본 연구에서는 환경 중 methylated thioarsenicals (dimethylmonothioarsinic acid (DMMTA) 및 dimethyldithioarsinic acid (DMDTA))의 생성 및 변환에 미치는 산화환원전위의 영향 및 methylated thioarsenicals의 환경 중 거동 특성(흡착 및 생태독성)을 조사하기 위하여 논토양을 이용한 microcosm 실험, 2-line ferrihydrite에 대한 pH 별 등온흡착실험 및 물벼룩(Daphnia magna)을 이용한 급성독성실험을 수행하였다. Microcosm 실험은 100 mg/kg의 arsenate (As(V))로 인공오염된 논토양에 20일의 환원 기간과 28일의 산화기간을 각각 2회씩 부여하였다. 또한 1% (w/w)의 볏짚 및 280 mg/L 황산염 추가에 따라 논토양 공극수에서 methylated thioarsenicals의 검출 여부를 확인하였다. 그 결과 약 -160 mV 이하의 산화환원전위에서(볏짚 및 황산염을 추가한 실험군) 논토양 공극수 내 DMMTA가 검출되었다. 이는 볏짚의 첨가로 인해 더 빠르고 낮게 형성된 논토양의 산화환원전위(환원기간 10일 후 -160 mV에 도달, 대조군은 환원기간 전체에 걸쳐 -160 mV 초과 유지) 및 황산염 첨가로 인한 sulfate reducing bacteria의 활성 증가에 기인한 것으로 추정된다. 한편, 환원 기간 동안 공극수 내 총 철 및 비소 농도가 점진적으로 증가하였으며, 이는 철산화물의 환원성 용해로부터 기인한 것으로 추정된다. 2-line ferrihydrite에 대한 pH 별 등온흡착실험결과 Langmuir isotherm을 이용하여 산출된 각 비소 화학종의 최대 흡착량(qm)은 inorganic arsenate (As(V)) > dimethylarsinic acid (DMA) > DMMTA > DMDTA의 순서로 나타났다. 이는 methyl group 및 thiol group의 존재로 인한 입체장애(steric hindrance)에 의한 것으로 추정된다. 한편, pH가 증가함에 따라 최대흡착량(qm)이 급격하게 줄어드는 As(V) 및 DMA에 비해 DMMTA 및 DMDTA는 유의한 차이가 나지 않았다. D. magna에 대한 각 비소 화학종의 48-h 급성독성실험결과 As(V), DMA, DMMTA 및 DMDTA의 50% effective concentration (EC50)은 각각 9.5 mg/L, 30 mg/L, 1.7 mg/L 및 6.5 mg/L로 나타났다. 종합적으로, 논토양의 비옥도 증진을 위해 많이 사용되고 있는 볏짚 및 황산염 함유 비료의 적용은 As(V)의 methylation 및 thiolation을 유발할 수 있고, 생성된 methylated thioarsenicals는 환경 중 높은 이동성과 독성을 지니므로, 해당 화학종에 대한 면밀한 연구가 필요하다.