폐광된 금광으로부터의 비소(As) 오염은 침출과 침식 과정을 통해 인접한 생태계를 위협한다. 본 연구는 초기 오염 시 토양 물리화학적 특성이 As 결합 형태를 어떻게 조절하는지, 그리고 이에 연관된 토양 무척추동물의 독성생태학적 효과를 규명하고자 하였다. 물리화학적 특성이 서로 다른 한국 내 4개 산악 지역에서 표토(0–10 cm 깊이) 산림토양을 수집하였다. 산림토양 4종에 As를 20, 50, 또는 100 mg kg⁻¹로 처리(spiking)하였다. 순차적 추출 결과, 새롭게 도입된 As는 주로 비특이적 및 특이적 흡착 분획(F1 및 F2)과 무정질 철 및 알루미늄 산화물 분획(F3)에 결합하는 것으로 나타났다. F1과 F2는 양이온 교환용량, 이용 가능한 인, 그리고 dithionite-citrate-bicarbonate 추출 알루미늄과의 사이에서 강한 상관관계를 보였다. Allonychiurus kimi(Collembola)를 이용한 독성 시험에서는 As 섭취 경로와 관련하여 생애 단계별로 구별되는 차이가 나타났다. 상관분석과 부분최소제곱 경로모형(PLS-PM) 결과, 유체기 감소는 고도로 이동성이 큰 분획(F1, F2)과의 상관이 높았으며, 토양 물리화학적 특성에 따라 As의 영향 양상이 달라지는 것으로 확인되었다. 반면, 성체 생존과 As 축적은 상관분석에서 F3 분획에 대한 가장 강한 반응을 보였고, PLS-PM에서는 토양 물리화학적 특성보다는 총 As 농도에 의해 영향을 받았다. 이러한 결과는 산림토양에서 As-생물 독성의 관계에 대한 이해를 심화시키며, 향상된 독성생태학적 평가에 기여한다. 토양 특성, As 분획화, 그리고 생애 단계별 민감성을 연계함으로써, 본 연구는 효과적인 복원(remediation) 전략을 위한 기초를 제공한다.
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