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환경유해물질 셀렌 및 그 화합물 - 2. 자연계 분포, 오염원, 독성영향

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작성자 최고관리자
댓글 0건 조회 2,815회 작성일 20-09-07 14:29

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bu_arw_02.gif자연계
분포


  셀렌은 지구표면의 0.09ppm을 차지하며 황화물, 황철광, clausthalite(PbSe), naumannite
((Ag,Pb)Se), tiemannite(HgSe), selenosulfur 등에 존재한다. 토양에서 셀렌의 형태는 토양의 pH와 산화·환원에
의존하며, 평형상태에서는 대부분이 셀렌 원소로 존재한다. 산성 또는 중성의 토양에서는 생물학적으로 유용한 셀렌의 양이 점차 감소하는 경향을
갖으며, 알카리성 토양에서 셀렌은 수용성 셀렌산염으로 존재하고 식물에 이용되기도 한다. 한편 화산주위의 석탄과 토양중에 비교적 높은 양의
셀렌이 존재한다.



대부분의 도시지역에서 대기중의 셀렌은 0.1∼10ng/m3 이고, 구리제련소 부근에서와 같은 특정지역에서는 더 높을
것으로 추정되며 대부분이 비산재와 부유입자이다. 대기중에 존재하는 셀렌의 90%는 화석 연료가 탈 때 방출되는 것으로 이는 연료에 존재하는
셀렌 원소가 연소시 이산화셀렌의 형태로 되기 때문이다. 셀렌의 지하수와 지표수중 농도는 0.062∼400㎍/ℓ이고, 어떤 곳의 지하수 농도는
600㎍/ℓ까지 있다. 높거나 낮은 pH에서 농도는 증가되는데 이는 수용도가 더 큰 화합물로 변하기 때문이다. 수돗물 시료중 셀렌농도는
전세계 공공 공급수 시료를 측정한 결과 10㎍/ℓ보다 훨씬 적다. 모유에 있는 셀렌은 0.007∼0.033ppm 범위에서 0.018ppm의
평균값을 갖는다.


bu_arw_02.gif
염 원



(1) 주요 발생원


 o 평판유리, 압축유리 등의 유리제조시설


 o 석유정제시설


 o 광산업


 o 금속제련업


 o 전력시설


 o 농약류


bu_arw_02.gif독성영향



(1) 노출한계 : 0.2㎎/m3 (TWA)


(2) 급성중독


  1.5∼6 ㎎/체중㎏을 단 한번 투여시 실험동물을 죽일 수 있을 만큼 아셀렌산염, 셀렌산염, 셀레노시스틴, 셀레노메티오닌은
독성이 강하다.


o 독성 : 경구독성(LD50) rat 6700 ㎎/㎏


  정맥주사(LD50) rat 6 ㎎/㎏


(3) 만성중독(흡입, 경구, 피부접촉)


  농장이나 실험실 동물의 셀렌 부족 증상은 생식력이 없어지거나 성장저하와 일부 기관에서 퇴행성 변화를 들 수 있다.
Rat에 셀렌을 사료 ㎏당 5㎎수준으로 투여시 성장감소가 나타났으며, 64㎎/㎏(아셀렌산염으로서)을 식이섭취 시키면 간의 변화와 비장증대가
관찰된다. 성장저하는 국소적 셀렌 축적의 결과로 전뇌하수체로부터 성장 호르몬의 분비감소에 기인한다. NOAEL은 셀렌 0.4㎎/㎏/day로
제시됐다. 셀렌의 식이투여시 간독성의 효과가 또한 기술되었다. 성장저하와 기관독성을 근거로 LOAEL값 0.03㎎/㎏/day로 제안되었다.
'blind stagger'와 'alkali disease' 증후군이 가축에서 나타난 예가 있으며, 이는 셀렌이 축적된 사료의 섭취와 관련이
있다.


