1. 위해도결정(risk characterization)
위해도결정 단계는 노출평가를 바탕으로 노출에 따른 독성 발생 가능성을 확정하는과정으로써 다양한 방법이 제시되고 있다. 다음은 가장 보편적으로 활용되고 있는방법들로써 원리는 다음 몇 가지의 독성학적 지표들에 대한 종말점 농도를 추산한환경농도에 나눈 값(어떤 몫)을 비교하는 것이다.
추산된 환경 농도/ 독성학적 종말점 농도= 어떤몫(quotient)
(1) 96시간반치사농도 (96HLCso)
여기서 어떤 몫(quotient)의 값이 1보다 작으면 위해성이 작다고 판단한다.
예를 들어 어떤 어류의 96HLC가 0.025 mg/L라고 하고 추산된 환경 중 노출농도를0.05 mg/L라고 하면 몫은 다음과 같다.
0.05(mg/L)/0.025(mg/L) 2
따라서 그 어류에 대한 반치사 위해성은 상당히 높다고 판단할 수 있다. 즉, 몫이 1이면 그 어류의 반치사 위해성을 나타내고 몫이 1보다 작으면 반치사 위해성 보다낮다는 것을 의미한다.
(2) 옥탄올/물 분배계수(KO)
OMK는 생물권 내에서 유해물질의 이동 정도를 결정짓는 요소이다. 따라서 수서생물과 육상생물에 있어서는 유해물질이 축적되는 정도를 토양 및 퇴적물에 있어서는 흡착되는 정도를 나타내는 지표로 활용된다. 특히 물에 비해서 옥탄올에 잘 분배되는성질을 갖는 유해물질은 지방조직에 잘 축적되는 관계로 노출된 생물체의 경우 죽거나 혹은 죽지는 않더라도 먹이사슬의 포식자에게 먹힐 경우에는 포식자가 유해물질에 노출되는 결과를 초래하게 된다.
(3) 생물농축계수(BF, bioconcentration factor)
BF는 환경매체내 축적가능성이 있는 유해물질을 규명하는 계수이다.
(4) K의 로그값 (log K)
K의 로그값은 수많은 유해물질의 독성을 추산할 때 유용하다. 즉 K 로그값이 작으면 생물농축이 잘 일어나지 않고 값이 크면 생물 농축이 잘 일어난다는 의미가 된다. 15 year
2. HRA와 ERA 차이
HRA와 ERA를 비교해 보면 방법적인 측면에서는 유사점이 상당히 많지만 몇 가지 중요한 차이점을 살펴보면 다음과 같다.
평가 시험 생물종의 선정
HRA의 경우는 인간만을 대상으로 삼지만 ERA에서는 수백만 종의 생물을 대상으로 한다는 점이다. 현재 밝혀진 지구상의 생물종은 대략 일억 종에 이른다. 이 가운데 단지 백오십만 종만이 생물학적으로 분류되어 있는데 이 중에서 척추동물은 45,000종, 어류는 23,000종, 양서류는 2,500종, 파충류는 5,000종, 조류는 8,500종, 포유동물은 4,500종인 것으로 파악되고 있다. 따라서 이렇게 다양한 생물 가운데 ERA에 활용될 수 있는 대표적인 생물종을 선정한다는 것은 매우 어렵다. 따라서 최근에는 생태기능학적인 측면(먹이사슬에서의 위치), 형태학적인 구조의 유사성, 노출경로의 유사성 등을 기준으로 시험 생물종을 선정하고 있다.
보호대상의 다양성
HRA의 경우는 보호할 대상이 아주 분명하게 정해져 있다. 그러나 ERA의 경우에는 광범위 혹은 특정 하나의 생물종에서 특정 생물군 혹은 특정 영양단계 생물에 이르기까지 매우 광범위하다. 또한 HRA는 인간의 전 생애(태아기, 유아기, 청소년, 성인)를 몇 단계로 분류함으로써 간단히 할 수 있지만 ERA의 경우는 생물에 따른 일생의 주기가 매우 다양하기 때문에 보호대상에 대한 정확한 경계가 있을 수 없다. 따라서 ERA에서는 HRA에서와 같이 특정 생물종을 선정하기보다는 평가과정에서 나타나는 여러 가지 관련정보들을 분석한 다음 생태계의 통합적인 기능에 조화되는 방향으로 목표를 잡을 필요성이 있다.
공간의 규모의 차이
대부분 HRA의 경우에는 유해물질의 노출 범위에 한정하여 – 예를 들면 실내공기나 작업장 내부 혹은 오염지역 등에 한정하여 위해성평가를 실시하지만(물론 전 지구적 규모도 간혹 있기는 하지만) ERA에 있어서는 특정의 생물종, 집단 및 생태계가 요구하는 최소한의 공간으로부터 모든 생태계에 이르기까지 매우 다양하다.
시간 범위의 차이
HRA에서는 일반적으로 전 생애에 걸친 노출(대략 70년을 기준)을 기준으로 실시하지만 ERA에서는 종에 따라 노출 생애기간이 매우 다르지만 대개 HRA보다 훨씬 짧다. 참고로 인간을 포함한 몇몇 생물종에 대한 세대기간을 표 6.6에 표시하였다.
