농약의 안전사용기준 설정
농약의 안전성 확보
사람에 대한 농약의 안전성은 독성 평가 및 잔류성 검토를 통하여 작물(또는 식품) 중에 최대한 남아 있어도 무해한 량을 결정하고, 이를 토대로 농작업자의 편의를 위하여 ‘안전사용기준’을 정하고 있다.
사람에 대한 위해성 평가를 위한 독성의 기준
- 농작업자노출허용량
- 농약 살포자에 대한 안전성 평가의 기초가 되는 것은 급성독성 뿐만 아니라 기형독성, 피부나 안구자극성 등의 시험성적이 이용된다. 이들 독성시험 성적을 근거로 농작업자에 노출 가능한 허용량(AOEL; Acceptable Operator Exposure Level)을 정하게 되고, 이 AOEL을 농작업자가 실제로 농약살포 시 농약에 노출되는 량과 비교하여 얼마나 안전한지를 판단하게 된다.
- 일일섭취허용량
- 소비자에게는 농산물에 잔류되어 있는 미량의 농약을 계속해서 섭취할 경우에 나타나는 만성독성이 문제가 될 수 있다. 농산물에 잔류하는 농약의 양은 많아야 수 ppm(㎎/㎏)이므로 이러한 농산물을 1 kg 섭취하였다 해도 잔류농약 섭취량은 수 ㎎에 불과하다. 따라서 급성독성이 강한 농약이 잔류된 식품을 어느 정도 섭취하였다 하더라도 이로 인해 중독을 일으킬 염려는 거의 없다. 그러나 잔류농약은 식품과 함께 일생동안 섭취하게 되므로 만성독성에 대한 접근은 매우 중요한 과제이다.
만성독성 시험은 몇 단계의 농도로 농약을 혼합한 사료를 매일 먹이며, 소동물(rat나 mouse)은 일생 동안(2년), 대동물(개나 원숭이)의 경우는 수명의 1/10정도(1년) 먹이면서 사육한다. 그런 다음 혈액검사, 병리조직검사 등 각종 검사를 엄밀하게 실시하면서 어떤 군에 어떤 독성 증상이 나타났는지를 조사한다.
이와 같은 조사․연구를 통해 일생동안 계속해서 섭취하더라도 현대 의학적으로 판단해 볼 때 아무런 이상을 인지할 수 없는 농약의 양을 계산할 수 있는데 이를 최대무작용량(NOAEL ; No Observed Adverse Effect Level)이라 하고 이를 사람에 대한 안전성 평가의 지표로 삼는다. 최대무작용량은 1일 체중 1 ㎏당 약량 ㎎ (㎎/㎏, 체중/day)으로 표시하는데 실험동물에 대한 해당 농약의 최대무작용량을 사람에게 적용할 때는 이를 안전계수(보통은 100)로 나눈 값을 사람에 대한 일일섭취허용량(ADI ; Acceptable Daily Intake)으로 삼고 이를 토대로 해당 농약의 농산물에 대한 잔류허용기준과 안전사용기준을 설정․운용하게 된다.
농약의 ADI는 FAO/WHO의 합동잔류농약전문가회의(JMPR)에서 심의·의결하고 각국에서 활용하도록 권고하고 있다. 또한 안전계수는 FAO/WHO에서는 보통 100 ｛실험동물로부터 사람으로의 외삽(interspecies extrapolation) 10 × 사람간의 감수성 차이(intraspecies variation) 10｝을 적용하나, 잔류성이 큰 농약이나 생물농축성이 있는 농약 및 발암성과 관련이 있는 농약은 이보다 훨씬 더 큰 1,000～3,000 ｛심각한 독성(발암성, 최기형성) 우려 10 × 최대무작용량 대신 최저유해용량(LOAEL) 사용 3｝을 적용하는 경우도 있다.
- 소비자에게는 농산물에 잔류되어 있는 미량의 농약을 계속해서 섭취할 경우에 나타나는 만성독성이 문제가 될 수 있다. 농산물에 잔류하는 농약의 양은 많아야 수 ppm(㎎/㎏)이므로 이러한 농산물을 1 kg 섭취하였다 해도 잔류농약 섭취량은 수 ㎎에 불과하다. 따라서 급성독성이 강한 농약이 잔류된 식품을 어느 정도 섭취하였다 하더라도 이로 인해 중독을 일으킬 염려는 거의 없다. 그러나 잔류농약은 식품과 함께 일생동안 섭취하게 되므로 만성독성에 대한 접근은 매우 중요한 과제이다.