(4) 인체노출경로 및 영향


(가) 주요 노출경로


 1) 먹는물 : 높은 농도의 셀렌은 특히 우물물에서 발견되며, 음용수의 셀렌을 연구한 바에 따르면 전세계적으로 고농도의 셀렌이
발견되는 지역은 거의 드물다. 따라서 미국이나 캐나다의 경우 음용수의 셀렌은 일일섭취량의 5∼10%를 넘지 않으며, 대부분의 경우 이보다
훨씬 낮은 값을 나타낸다.


 2) 음식물 : 음식물에 의한 셀렌 섭취는 음식물 소비경향과 식료품의 특성에 따른 셀렌 함량에 의해 좌우된다. 곡류, 육류,
해산물이 습식중량 기준으로 0.2㎎/㎏의 셀렌 함량을 보이는 반면, 일반적으로 채소와 과일류의 셀렌 함량은 매우 낮다. 미국이나 캐나다와
같은 국가의 경우 전형적인 섭취로 성인이 하루에 100∼200㎍의 셀렌을 섭취하게 된다고 한다. 하루권장량은 태아가 1.7㎍/㎏이고, 성인이
0.9㎍/㎏이다.


 3) 대기 : 일반적인 경우 주변 대기와 담배연기로 인한 호흡기 노출에 있어 셀렌 섭취량이 1∼2㎍/day보다 적으므로 유의하지
않다.


(나) 대사


  거의 모든 수용성 셀렌화합물과 음식물의 셀렌은 위장관에서 효과적으로 흡수된다. 원소 셀렌과 황화셀렌은 잘 흡수되지
않는다. 일단 흡수되면, 수용성 셀렌화합물은 거의 모든 기관에 분포된다. 가장 높은 농도로 분포되어 있는 곳은 신장, 간, 비장, 고환이다.
셀렌화합물은 고농도의 메틸화한 셀렌화물과 삼메틸셀레노늄 이온 그리고 알려지지 않은 물질을 포함하는 배설대사물로 생체전환된다. 아셀렌산염은
인체내에서 금속과 반응하여 셀렌 금속을 만든다. 대부분의(49∼70%) 셀렌은 소변으로 배설된다. 인간에서 셀렌은 세 단계로 제거되며 반감기는
각각 1, 8∼20, 100일이다. 셀렌은 인간을 포함한 많은 종의 필수미량원소이다. 셀렌은 무기셀렌과 포스포세린 tRNA로부터 셀레노시스틴을
합성함으로써 셀레노시스틴 tRNA을 통해 단백질을 합성한다. 셀렌은 글루타티온 페록시다제에서 셀레노시스틴으로 발견된다.


(3) 건강 상의 영향(독성영향 참조)


  인간의 NOAEL은 4㎍/㎏/day 정도로 평가되었다. 이는 음식의 유기물과 결합한 셀렌보다 먹는물의 가용성 셀렌염이
더욱 독성이 강하다는 가정하에서 계산되었다. 권장된 1일 셀렌 섭취량은 어른이 0.9㎍/㎏이며, 먹는물에 NOAEL의 10%를 할당하면
건강에 기초한 권장치는 0.01㎎/ℓ(반올림값)이다.


셀렌은 영양학적으로 필수성분이나, 셀렌 및 셀렌 화합물에 과다노출될 경우 눈, 피부, 호흡계를 자극하고 폐부종을 일으킨다. 인간에게 셀렌
부족의 임상적증후에 대한 보고가 있는데, 그것은 유행성이 만연한 keshan 질병의 요인이 될 수있고, 중국의 keshan 지역의 관절과
근육병의 요인으로서 가능하다고 제시되었다. 아셀렌산염과 다른 셀렌화합물의 급성경구 투여량은 오심, 설사, 복통, 오한, 떨림, 사지의 무감각,
불규칙한 월경, 심한 탈모증상을 보인다. 셀렌 중독증 증후는 손발톱 손실, 머리카락 손실, 손톱의 기형, 갈아먹은 이빨, 피부병변과 말초신경의
변화이다.