반

응하지 않음. 공기 중에서 암모니아용액과 반응하여 Hg2NOH를 형성함.

◦ 아지드화메틸, 산화제, 테트라카르보닐니켈(tetracarbonyl- nickel) 및 산소, 리

튬, 산화에틸렌, 메틸실란, 아세틸렌, 암모니아와 이산화염소, 칼슘, 탄화나트

륨(Sodium carbide), 루비듐 및 구리와 혼합위험성(incompatibility)이 있음.

◦ 거의 끓는점까지 가열되면 서서히 산화되어 산화제이수은을 형성하며 습

기가 많은 공기 중에서는 서서히 산화되어 산화제일수은을 형성함.

◦ 열 분해될 때 독성을 발생함.

◦ 폭발적으로 또는 위험하게 반응할 수 있는 물질(3-Bromopropyne, Chlorine

dioxide, Ethylene oxide, Lithium, Peroxyformic acid, Alkynes+Silver

perchlorate, Methylsilane+Oxygen, Tetracarbonylnickel+Oxygen, CH3N3, Cl2,

ClO2, Na2C2, Nitromethane, Acetylenic compounds, Metals)

Mercury acetate◦ 비가연성임.

- 41 -

◦ 습기가 있으면 알루미늄과 격렬하게 반응함.

◦ 열 분해될 때 수은과 수은 산화물의 독성을 발생함.

Mercury chloride◦ 알부민을 응고시키며 수산화나트륨과 반응하여 황색침전을 형성함.

◦ 포름산염, 아황산염, 하이포아인산염, 아인산염, 황화물, 알부민, 젤라

틴, 알칼리, 알칼로이드염, 암모니아, 석회수, 안티몬, 비소, 브롬화물,

붕사, 탄산염, 환원철, 구리, 철, 납, 은염, 탄닌산 및 식물성수렴제

(astringent)와 혼합위험성(incompatibility)이 있음.

◦ 열 분해될 때 수은의 독성을 발생함.

수 Mercury nitrate◦ 용액은 금속을 침식할 수 있음.

◦ 일반적으로 이수화물(dihydrate)로 존재하며 70℃에서 분해됨.

◦ 건조한 공기 중에서 결정화되며 무수물이 됨.

◦ 나무나 종이와 접촉하면 화재를 일으킬 수 있음.

◦ 질산제일수은과 인의 혼합물에 충격이 가해지면 격렬하게 폭발할 수

있음.

◦ 고온에서 질산제일수은과 탄소의 혼합물은 폭발적으로 분해됨.

◦ 열 분해될 때 수은의 독성을 발생함.

Mercury oxide◦ 염산에 의해 칼로멜로 전환됨.

◦ 100℃에서 분해됨.

◦ 산화 제일수은과 황의 혼합물은 빛에 의해 인화됨.

◦ 산화 제일수은과 과산화수소의 혼합물은 격렬하게 폭발함.

◦ 산화바륨과 산화 제일수은 또는 산화니켈의 혼합물은 공기 중의 황화

수소와 격렬하게 반응하며 백열(incande- scence)이나 폭발을 일으킬

수 있음.

◦ 열 분해될 때 수은의 독성을 발생함.

Mercury(II) oxide◦ yellow는 가열하면 red로 되나 냉각하면 다시 yellow로 전환됨.

◦ red는 400℃에서 흑색을 띠나 냉각하면 다시 red로 전환됨.

◦ yellow가 red보다 분쇄가 쉬우며 반응성이 큼.

- 42 -

◦ 산화제와 반응하면 화재를 일으킬 수 있음.

◦ 분말 산화제이수은과 환원제가 반응하면 제일수은화합물과 금속수은이

생성됨.

◦ 산과 반응하여 염을 생성함.

◦ 히드라진 수화물이 산화제이수은에 떨어지면 폭발할 수 있음.

◦ 가열되면 마그네슘과 폭발적으로 반응할 수 있음.

◦ 실온에서 염소와 빠르게 반응함.

◦ 과산화수소와 격렬하게 반응함.

◦ red는 나트륨-칼륨합금과 작은 충격에도 격렬하게 폭발하며 yellow는

아주 작은 충격에도 폭발함.

◦ 황과 함께 가열되면 폭발함.

◦ red는 질산아세틸과 혼합되면 폭발함. 삼산화 수소와 반응하면 격렬히

분해되며 연소함.

◦ 하이포아인산에 의해 금속으로 폭발적으로 환원됨.

◦ 염소와 반응하여 폭발성의 산화이염소를 생성함.

◦ 열분해 될 때 수은과 수은 산화물의 독성을 발생함. , , , 수, , Mercury compounds

◦ 탄산나트륨과 함께 가열되면 금속수은을 생성하며 수산화 알칼리가 존

재하면 과산화수소에 의해 금속으로 환원됨.

◦ 구리, 철, 아연과 기타 금속은 수은염(mercury salts)의 중성 또는 약산

성용액으로부터 금속수은을 침전함.

◦ 이온화된 가용성제이수은염(mercuric salts)은 수산화나트륨과 반응하여

산화제이수은의 황색침전을 생성하며 요오드화 알칼리와 반응하여 요

오드화 제이수은의 적색침전을 생성함.

◦ 제일수은염(mercurous salts)은 알칼리 수산화물과 반응하여 흑색침전

을 생성하며 염산이나 가용성염화물과 반응하여 칼로멜의 백색침전을

생성함.

나. 유해성1) 급성독성

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Mercury◦ 경구 : 180 ㎎/㎏(LD50, rat), 275 ㎎/㎏(LD50, mouse), 458 ㎎/㎏(LD50,

rabbit), 780 ㎎/㎏(LD50, guinea pig)

◦ 흡입 : 244 ㎎/㎥(LD50, rat), 290 ㎎/㎥(LD50, mouse)

◦ 피부 : 446 ㎎/㎏(LD50, rat), 2,422 ㎎/㎏(LD50, rabbit)

◦ 복강 : 13 ㎎/㎏(LD50, rat)

Mercury acetate◦ 경구 : 40,900 ㎍/㎏(LD50, rat), 23,900 ㎍/㎏(LD50, mouse)

◦ 피부 : 570 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 6,500 ㎍/㎏(LD50, mouse)

◦ 정맥 : 4,390 ㎍/㎏(LD50, mouse)

Mercury chloride◦ 경구 : 1 ㎎/㎏(LD50, rat), 6 ㎎/㎏(LD50, mouse)

◦ 피부 : 41 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 3,210 ㎍/㎏(LD50, rat), 6 ㎎/㎏(LD50, mouse)

◦ 피하 : 14 ㎎/㎏(LD50, rat), 4,500 ㎍/㎏(LD50, mouse)

◦ 정맥 : 1,272 ㎍/㎏(LD50, rat), 4,992 ㎍/㎏(LD50, mouse)

수 Mercury nitrate◦ 경구 : 170 ㎎/㎏(LD50, rat), 49,300 ㎍/㎏(LD50, mouse)

◦ 피부 : 2,330 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 5 ㎎/㎏(LD50, mouse)

Mercury(II) oxide◦ 경구 : 18 ㎎/㎏(LD50, rat), 16 ㎎/㎏(LD50, mouse)

◦ 피부 : 315 ㎎/㎏(LD50, rat)

◦ 복강 : 4,500 ㎍/㎏(LD50, mouse)

2) 발암성. Group C (EPA)ACGIH와 EPA는 각각 금속성 수은을 포함