본 연구는 산화 조건에서의 퇴적토 내 카드뮴(Cd) 독성 평가의 정확도 향상을 목표로, 철산화물의 역할을 반영한 분배 모델과 단계적 위해성 평가 접근법을 통합적으로 제안하였다. 기존의 평형 분배 방법(Equilibrium Partitioning, EqP)은 산 휘발성 황화물 (Acid volatile sulfide; AVS)와 유기탄소를 주요 결합 인자로 가정하나, 산화된 퇴적토 에서는 철산화물이 Cd 흡착에 중요한 영향을 미침에도 불구하고 이를 충분히 반영하 지 못하는 한계가 있다. 이에 Windermere Humic Aqueous Model을 활용하여 유기탄소와 철산화물에 대한 분배계수를 도출하고, 이를 통합한 총 분배계수(Kd,total)를 산정 하여 21개 담수 퇴적토 시료에 적용·검증하였다. 또한 유럽연합의 Sediment Effect Concentrations(SEC) 기반 평가 결과에서 발생하는 ‘불확실 구간’의 한계를 보완하기 위하여, 예측된 Kd,total을 이용해 공극수 내 Cd 농도를 산정하고 이를 USEPA 만성 기 준값으로 정규화한 간극수 독성 단위(Interstitial Water Toxic Units, IWTU)를 2차 평가 지표로 통합하였다. 그 결과, 기존 SEC 단독 적용 시 43%에 불과하던 독성 예측 정확도가 76%까지 향상되었다. 본 연구는 철산화물 기반의 분배 거동을 고려한 이론적 모델링과 생물학적 이용 가능성 지표를 결합함으로써, 산화 퇴적토에서의 Cd 독성 평가 신뢰도를 개선할 수 있는 통합적 평가 프레임워크를 제시한다.
키워드
Sediment toxicityEquilibrium partitioning approachSediment effect concentrationInterstitial water toxic unit