我国水体中砷污染较为严重,内蒙古、山西等13个省均不同程度的受砷污染的威胁,且砷对人体的危害较大。因此如何高效地去除水体中的砷,一直是国内外水处理领域的一个重点。实际工程中对水体中砷的去除效率,受砷形态的影响,而水体中砷的形态直接或间接的受到微生物的影响。因此采用生物技术与传统处理工艺相结合的方法,将有助于提高砷的去除率。本试验以静态摇瓶实验为基础,探究生物铁锰氧化物对砷的氧化吸附机理;砷还原菌有助于吸附材料GO-Zr O（OH）₂（1:100）对砷去除能力的提高;锰氧化菌与砷还原菌对砷的氧化还原竞争关系等三个方面,分析微生物对砷的转化及其净化机理,为实际工程中提高水体中砷的去除效率提供理论基础。通过研究,本文得到以下主要结果:（1）为分析生物铁锰氧化物对砷氧化吸附机理,本研究采用了X射线吸收近边结构（XANES）和扩展X射线吸收谱精细结构（EXAFS）等技术,结果表明生物铁锰氧化物（BFMO）是由生物锰氧化物（BMO）以及氧化铁（Fe OOH）两部分组成。其中BMO主要起到氧化As³⁺的作用,Fe OOH主要起到吸附As的作用,同时生成的BMO可以进一步的氧化残留的Fe²⁺,这不仅提高了对水体中As的去除效率,也减少了水体中Fe²⁺、Mn²⁺等离子的浓度。（2）对比单独使用吸附材料GO-Zr O（OH）₂（1:100）和砷还原菌Brevibacterium sp.LSJ-9与GO-Zr O（OH）₂（1:100）共同作用,得出砷还原菌有助于吸附材料对砷吸附能力的提高,去除率提高了6 mg·L^-1。应用傅氏转换红外线光谱分析仪（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）分析吸附前后各元素吸收峰键能的变化,证实了As吸附在吸附材料的表面。（3）分析锰氧化菌与砷还原菌在同一环境中的竞争关系时,发现Mn、As的质量浓度以及价态,随着反应时间的不同而不同。Pseudomonas sp.QJX-1菌株氧化Mn²⁺生成的锰氧化物,在砷的氧化还原反应（三价及五价砷体系）中均占主导地位。采用PCR及RT-PCR技术分析发现,反应过程中砷还原酶（ars C）基因的表达受到了锰氧化菌多铜氧化酶（Cum A）的抑制,砷还原菌16S r RNA表达量始终比锰氧化菌低两个数量级,即锰氧化菌在生长竞争过程中占优势。研究表明,生物铁锰氧化物对水体中的砷有较高的去除效率,同时减少了Fe²⁺、Mn²⁺等离子的浓度;砷还原菌的存在有助于吸附材料对砷去除能力的提高;锰氧化菌相比于砷还原菌在同一环境中的生长过程以及对砷的氧化还原态的竞争中都占优势。微生物可直接/间接的影响水中砷的含量以及氧化还原态,分析其作用机理,有利于推动实际工程中对水体中砷的去除效率。