土壤砷污染是我国比较突出的环境问题。砷的毒性和污染发生与砷的化学形态、迁移转化过程相关，并受多种因素的影响，而吸附解吸、氧化还原、溶解沉淀反应被认为是最主要的控制过程。但是，(1)关于砷的吸附解吸过程，前期的研究多集中于砷在纳米状悬浮模型矿物上的表面吸附过程;而土壤中的矿物多以颗粒状或团聚体的形式出现，故吸附过程还涉及到分子内扩散等过程，因此此类模型矿物具有一定的局限性。(2)除了吸附解吸，砷的地球化学循环还与含砷铁、硫矿物的氧化还原、溶解沉淀过程密切相关;而铁硫还原对砷形态及迁移性的影响目前存在争议，还需进一步的深入研究。　　为了考察砷在土壤矿物颗粒的吸附过程，本研究选用活性氧化铝(AA)颗粒（Φ≈3mm）作为模型矿物，运用液相吸附数据、模型计算与固相光谱表征（μ-XRF）相结合的方法比较了As(Ⅴ)、As(Ⅲ)在AA上的不同吸附机理及吸附过程;此外，还考察了比表面、表面电荷、孔径尺寸与孔径分布对吸附过程的影响。结果显示:As(Ⅴ)在AA上的吸附容量（48～62 mg/g）及吸附速率(6～13 mg/ghr)均远大于As(Ⅲ)的吸附容量（14～18 mg/g）及吸附速率(＜3 mg/ghr)。Langmuir和Freundlich吸附模型表明: As(Ⅲ)在AA上的吸附以单层吸附为主，而As(Ⅴ)在AA上的吸附可能还涉及到表面沉淀。μ-XRF结果与模型计算（准二级动力学速率模型和内扩散模型）表明，As(Ⅴ)在的吸附主要受表面化学过程控制，而As(Ⅲ)的吸附还涉及到分子内扩散（Intraparticle Diffusion）过程。吸附结果还表明，表面电荷可以影响As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附速率，而吸附容量主要由AA的比表面积、孔径、孔容量决定。　　本研究采用柱实验的方法模拟流动的水文状态，向含砷土壤（43 mg As/kg）添加营养物质及硫酸盐来促进土壤中砷、铁、硫的微生物还原。结果显示:砷能在缺氧土壤中随水流方向由表层土壤（柱1，0-20 cm）迁移至深层土壤(柱2，20-40 cm)，但在去离子水(DW)作用下迁移性较弱;而在营养液(NS)以及加硫营养液(NSS，NS+10 mM Na2SO4)的作用下砷的迁移性显著增强。同时，柱1流出液As(Ⅲ)的比例从对照组(DW-1)的8.6％分别升高到13.7％和34.2％;Fe(Ⅱ)的累积流出量也从1.8 mg升高至28 mg和11.6 mg，该结果表明，营养物质和硫酸盐的添加促进了缺氧土壤砷、铁的释放迁移。在NS-1柱中，砷的还原解吸、无定形铁氧化物的还原溶解及其矿物转化促进了土壤固相砷的释放与迁移;另一方面砷与硫形成硫化砷沉淀，在一定程度上阻碍了砷的迁移。在添加了额外硫酸盐的NSS-1柱中，除了上述的砷、铁还原，过量的S(-Ⅱ)还可以溶解硫化砷沉淀并与之反应生成硫代砷从而进一步促进了砷的迁移。尽管深层土壤(柱2，20-40 cm)可以部分的固定来自表层土壤的砷，但是，NS-2和NSS-2流出液最大砷浓度在70天左右分别达到≈200μg/L和400μg/L，对土壤动植物以及地下水安全具有一定的威胁。　　在低硫的DW和NS土柱中，硫的还原可以与砷形成硫化砷沉淀来控制砷的迁移。而在额外添加了硫酸盐的NSS土柱中，硫的还原增强了砷、铁的还原并促进了砷的迁移性;此外，过量的S(-Ⅱ)还可能使硫化砷溶解成硫代砷从而增强砷的迁移性。据此我们提出了一个猜想:砷和硫的相对含量对砷形态和迁移性影响较大。为了验证猜想，我们将表层土壤砷浓度从之前的43 mg/kg(As-43)提高到90 mg/kg(As-90)，其他条件不变。结果表明:As-90体系中流出液砷浓度远高于As-43体系砷浓度，且在高砷(As-90)条件下，NSS-1(7.90 mg)流出液中的最大砷浓度(7700μg/L)的累积流出量小于NS-1的最大砷浓度(9762μg/L)及累积流出量(8.84 mg)。这与猜想相符，即在高砷低硫条件下，硫可以与砷形成硫化砷沉淀阻碍砷的迁移;而在低砷高硫情况下，硫还原产生的过量S(-Ⅱ)不仅能促进砷与含砷矿物（主要是无定形铁氧化物）的还原，还可以通过溶解硫化砷形成硫代砷的方式来提高液相砷浓度并促进砷的迁移。