농산물 중 농약의 잔류허용량
- 농산물 중에 잔류하는 농약은 식품의 형태로 섭취되어 사람의 체내에 직접 흡수된다. 농산물 중에 잔류하는 농약의 양은 극미량 수준(ppm, ㎎/㎏)이므로 1～2회 섭취하더라도 급성독성학적으로는 인체에 별 영향을 주지 않는 것으로 보아도 좋다.
그러나 식품은 일생을 통하여 매일 섭취하게 되므로 농산물 중에 일정량의 농약이 잔류하고 있다면 사람은 장기간을 통하여 미량이나마 농약을 계속하여 섭취하게 된다. 이와 같이 장기간 섭취한 잔류농약이 만약 체내에서 분해되지 않고 조직 내에 축적된다면 결국에는 농약에 의해서 만성적인 중독을 일으킬 가능성이 있는 것이다. 그러나 현재 사용되고 있는 대부분의 농약은 인체 내에서 여러 가지 대사경로를 거치면서 분해, 소실되는 것으로 알려져 있으며, 아직까지 농산물 중에 잔류하는 개개 농약에 의한 만성중독 사례가 보고된 것은 없다.
농약은 여러 가지 농작물 생산을 위하여 다양한 형태로 사용되고 있으며, 이들은 각종 식품 중의 잔류농약의 형태로 소비자에게 섭취되기 때문에 개개 농산물에 잔류하는 농약성분뿐만 아니고 식품 전체를 통하여 매일 섭취되는 양에 대하여 검토하여야 한다. 이러한 양상의 농약잔류량 섭취에 대한 안전성에 대하여는 ADI가 평가의 기준이 된다.
ADI는 체중 1 ㎏을 기준으로 하므로 이 수치에 국민의 평균 체중(60㎏)을 곱하여 1인당 1일 섭취허용 총량을 구한다. 이를 그 농약이 잔류하고 있는 농산물(식품)의 1인당 1일 섭취량으로 나누면 그 농산물 중의 이론적 잔류허용한계농도(PL ; Permissible Level)가 산출된다. 이러한 PL치는 이론적 한계치이며 정상적인 경작 시 농약사용에 의하여 발생하는 실제적 잔류량과는 많은 차이가 날 수 있으므로 실질적인 잔류관리에 직접 적용하기 어렵다. 따라서 정상적 경작조건(GAP ; Good Agricultural Practice)에서 잔류성시험(supervised residue trial)을 수행하여 농산물 중 실제적인 농약잔류량을 조사한다. 관찰된 최대 농약잔류수준과 PL치를 비교, 검토하여 실용적 최대잔류허용량(MRL ; Maximum Residue Limit)이 설정된다. 이러한 MRL수치는 항상 PL보다 낮으며 PL을 초과할 경우에는 해당 농약의 사용자체를 금지시킴으로써 농산물 중 농약의 과다한 잔류에 따른 위해성을 배제하고 있다.
우리나라에서는 1988년 파라티온, 비에치씨, 디디티를 포함한 17종의 농약에 대하여 보건사회부(현 보건복지부)에서 농산물 중 농약잔류허용기준을 처음 고시한 후 계속하여 허용기준을 설정 보완하여 2013년 6월 현재 모든 농산물에 대하여 330개 농약의 잔류허용기준이 설정 고시되어 있다.
농약의 식품 중 안전성 평가
- 잔류허용기준(MRL)에 의한 평가
- MRL에 의한 평가는 주로 농산물 중 잔류농약의 조사결과를 각 농산물별로 설정된 농약잔류허용기준과 비교하여 농산물의 안전성을 평가하는 방법이다. 즉 농산물 중에서 검출된 잔류농약의 양이 허용기준 미만인 경우에는 안전한 농산물로 평가하는 것이다. 농산물 중 농약잔류허용기준은 식품의약품안전처장이 농림축산식품부 장관 또는 농촌진흥청장과 협의하여 설정하며 이 기준 이하의 농산물은 사람이 일생을 통하여 식용으로 섭취하더라도 건강에 아무런 영향이 없다는 것을 과학적으로나 법적으로 인정하는 농약잔류 수준이다.
- 일일섭취허용량(ADI)에 의한 평가
- MRL에 의한 농산물의 안전성 평가는 개개 농산물별로 설정된 MRL을 단순하게 비교 평가하는 것에 반하여, ADI에 의한 평가는 2종 이상의 작물에 대하여 그 사용이 허가된 하나의 농약성분에 대하여 우리가 매일 섭취하는 개개 식품 중 함유된 총 잔류농약에 의한 인체안전성을 평가하는 것이다. 즉 사람이 하루에 섭취한 전체 농산물(식품) 중에 잔류하는 농약의 총량이 ADI를 초과하는지 여부를 검토하여 ADI 이하로 되면 안전하다고 평가하게 되는 것이다.