표 6.6 대표적인 생물종의 한 세대기간생물종세대기간녹조류(Chlorella 종)0.1일세균류물벼룩(Daphnia 종)1일복족류(Lymnaea 종)10일랫 드1년인 간30년
- 노출의 복잡성
HRA의 노출평가는 유해물질은 피부(피부 노출), 폐(흡입노출) 및 음용수와 음식의섭취(구강 노출) 등 다양한 경로를 통해 체내로 들어올 경우의 외적인 노출 평가와체내 대사를 거쳐 각종 장기에 유해물질이 도달하게 되는 형태를 분석하는 내적 노출 평가를 동시에 실시한다. 그러나 ERA의 경우 노출평가는 종종 외적 노출물, 토양, 침전물 및 공기와 같은 매체중의 농도)로 한정되는 수가 많다. 따라서 생태독성시험은 외적농도의 용어로 주로 표현된다. 내적 용량은 독물동력학을 이용한 외적노출로부터 평가될 수 있지만 이 작업이 쉽지만은 않다. 이것은 ERA의 경우 매우 다양한 종과 실질적인 노출에 영향을 미치는 인자들을 다루기 때문에 인간 노출평가보다 복잡하기 때문이다.
환경위해성평가의 오차발생요인과 한계점
현실적으로 어떤 유해물질이 인간 혹은 생태계에 위해성을 초래할 가능성이 어느 정도인지를 정확하게 예측한다는 것은 대단히 어렵다. 왜냐하면 일반적으로 위해성평가는유해물질과 노출대상에 대한 다양한 정보를 바탕으로 수학적 모델을 활용하여 분석·평가하는 일련의 추론 과정이기 때문에 불가피하게 일정 부분의 오차가 발생할 수 밖에 없기 때문이다. 유해물질에 대한 환경위해성평가시 실제로 발생할 수 있는 오차에대한 주된 요인들을 살펴보면 다음과 같다.
1. 유해물질에 관한 정보의 부족
대개의 경우 유해물질에 관한 기초적인 자료가 부족하여 – 제조업체의 업무상 비밀을이유로, 혹은 국가의 관리 기능 부재 등으로 인하여 – 정확한 위해성을 예견을 할 수가없는 경우가 많다. 이 경우에는 전문가의 판단, 평가기법, 기본적인 값 등에 대한 검토가 필수적이다. 특히 유해물질의 노출농도, 배출량, 환경 내 잔류농도 등의 경우에는자료 부족이 훨씬 심각한 만큼 이에 대한 자료의 축적이 필요하다. 유럽의 경우, 이 부분에 대한 불확실성을 배제하기 위하여 상업적으로 이용되고 있는 유해물질 100,000개에 대한 배출목록을 만들어 관리하고 있는 실정이다. 또한 식물 보호제나 살충제 등의새로운 유해물질인 경우에는 기초 정보에 대한 고지 · 등록의 의무를 부여하고 있다.
2. 유해작용에 대한 관찰 조건의 차이에 따른 어려움
위해성을 관찰시 발생할 수 있는 불확실 인자로서는 공간적 혹은 온도에 의한 차이,기후차이, 토양의 종류, 민감도, 생태계 구조, 자연환경과 실험실내 조건의 차이, 위해성 평가시 사용한 실험 동물종과 실제 유해물질에 노출되는 생물종의 차이 등이 있다.
3. 실험모델의 부적절성
실험모델과 관련하여 불확실성을 증가시키는 요인으로서는 위해성 발현 기전에 관련지식의 부족, 다양한 외부 스트레스에 대한 미 정립, 모든 생물종에 있어서의 반응여부, 관찰 농도를 넘어서는 부분에 대한 외삽 정도, 평가지표들의 안정성 여부 등에대한 정보 부족을 들 수가 있다.
- 불확실성 인자들 측정의 어려움
위해성평가에 있어서 불충분한 관찰, 측정방법을 결정하는데 있어서의 어려움, 부적절한 측정법, 사람에 의한 오차(부정확한 측정, 자료기록시 오차, 컴퓨터에 의한 오차 등) 등으로 인하여 통계학적으로 유의성-신뢰도-이 낮아지는 어려움이 있다.이상의 원인들로 인하여 발생할 수 있는 오차를 줄이기 위해서는 보다 과학적인 분석 기법과 논리적인 가정을 설정할 필요성이 있다. 또한 평가시에 한 종류의 평가자료 보다는 다양한 종류의 평가자료를 활용하는 것 역시 오차를 줄이는데 중요하다.아울러 현재 이용하고 있는 평가법이 얼마나 보편화 될 수 있는가에 대한 검증과 교정 역시 필요하다.
환경위해성평가 자료의 응용분야
환경위해성평가는 제한된 정보의 분석·평가를 통하여 인간 및 환경에 대한 위해성을 밝히는 가장 효과적인 방법인 동시에 환경문제를 해결하는데 있어 합리적인 수단을 제공한다. 물론 환경위해성평가가 환경문제를 완전히 해결할 수 있는 유일한 방법은 아니지만 적어도 인간 건강에 대한 안전성 확보와 환경규제 측면에 있어서 추측에 의한 정책 시행의 불합리성을 상당 부분 감소시킬 수 있다. 왜냐하면 대부분의 선진국에서는 환경위해성평가 결과는 곧바로 환경정책의 결정으로 이어지기 때문이다.
따라서 환경위해성평가의 결과는 각종 오염규제 기준치의 설정, 환경오염의 정량화, 오염문제 해결의 우선 순위 결정, 위해성 감소 계획과 이로 인한 경제적 손익 관계의 분석등에 이용된다. 환경위해성평가의 결과를 활용할 수 있는 분야들은 다음과 같다.
① 대기오염물질 배출기준 설정시② 하·폐수 오염물질 배출기준 설정시③ 각종 환경기준 설정시④ 유해물질에 대한 노출기준 설정시⑤ 음용수의 오염허용농도 설정시⑥ 유해물질에 대한 환경권고치 설정시⑦ 유해물질 노출에 따른 인체 위해성 감소계획 수립