비소는 미국 ATSDR에서 관리대상 1순위로 지정하고, IARC는 무기비소를 인체발암물질(Group 1)로 분류하고 있다. 2013-2015년 국내 유통 쌀의 무기비소 평균 함량은 0.06 mg/kg로 위해수준이 인체노출안전기준 10%를 초과하였으며, 쌀의 국내 무기비소 기준은 0.2 mg/kg로 설정되어 있는데 본 연구는 비소 안전관리에 유기물이 제한요인으로 작용하는지 여부를 검증하고자 수행하였고 비소 오염에 취약한 농경지에 활용할 수 있는 정보를 제공하고자 한다.
<h1>서 론</h1> <p>비소는 미국 독성물질및질병등록국(Agency for Toxic Substances and Disease Registry, ATSDR)에서 관리대상물질 1순위로 지정, 관리하며 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)는 무기비소를 인체발암물질(Group 1)로 분류하고 있다. 국내 유통 쌀(백미) 1,401 건에 대해 농촌진흥청, 식품의약품안전처 및 농림축산식품부가 합동으로 실시한 무기비소 오염도 조사(2013-2015년) 결과 무기비소의 평균 함량은 \( 0.06 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1}\left(0.01-0.16 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1}\right) \) 으로 쌀 섭취를 통한 위해수준이 인체노출안전기준(Provisional Tolerable Weekly Intake, PTWI 의 \( 10 \% \) 를 초과하였으며, 쌀에 대한 비소 안전관리의 필요성에 따라 쌀의 국내 무기비소 기준은 \( 0.2 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \) 으로 설정 되었다.</p> <p>논토양에서 쌀로의 비소 전이는 사람이 고독성 물질에 노출되는 주요한 경로이다. 2015년 기준 전국에 산재하는 2,084 개소의 폐금속 광산 중 수질·토양 오염 등의 광해를 발생하는 광산은 1,217 개로 광해관리공단은 비소 및 중금속의 토양오염이 확인된 734개 폐광산 지역의 농경지에 대해 2007년부터 토양개량. 복원 사업을 추진중이며 2019년까지 약 \( 1,267 \mathrm{ha} \) 의 농경지에 대한 개량.복원을 완료하였다. 광해의 영향을 받은 폐금속 광산 지역의 농경지는 비소에 의한 오염이 일반적이며 충청도 및 전라남도의 11 개 폐금속 광산 지역 농경지에 대한 중금속 오염도 조사 결과, 비소 오염의 빈도가 가장 높았고 조사한 223 개 필지 중 약 \( 23 \% \) 에 해당하는 52 개 필지가 비소의 토양오염우려기준을 초과하였으며 이 중 16 개 필지는 대책기준을 초과하였다.</p> <p>퇴비 등의 유기물 시용은 농경지 토양의 물리화학성을 개선하고 작물 생육에 필요한 양분을 공급하는 한편, 비소의 이동에 중요한 역할을 한다. 논토양에서 미생물이 유기물을 탄소원으로 이용하고 산소를 소모하면 산화환원전위(Eh)가 낮아지면서 철 (수)산화물의 환원적 가용화가 일어나 고상에 결합 되어 있던 비소가 용출되며-1 환원의 원동력은 유기탄소이다. 철 (수)산화물로부터 비소의 용출은 \( \mathrm{Eh}-100 \mathrm{mV} \) 미만에서 촉진되며 담수 조건에서 용해된 비소는 벼에 흡수되고 알곡에 축적되어 유기물 시용에 따른 현미의 비소 농도가 무시용구보다 약 2 배 높은 결과를 보이기도 한다. 벼는 비소의 생물 유효도가 높은 담수 환원 조건에서 재배되므로 다른 작물에 비해 비소 농축계수가 크며 다른 곡물과 비교하면 약 10 배 높은 알곡의 비소 농도를 나타낸다.</p> <p>한편, Irem 등 은 퇴비 처리 시 현미의 비소 농도가 벼 품종에 따라 \( 24 \% \) 까지 감소하여 유기물 시용에 따른 비소의 유효도 감소를 보고하였고 Williams 등은 논토양에서 유기물의 비소 용출 촉진과 상반되는 주요 기능으로 토양용액 중의 비소 격리에 따른 생물유효도 저감을 보고하였다.</p> <p>유기물 시용에 따른 비소의 거동은 환경조건에 따라 다른 결과를 보이기도 하며, 다수의 배양실험, 또는 포트실험을 통한 연구에서 비소의 유효도 증가가 보고되었고 우리나라의 쌀 섭취를 통한 위해수준과 폐광산 인근의 비소 오염에 취약한 농경지 현황을 고려할 때 유기물의 영향에 대한 포장조건에서의 검증이 필요하다. 본 연구는 유기물 시용이 논토양 내 비소의 용해도와 작물 흡수에 미치는 영향을 구명함으로써 비소 안전관리에 유기물이 제한요인으로 작용하는지 여부를 포장조건에서 검증하고자 수행하였으며, 비소 오염에 취약한 농경지에 활용할 수 있는 정보를 제공하고자 한다.</p>