- 양적 위해성평가(QRA ; Quantitative Risk Assessment)
- QRA에 의한 평가는 주로 발암위해성 농약의 안전성 평가를 위하여 이용되고 있다. 즉 미국 환경보호청(EPA)에서 분류한 발암위해성 농약에 대하여 다음과 같이 농약의 노출량(총식이섭취량)에 종양유발가능지수(腫瘍誘發可能指數, Q1*)를 곱하여 평가하게 된다. 여기에서 농약의 노출량은 식품 소비량에 농약잔류량을 곱하여 산출하며 종양유발가능지수(Q₁*) 값은 개개 농약 특성에 의한 고유한 값으로 실험동물에서 종양유발반응을 농약의 동물시험으로부터 얻은 용량반응곡선(用量反應曲線)의 기울기로서 선형다단계위험성(線型多段階危險性) 모델(linearized multistage risk model)에서 계산된다. 이는 동물실험의 결과로부터 우리 인체에서의 정량적 발암가능성을 예측하기 위한 수단으로서, 주로 미국 EPA에서 계산되고 있으며 단위는 ㎎/㎏/day이다.
식이섭취발암위해성 평가는 해당 농약에 의한 부가적 발암성 확률이 1×10-6이하일 때 이를 ‘무시할 수 있는 위해기준(negligible risk level)’이라 하고, 평가대상 농약의 식이섭취발암위해성이 이 위해기준 이상이면 발암우려가 있는 것으로 규제대상이 된다. 발암위해성의 실제 의미는 “아무도 암에 걸리지 않는다(probably, nobody will get cancer)”라는 의미를 갖는다. 우리나라에서 광범위하게 사용되어 왔던 캡타폴의 식이섭취발암위해성은 3.1×10-5로서 무시할 수 있는 위해 기준인 1.0×10-6보다 커서, 국민의 평균 식품섭취량에 의하여 발암의 우려가 있으므로 규제대상이 되어 사용을 금지한바 있다.
- QRA에 의한 평가는 주로 발암위해성 농약의 안전성 평가를 위하여 이용되고 있다. 즉 미국 환경보호청(EPA)에서 분류한 발암위해성 농약에 대하여 다음과 같이 농약의 노출량(총식이섭취량)에 종양유발가능지수(腫瘍誘發可能指數, Q1*)를 곱하여 평가하게 된다. 여기에서 농약의 노출량은 식품 소비량에 농약잔류량을 곱하여 산출하며 종양유발가능지수(Q₁*) 값은 개개 농약 특성에 의한 고유한 값으로 실험동물에서 종양유발반응을 농약의 동물시험으로부터 얻은 용량반응곡선(用量反應曲線)의 기울기로서 선형다단계위험성(線型多段階危險性) 모델(linearized multistage risk model)에서 계산된다. 이는 동물실험의 결과로부터 우리 인체에서의 정량적 발암가능성을 예측하기 위한 수단으로서, 주로 미국 EPA에서 계산되고 있으며 단위는 ㎎/㎏/day이다.
농약의 안전사용기준
- 농산물 중 농약의 잔류량을 농약잔류허용기준과 비교하여 기준량보다 적으면 그 농산물은 과학적으로 법적으로 안전한 것으로 평가한다. 농작물 중에 잔류하는 농약은 시간이 경과함에 따라 계속하여 분해된다. 농작물 재배기간 중에 살포된 농약이 살포 직후에 작물체내에 허용기준량 이상으로 잔류하더라도 일정한 기간이 경과하면 작물체내 농약잔류량은 허용기준량 이하로 감소되므로 수확 예정일 전 일정 기간 동안 농약을 사용하지 못하게 규제한다면 잔류허용기준량 이하의 안전한 농산물을 생산할 수 있다.
또한 농약의 작물잔류는 사용횟수와 제제 형태에 따라서도 달라지므로 농약의 종류별로 그 사용방법과 살포횟수 및 수확 전 살포일수를 각 작물별로 설정하여 수확된 농산물 중 농약 잔류량이 그 허용기준을 초과하지 않게 함으로써 안전한 농산물을 생산할 수 있다. 따라서 농촌진흥청에서는 각 농약과 작물별로 농약안전사용기준을 설정하여 이를 고시하고 있다.
그러나 농약에 따라서는 살포 후 상당 기간이 경과하여도 작물체내의 농약 잔류량이 허용기준량 이하로 감소하지 않는다거나 수확 전 안전한 살포일수가 너무 길어서 실제 병해충 방제 측면에서 보아 방제 적기에 그 농약의 사용이 불가능한 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 농산물의 안전성 또는 농약의 용도에 문제가 있는 것으로 판단하여 그 작물은 해당 농약의 적용대상 작물에서 제외시키고 있다.
