팔당댐 하류 한강의 남조류 독소 실태조사

권학선1,★, 김준일1, 안치화1, 김새봄1, 하현주2, 안재찬1, 김복순1, 정득모1

1서울특별시 서울물연구원,  2서울특별시 보건환경연구원

최근 팔당호를 상수원으로 이용하는 한강에서 수질환경 변화 등으로 인해 남조류가 대량 발생하고 있다. 남조류의 대량 발생은 인체에 위해한 독소물질을 생성할 우려가 있어 안전한 음용수 생산에 많은 문제를 일으킬 수 있다. 특히 2012년 7 ~ 8월 이상기온으로 북한강 수계에서 남조류가 대량 발생하여 그 당시 표준정수처리공정이었던 서울시 정수장의 일부 취수원에서 마이크로시스틴이 검출되어 수돗물에 대한 조류독성물질의 안전성이 제기되기도 하였다.

본 연구에서는 조류독소의 신속한 분석을 위해 온라인 SPE-LC-MS/MS를 이용하여 마이크로시스틴과 아나톡신-a, 실린드로스퍼몹신, 노둘라린, 삭시톡신에 대해 동시분석법을 검토하였다. 전처리 칼럼으로 Hysphere Resin GP10 (10~12um, 10×2mm)을 사용하였고, 이동상으로는 증류수와 아세토니트릴을 이용하였다. 분석칼럼은 Poroshell 120EC-C18(2.7um, 2.0×50mm)을 사용하였으며, 0.5 mL/min의 유속으로 초순수(0.1% 개미산)와 아세토니트릴(0.1% 개미산)을 기울기 용리 방식으로 주입하여 양전자분무이온화(ESI+, positive electrospray ionization) 방식의 MRM모드로 분석하였다.

5종 독소를 동시분석법으로 7회 반복 시험한 결과 방법검출한계(MDL)는 0.002 ~ 0.04 ㎍/L, 정량한계(LOQ)는 0.007 ~ 0.13 ㎍/L의 범위를 보였고, 정밀도(precision)는 0.7 ~ 12.4 %, 정확도(accuracy)는 87.8 ~ 119.7 %로 양호한 결과를 얻었다.

위 동시분석법을 적용하여 2015년 7 ~ 10월까지 4개월 동안 한강 상류지역인 팔당댐 하류에서 발생한 남조류 독소에 대해 실태조사 한 결과, 마이크로시스틴-LR과 마이크로시스틴-RR이 각각 최대 0.7 μg/L 검출되었고, 한강 잠실수중보 하류에서의 최대 발생농도는 마이크로시스틴-LR 4.1 μg/L, 마이크로시스틴-RR 6.0 μg/L, 마이크로시스틴-YR 0.5 μg/L 이었으며, 그 외의 독소는 검출되지 않았다. 정수 및 수돗물 검사결과, 마이크로시스틴, 아나톡신-a, 실린드로스퍼몹신, 노둘라린, 삭시톡신 모두 검출되지 않아 정수처리공정을 거친 수돗물은 남조류 독소로부터 안전하다는 것을 확인하였다.