Health concerns related to particulate matter (PM) pollution are on the rise globally. This study investigates the effects of the main components of PM on human airway epithelial cells (Calu-3), focusing on three distinct types: PM10-bound PAHs (including Benzo[a]anthracene and Benzo[b]fluoranthene), PM10-bound trace elements (containing arsenic and lead), and PM2.5-bound ions (comprising sodium and calcium). Calu-3 cells were exposed to these PM components at concentrations ranging from 2 to 100 μg/mL. Unexposed Calu-3 cells exhibited a 60% increase in metabolic activity after 12 hours. In contrast, exposure to PM components resulted in significant reductions in cell viability, with PM10-bound PAHs and PM10-bound trace elements causing decreases of 54% and 55% respectively, and PM2.5-bound ions leading to a 63% reduction at 100 μg/mL. Additionally, there was found to be a notable rise in the expression of proinflammatory cytokines IL-8 and TNF-α. Specifically, IL-8 levels increased by 456%, and TNF-α levels rose by 660% after 12 hours of exposure to PM2.5-bound ions. These findings indicate that the size and composition of fine dust particles play a critical role in their cytotoxic effects, contributing to increased cell death, membrane damage, and necrosis in airway epithelial cells.

The radical reaction position was calculated by varying the calculation level for ACEL and ANT, which are detected with the highest frequency and concentration in PAHs pollution sites. The results of each calculation level were compared and evaluated with the existing literature. HF, B3LYP, B3LYP-D, and MP2 were used as the method for each level used for calculation. Except for HF, the MK charge by B3LYP, B3LYP-D, and MP2 was consistent with the experimental results. It was found that the dispersion effect was negligible in the calculation of ACEL and ANT because the calculation results by the B3LYP and B3LYP-D methods were the same. In particular, it was found that the MK charge calculation result by MP2 agrees well with the product/PAH ratio obtained as a result of the experiment. Considering the calculation cost, it would be preferable to use B3LYP to predict the radical reaction site of ACEL and ANT. However, considering the product/PAH ratio, it takes more time to calculate, but it is judged that it is better to use the MP2.

숯불직화구이는 특유의 향과 맛 때문에 국내 소비자들이 선호하고 있지만, 숯불직화구이 중 유기물의 불완전연소 로 인해 생성되는 다환방향족탄화수소(PAHs, polycyclic aromatic hydrocarbons)로 인해 문제가 되고 있다. 본 연구에서 는 등지방과 목살을 이용하여 숯불에 떨어지는 육즙으로 인해 발생하는 연기가 고기 중 PAHs의 생성에 미치는 영향 에 대해 연구하였다. 등지방과 목살 부위를 육즙 배출 및 PAHs의 분석을 위한 시료로 각각 설정하였고, 참숯 400 g을 이용해 숯불직화를 실시하였다. 석쇠의 표면온도가 200°C에 도달하였을 때, 시료를 굽기 시작하였으며, 등지방은 16 분, 목살은 한면을 4분씩 굽고 4회를 뒤집어 총 16분 동안 굽기를 수행하였다. PAHs 분석을 위하여 제작된 목살 시료 는 80°C에서 비누화, 액-액 추출 후 탈수, 농축, 실리카 카트리지를 통한 정제 과정을 거쳐 질소가스 하에 건고하였다. 잔류물은 dichloromethane 1 mL에 용해시켜 시험용액으로 하였다. HP-5MS UI(30 m x 0.25 mm x 0.25 μm) 컬럼을 이 용해 GC/MS 분석을 한 결과, 대조군의 경우 PAHs의 값은 2.78±0.03 μg/kg이 검출되었고, 실험군의 경우 1.91± 0.19μg/kg이 검출되었다. 따라서, 고기로부터 발생하는 육즙을 숯불에 직접 닿지 않게 하여 연기 발생을 최소화하는 것이 PAHs의 생성을 줄일 수 있는 좋은 방법으로 판단할 수 있다.

