HPLC-FLD와 MSD를 이용한 지하수 중 나프탈렌 TNT의 미량 분석법 개발

Abstract

나프탈렌과 TNT는 미국 환경청(U.S. EPA)에서 규정한 발암가능성 물질로(Group C), 환경으로 방출될 경우 수생태 계와 인체에 심각한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 지하수 내 두 물질의 미량 분석법에 대한 기존연구는 매우 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 HPLC-FLD(Fluorescence etector)와 MSD(Mass detector)를 이용한 지하 수 내 나프탈렌 및 TNT의 미량분석법을 개발하여, MDL과 LOQ 및 이온영향을 조사하고, 현재 사용되고 있는 HPLC-UV 분석법과 비교·평가하였다. 나프탈렌의 경우, 3D-Fluorescence를 통하여 확인된 최고의 파장(Ex: 270 nM, Em: 330 nM)이 HPLC-FLD에 적용되었고, 0.3 µg/L의 MDL과 2.0 µg/L의 LOQ가 획득되었다. 이는 현재 방법 (HPLC-UV; MDL: 23.3 µg/L, LOQ: 163.1 µg/L)보다 약 80배 우수한 결과이며, U.S. EPA의 음용수 권고기준 (700 µg/L)의 약 350배 이하까지 정량분석이 가능한 수치이다. TNT의 경우, 새롭게 제시된 HPLC-MSD로 측정한 방 법(MDL: 0.13 µg/L, LOQ: 0.88 µg/L)이 HPLC-UV(MDL: 16.8 µg/L, LOQ: 117.5 µg/L at 230 nM)보다 약 130 배 우수한 것으로 조사되었고, U.S. EPA의 음용수 권고기준(20 µg/L)보다 약 23배 낮은 농도까지 정량분석이 가능 한 것을 확인하였다. 또한 HPLC-UV(230 nM)의 분석법은 NO3 − 농도가 증가할수록(특히 21 mg/L 이상) 크로마토그 램의 기준선이 증가하여 정량에 방해를 주었으나, HPLC-MSD 분석법은 국내 지하수 평균 농도보다 약 3.5배인 63.7 mg/L에서도 분석의 영향 없이 안정한 크로마토그램을 보여주었다. 따라서 새롭게 제시된 HPLC-FLD와 MSD에 의한 나프탈렌과 TNT 분석법은 지하수 및 음용수 미량분석에 적합하며, 관련분야 연구에 크게 도움이 될 것이다.