카드뮴과 납의 다경로 노출량 추정 및 통합 위해평가

Abstract

중금속, 그 중에서도 카드뮴과 납은 자연적으로, 혹은 오염에 의해 일사 어디에서나 검출될 수 있는 유해물질이다. 카드뮴과 납과 관련된 연구는 다양하나, 대부분이 단일 경로에 대한 노출 평가만을 실시하였으며, 통합 노출 평가에 대한 연구는 미진하다. 특히 경로 별이나 통합 위해 평가에 대한 연구는 더욱 부족하다. 따라서 본 연구에서는 다경로 노출량 추정 및 통합 위해평가를 실시하여 주요 노출원 파악 및 위해 정도를 분석하고자 하였다. 제7기 국민건강영양조사의 대상자를 바탕으로 개개인이 식품, 물, 호흡, 흡연, 화장품 그리고 여성용 위생용품으로부터 노출 될 수 있는 카드뮴과 납의 중금속 노출량 추정을 실시하였다. 경로 별 카드뮴, 납의 농도는 국내외 발표된 자료를 적용하였다. 식품의 노출량은 24시간 회상 자료를 바탕으로 추정하였다. 물은 먹는 물과 음식 중 포함된 물의 양을 환산하였다. 공기는 개인의 성별, 직업에 따라 활동 시간을 다르게 적용하였으며, 호흡률 또한 보고된 나이 및 활동량을 바탕으로 서로 다른 호흡률을 적용하였다. 물과 공기 중 중금속 농도는 시도에 따라 다르게 적용하였다. 화장품과 여성용 위생용품은 사용 빈도와 사용량을 고려하여 노출 시나리오를 구성하였다. 통합 위해 평가는 국내외 발표된 독성 값을 바탕으로 Aggregate Risk Index, Total Exposure Hazard Index, Excess Cancer Risk를 이용하여 실시하였다. 노출량 추정 결과 카드뮴과 납 모두 경구 노출, 특히 식품이 가장 큰 노출원이었다. 이외에도 흡연을 통한 담배 노출 또한 주요 노출원 중 하나였다. 납은 오히려 피부 노출이 노출의 상당 부분을 차지하였다. 비발암성에 대한 통합 위해 평가 결과 중간값에서는 카드뮴과 납 모두 안전한 수준이었다. 그러나 경구 노출은 카드뮴과 납 모두 95th 노출 집단에서 안전 기준을 초과하였으며, 카드뮴은 흡기 노출 또한 안전 기준을 초과하였다. 거주 지역의 차이는 경로 별 노출량의 차이를 보이지 않았다. 특별한 차이는 발견되지 않았다. 다른 남성은 여성에 비해 높은 경구, 흡기 노출을 보였다. 10대는 높은 호흡률과 체중 대비 높은 섭취량으로 다른 연령대에 비해 중금속에 높게 노출되었다. 카드뮴은 가임기 여성에게 더 높게 노출되었으며, 납은 비가임기 여성에게서 더 높은 노출량을 보였다. 결과적으로 카드뮴과 납의 관리는 식품 중 오염량을 중심으로 관리하는 것이 바람직하나 카드뮴의 경우 담배로 인한 카드뮴의 흡기 노출 또한 기준치를 초과하였으므로, 이에 대한 지속적 연구가 요구된다 본 연구는 기존 연구와 달리 환경 전반에 걸친 노출량 추정을 실시하였다. 또한 경로 별 다른 독성값을 적용하여 위해 평가를 실시하였다는 점에서 의의를 가진다. 다만, 개인 별 모니터링 자료의 한계로 많은 가정을 사용하였으며, 이를 극복하기 위한 추가적인 조사 연구가 요구된다.

Heavy metals, like cadmium or lead, are ubiquitous and known to be hazardous. Thus, aggregated risk assessment is necessary to try and prevent unpredictable hazards. In this study, estimation of cadmium and lead exposure via different mediums, including food, water, air, cigarettes, cosmetics, and female hygiene products, was conducted for 10,733 subjects enrolled in the 7th Korea National Health and Nutrition Examination Survey. Dietary exposure was estimated from 24hr recall data. The type of water was classified into the following 3 categories: tap, bottled, and public water. Daily life pattern based on career and age was applied towards estimating respiratory exposure. The frequency and volume of cosmetic usage were randomly applied based on sex and age data. It was assumed that women of childbearing age were using female hygiene products. Aggregated risk assessment for non-carcinogenic toxicity was carried out using Aggregate Risk Index and Total Exposure Hazard Index. To estimating the risk of cancer, method of calculating Excess cancer risk method was used. From the analysis, food was identified as the major route for cadmium and lead exposure. Smoking was also associated with high cadmium exposure. Interestingly, estimated lead exposure from cosmetics was higher than inhalational lead exposure. Based on the aggregate risk assessment, the levels of oral and inhalational exposure of cadmium in the 95th percentile exposure group were hazardous. However, for lead, only the level of oral exposure in the 95th percentile exposure group was a public health concern. Sex, age, smoking status, and income affected the exposure levels. In conclusion, food was the main source of cadmium and lead exposure. Hence, the levels of heavy metals in foods should be strictly managed for public health and safety. Other exposure sources, such as toys and medicines, should also be researched to avoid unpredictable hazards.