Level and distribution of fourteen polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the agricultural water samples collected in the waterways located in Gyeonggi and Gangwon, Korea were determined for monitoring and risk assessment. A simplified, fast but effective extraction and clean-up methods combined with gas chromatography tandem mass spectrometry (GC-MS/ MS) was employed to measure the concentration of the target compounds. The extraction of the analytes of interest in water sample (10 mL) was performed with acetonitrile (10 mL) and the salt. To purify the target PAHs, the clean-up procedure was employed with 2 mL tubes of dispersive solid phase extraction. The optimized method was validated with recoveries, method detection limit (MDL), accuracy and precision. Good recoveries for each PAHs at 10 and 25 μg L-1 were achieved (60 to 110%, with RSD <20%) with linearity (>0.99). MDL for all the analytes was achieved with 0.2 μg L-1. GC-MS/MS results showed that concentration of phenanthrene in the water samples from Gyeonggi (20 sites) ranged from 0.82 to 2.56 μg L-1 and from Gangwon (15 sites) ranged from 0.83 to 1.62 μg L-1. Other PAHs were not found in the water samples but the continuous monitoring for these areas were required.

좀개구리밥(Lemna perpusilla J. Torrey)은 오염물질의 독성시험에 사용되어 온 대표적인 부유성 수생식물이다. 본 연구에서는 오염된 공장지대나 농경지에서 식물의 생육에 악영향을 미치는 독성물질인 PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons; 다환방향족탄화수소)와 암모늄(NH4+)의 식물 독성 평가를 위해 좀개구리밥을 이용하였다. 독성물질인 PAHs와 암모늄이 들어있는 배양액에 좀개구리밥 엽상체를 배양하면서 반응을 조사하였다. 조사결과, 좀개구리밥의 생장은 PAHs의 종류와 농도에 따라 다르게 반응하였다. PAHs중 fluorene의 처리 때 좀개구밥의 생장이 가장 저해되었으며, fluoranthene과 pyrene은 생장 저해 효과가 적었다. fluoranthene과 pyrene의 경우 30ppm정도의 낮은 농도에서는 좀개구리밥의 생장 저해는 거의 일어나지 않았다. 식물색소 함량도 또한 처리한 독성물질의 종류에 따라 다르게 나타났다. Phenanthrene과 fluorene 처리 시 fluoranthene과 pyrene 처리 때보다 chlorophyll의 함량이 많이 감소되었다. 그러나, 항산화 화합물로 잘 알려진 carotenoids의 경우 fluoranthene과 pyrene을 30ppm 이하의 낮은 농도로 처리 시 오히려 함량이 약간 증가하는 것으로 나타났다. 이는 저농도의 fluoranthene 또는 pyrene 처리 시 이들 물질이 좀개구리밥의 황산화 작용을 자극하여 황산화 물질인 carotenoids를 많이 만들게 하는 작용을 하는 것으로 추측된다. 암모늄은 3mM의 낮은 농도에서도 좀개구리밥 엽상체의 생장에 강한 저해효과를 갖는 것으로 나타났다.

In the study, public facilities in Korea covered by the law, including PC-rooms, child care facilities, bus terminalwaiting rooms, elderly nursing facilities, movie theaters, underground subway stations, super super markets andindoor parking lots (8 types of facility, for a total of 32 locations) were investigated for indoor gas phase PAHsand particulate phase PAHs. PAHs source profiles were investigated as well. Finally, public facilities PAHs wereestimated the main influencing factors and sources of indoor by factor analysis. Underground subway stations andPC-rooms tended to be higher the concentration than other facilities. It judged each the effects of car exhaust,smoking, and elderly nursing facilities, child care facilities, movie theaters, where the influence of the outdoor airis less relatively direct effect that car exhaust and incoming of ambient air, were showed low concentration. Supersuper markets displayed a large amount of different products and bus terminal waiting rooms influenced car exhaustis higher than those that. Sources of indoor PAHs in public facilities make out profiling(cooking process: broilingmeat and fish, incense, shampoo, decorative candles, tobacco) and on the effects of ambient on reported existingliterature(of diesel and gasoline engines, heating fuel, coke oven, a wood combustion) was referred for factor analysisto estimate emission sources. As a result of particulate PAHs phase, three major factors were showed that factor1: cooking, use of gas fuel and combustion devices, factor 2: smoking. Factor 3: car exhaust. Factor analysis resultsof gas PAHs phase are similar to particulate PAHs phase. Additionally, factors such as air fresheners was estimated.

