我国砷污染问题日益受到广泛关注，缺氧条件下微生物驱动的沉积物中砷的形态转化、环境行为及其相关机理尚未得到清晰的认识。本文分别以沉积物和合成氢氧化铁矿物作为载体介质负载砷，利用微生物培养与非生物培养实验对比研究厌氧微生物对沉积物中砷的形态转化与再分配过程，并结合铁、硫元素的形态变化探讨深度环境行为机理。研究发现:　　(1)微生物作用下沉积物负载体系中，在42天的培养周期内，液相中砷的浓度呈先降低后升高再缓慢降低的趋势。培养的第一阶段中（培养第3-7天）液相的As(Ⅴ)迅速被还原和释放后，97％以上的As(Ⅴ)被还原为As(Ⅲ)。当培养过程中铁氧化物发生还原性溶解，硫酸盐同步发生还原，约26％的溶解态砷重新被固定，形成产物为硫化砷和硫化亚铁矿物。第二阶段（7-21天）强烈的硫酸盐还原作用下，过量的硫离子造成硫化物发生溶解形成硫代亚砷酸盐，砷重二次释放进入液相，并在21天时达到顶点。在第三阶段（21-42天）的培养过程中，液相砷浓度缓慢下降，亚砷酸盐被次生的亚铁矿物和硫化物固持;　　(2)对微生物还原后的沉积物固体采用连续提取法提取发现，培养过程中游离的亚砷酸盐逐渐转化为以吸附态和硫化砷形态而被固持。铁氧化物矿物为沉积物中砷固持的主要基体，基体吸附能力是砷在固液相中的主要影响因素，微生物还原作用下沉积物中结晶态的铁发生活化，盐酸提取态铁增加11.25％，次生的亚铁矿物对亚砷酸盐具有较好的固持能力;　　(3)人工合成氢氧化铁矿物负载砷在微生物作用下的变化过程表明，在整个培养过程中，微生物还原作用下吸附态的砷酸盐逐渐被还原和释放进入液相，同时也有一部分转化为更稳定的固相盐酸不可提取的形态中。微生物还原过程中水铁矿吸附的砷发生还原和释放，液相中砷浓度从5 mg/L增加到30 mg/L。铁砷比为8，pH=7条件下，微生物作用造成铁的氢氧化物还原性溶解造成固砷基质减少，是砷还原和释放的根本原因。次生矿物中产生的硫化亚铁及硫单质也具有一定的固砷作用。