PAHs(다환방향족탄화수소) 화합물은 연안역과 하구역에서 도시화와 산업활동 중 연소에 의하여 발생되어 주로 대기와 하천을 통하여 유입된다. 본 연구는 울산만으로 유입되는 하천과 하수처리장 배출수에서 PAHs 화합물의 분포특성을 평가하기 위해 2008년 갈수기인 6월과 풍수기인 8월에 수행되었다. 분석하기 위한 수시료는 울산만으로 유입되는 주요 8개 하천과 용연 하수처리장에서 채취하였다. 용존 PAHs 화합물의 농도범위와 평균값은 갈수기에 10.30~87.88(평균 39.39) ng/L, 풍수기에 10.30~69.57(평균 24.37) ng/L를 나타내었다. 용존 PAHs 화합물의 농도분포는 도심과 산업지역을 흐르는 궁천천에서 높은 값을 나타내었다. 용존 PAHs 화합물의 유입부하량 범위와 평균은 갈수기에 0.04~8.27(평균 2.05) g/day, 풍수기에는 0.03~4.77(평균 1.61) g/day로 산정되었다. 유입부하량은 많은 유량과 도시 활동의 영향을 크게 받는 태화강에서 가장 많은 양을 나타내었다. PAHs 화합물의 조성 형태는 고분자량 PAHs 화합물보다는 저분자량 PAHs 화합물이 대부분을 차지하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 PAHs 화합물의 물리화학적 성질에 의한 것으로 다른 연구와 유사하게 나타났다. 본 연구에서 용존 PAHs 화합물의 농도는 다른 연구들의 결과보다 낮은 농도로 나타나 울산연안의 하천에서 PAHs 화합물의 오염정도가 심각하지 않은 것으로 나타났다.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Galactic planetary nebulae (PNe) are investigated by means of the unidentified infrared (UIR) bands. Continuous near- to mid-infrared spectra of PNe are obtained with the AKARI/IRC and the Spitzer/IRS. All 19 PNe in the present study show prominent dust emissions and we investigate the variation in the intensity ratios among the UIR bands. The ionization fraction and the size distribution of PAHs in PNe are derived using the UIR band ratios. We find that the ionization fraction of PAHs in PNe is around 0.0-0.6 and that small PAHs are scarce. The present result indicates a systematic trend of the 3.4 μm aliphatic feature to become weak as the PAH ionization fraction increases.

This study was performed in the 48 selected public facilities in three metropolitan cities (Seoul, Daejeon, and Kwangjoo) and three general cities (Suncheon, Gwangyang, and Yeosu) to measure of the characteristics from May to October 2011. Air samples (PM2.5) were collected at the indoor and outdoor places for 24-hrs using the mini volume air sampler and analyzed 24 gaseous and particulate polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) through the GC/MS. The recoveries of gaseous and particulate PAHs ranged between 60.7% to 127.2% and 57.7% to 132.5% respectively and its relative standard deviation (RSD) was 11.1%. This QA/QC results about the were adequate for the Korean national standards. The concentration levels of the PAHs in present study were acenaphthene 〉dibenz(a,h)anthracene 〉benzo(g,h,i)perylene 〉3-methylcholanthrene 〉 indeno[1,2,3-cd]pyrene for the particulate PAHs in the 48 selected public facilities. In the case of acenaphthene, the mean concentration showed the highest levels of 22.42 ng/㎥ and 34.57 ng/㎥ in the level of gaseous and particulate phase, respectively. The total PAHs concentration for the PC room is the highest in surveyed public facilities of this study and the smoking/non smoking ratio in the PC room was 3.45. This results indicated that smoking in the PC room is seemed to play a major source and the effective risk management strategies were needed to minimize or eliminate the public health effect for customers in the PC room.

We show how the rotation emission from isolated interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) can explain the so-called anomalous microwave emission (AME). AME has been discovered in the last decade as microwave interstellar emission (10 to 70 GHz) that is in excess compared to the classical emission processes: thermal dust, free-free and synchrotron. The PAHs are the interstellar planar nano-carbons responsible for the near infrared emission bands in the 3 to 15 micron range. Theoretical studies show that under the physical conditions of the interstellar medium (radiation and density) the PAHs adopt supra-thermal rotation velocities, and consequently they are responsible for emission in the microwave range. The first results from the PLANCK mission unexpectedly showed that the AME is not only emitted by specific galactic interstellar clouds, but it is present throughout the galactic plane, and is particularly strong in the cold molecular gas. The comparison of theory and observations shows that the measured emission is fully consistent with rotation emission from interstellar PAHs. We draw the main lines of our PLANCK-AKARI collaborative program which intends to progress on this question by direct comparison of the near infrared (AKARI) and microwave (PLANCK) emissions of the galactic plane.

진해만을 대상으로 3차원 생태계 모델(EMT-3D)을 사용하여 PAHs 거동예측에 대한 적용성을 검토하였다. 계산치와 실측치를 비교한 결과, 모델의 재현성은 비교적 양호한 것으로 나타났다. 민감도 분석을 시행하여 영향인자를 파악한 결과, 용존 PAHs의 경우 광분해 계수의 영향이, 입자성 유기물질 내 PAHs의 경우는 입자성 유기탄소에 대한 분배계수의 영향이 중요한 요소였다. 식물플랑크톤 체내의 PAHs의 경우, 생물농축계수의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 하천, 대기와 하천 및 대기의 오염부하에 대하여 저감에 따른 응답성 평가를 시행하였다.

HOMO(the highest occupied molecular orbital) and LUMO(the lowest unoccupied molecular orbital) of four recalcitrant polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were calculated by MOPAC program(CaChe Co). The previous papers which reported experimental results about radical reaction of PAHs were reviewed. The reported radical reaction positions of four PAHs corresponded with predicted positions in which δE(HOMO-LUMO) was high. From these results, it appears that determining the δE(HOMO-LUMO) of a PAH is a promising method for predicting the radical reaction position.

PAHs(다환방향족탄화수소) 화합물은 해양환경으로 다양한 경로를 통해 유입되며, 연안역과 하구역에 있어서는 도시화와 산업활동 중 연소에 의하여 발생되어 주로 대기와 하천을 통하여 유입된다. 유입된 PAHs 화합물은 잠재적으로 해양 수서환경 생물에 대해서 발암 및 돌연변이를 일으키고 있다. 따라서 PAHs 화합물의 오염이 예상되는 진해만에 유입되는 주요하천에서 PAHs 화합물의 분포특성과 유입부하량을 조사하여 PAHs 화합물의 오염특성을 파악하였다. 진해만으로 유입되는 주요 하천수 및 하수처리수에서 용존 Total PAHs 화합물의 농도범위와 평균값은 9.79~128.25 (평균 36.94)ng/L를 나타내었으며, 부유입자물질 중 Total PAHs 화합물의 농도범위와 평균값은 1,814.34~8,893.37(평균 4,657.73)μg/kg dry wt.로 나타났다. 용존 PAHs 화합물과 부유입자물질 중 PAHs 화합물 모두 유사하게 도시화와 산업화가 이루어진 마산시로부터 유입되는 삼호천에서 기장 높은 값을 나타내었다. 하천수 및 하수처리수에서 PAHs 화합물의 조성 형태는 용존 PAHs 화합물은 저분자량 PAHs 화합물이 대부분을 차지하고 있어 PAHs 화합물의 물리 화학적 성질에 의한 것으로 판단된다. 조사된 하천을 통해 진해만으로 유입되는 용존 Total PAHs 화합물의 유입부하량 범위는 0.06~12.05g/day, 평균 유입부하량은 1.86g/day 그리고 총 유입부하량은 14.85g/day로 산정되었다. 부유입자물질 중 Total PAHs 화합물의 유입부하량 범위는 0.12~16.00g/day, 평균 유입부하량은 평균 2.41g/day 그리고 총 유입부하량은 19.27 g/day로 산정되었다. 용존 PAHs 화합물과 부유입자물질 중 PAHs 화합물 모두 진해만으로 유입되는 유입부하량은 덕동하수처리장이 약 80% 이상으로 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 그리고 타 연구들과 비교에서 진해만 주요 하천수와 하수처리수는 아직까지 낮은 농도를 나타내지만 진해만 연안에 PAHs 화합물의 오염발생원이 주변에 산재하고 있어 PAHs 화합물의 오염정도가 심화될 수도 있다.

PAHs는 인간활동에 의한 화석연료 이용으로 해양환경 중에 넓게 분포되어 있다. 환경 중 다양한 경로를 통해 해양으로 유입된 PAHs는 잠재적으로 해양 수서환경 생물에 대해서 발암성과 돌연변이를 일으키고 있다. 광양만은 여수화학공단, 광양제철소, 콘테이너부두가 위치해 있고 도시화가 진행되어 PAHs의 오염이 예상되는 해역이다. 본 연구는 광양만의 주상퇴적물에서 PAHs의 오염에 관한 연구를 수행하였다. 주상퇴적물은 1999년 7월에 4개 정점(A, B, C와 D)에서 채집하여 soxhlet extractor로 추출하고 GC-MS를 이용하여 PAHs 13종을 검출하였다. 주상퇴적물에서 13종 PAHs 화합물 모두가 검출되었으며, Total PAHs는 275.04~2,838.6464(평균 406.43)μg/kg dry wt.의 범위로 검출되었고 분석한 PAHs 화합물 중 Naphthalene이 40.60~2294.06μg/kg dry wt.로서 거의 모든 시료에서 가장 높게, Anthracene이 2.63~11.30μg/kg dry wt.로서 가장 낮게 나타났다. Total PAHs와 PAHs 화합물의 상관관계는 Naphthalene, Acenaphthylene, Phenanthrene과 같은 저분자량 물질에서 상대적으로 높은 상관관계를 나타내었다. P/A(Phenanthrene/Anthracene)비와 F/P(Fluoranthene/Pyrene)비에 의한 기원의 형태는 연소기원과 유류오염기원의 복합적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 광양만 주상퇴적물에서의 TotaI PAHs 농도는 생물학적 영향에 대한 기준(Biological effect guidelines)인 ER-L(Effect Range-Low), ER-M(Effect Range-Middle) 및 OAET(Overall Apparent Effect Thresholds)보다 적은 값을 보였다.

PAHs는 해양환경 중에 넓게 분포되어 있으며 인간활동에 의한 화석연료 이용으로 PAHs의 오염이 광범위하게 일어나고 있다. PAHs는 잠재적으로 해양 수서환경 생물에 발암성과 돌연변이를 일으키고 있다. 본 연구는 여수화학공단, 광양제철소와 콘테이너부두가 자리잡고 있는 광양만의 표층퇴적물에서의 PAHs를 Soxhlet Extractor를 이용하여 추출하여 GC-MS로 PAHs 13종을 검출하였고 TOC(Total Oragnic Carbon)와 입도분석을 행하였다. 분석된 퇴적물에서 PAHs 화합물 모두가 검출되었으며 Total PAHs 범위는 171.40~1013.54μg/kg dry wt.로 검출되었다. PAHs 화합물중 Naphthalene이 14.08~691.39μg/kg dry wt.로 거의 모든 시료에서 가장 높게, Anthracene이 0.49~22.66μg/kg dry wt.로 가장 낮게 나타났다. Total PAHs와 PAHs 화합물의 상관관계는 Naphthalene, Phenanthrene과 같은 저분자량 물질에서 높은 상관관계를 나타내었다. P/A(Phenanthrene/Anthracene)비 와 F/P(Fluoranthene/Pyrene)비의 결과에 의하면 연소기원과 유류오염 기원의 복합적인 영향을 받는 것으로 보여진다. Total PAHs와 TOC와의 상관계수는 높지는 않지만 양의 상관관계를 나타내었으며, 입도와의 상관관계는 높지는 않지만 퇴적물 입자의 크기가 세립 할수록 PAHs와 상관관계가 있음이 나타났다. 광양만 표층퇴적물에서 PAHs의 검출농도는 생물학적 영향에 대한 기준(biological effect guidelines)에 비해 낮은 값을 보여주고 있다.