微生物对土壤中砷的生物转化,包括氧化还原、甲基化与去甲基化、生物挥发等,在土壤砷的迁移转化过程中起到了重要的作用。由于自然界中广泛存在着砷的生物甲基化和生物挥发过程,利用生物挥发来直接削减土壤中砷的浓度,可能是一种具有应用前景的土壤原位修复技术。目前对砷生物挥发的研究主要是探索微生物转化砷的机理及砷在土壤和大气中的迁移转化的过程,利用生物挥发的机理来修复砷污染土壤还未见到报道。　　 本研究中,在硫磺尾矿砷污染土壤(总砷含量达3080 mg/kg)中筛选到一株细菌Bacillussp.,可以将二甲基砷酸转化为气态砷,而无法转化亚砷酸盐、砷酸盐和一甲基砷酸。环境条件对Bacillus sp.挥发砷的能力有很大的影响。在35℃,pH7和150 rpm下,该菌砷挥发砷的能力最强。提高DMAA和磷浓度可以促进砷的挥发,而有机碳对其挥发能力则无显著影响。在150 rpm下,10 d培养时间内,Bacillus sp.共挥发了1.46 ug的气态砷(约占培养基中总砷含量的0.049％),其中近一半的气态砷(0.64 ug)是在前四天挥发的。　　 土壤砷挥发试验发现受试土壤在厌氧培养条件下可以产生大量的气态砷,六周的培养时间内,约0.1％的砷从土壤中挥发出来,是好氧条件的100-250倍。微生物更容易将有机砷转化为气态砷。添加100 mg(As)/L DMAA的土壤,六周内砷的挥发量是未添加DMAA土壤的两倍。微生物对无机砷的甲基化反应,是砷的生物挥发过程的限速步骤。最适合微生物挥发砷的土壤pH为7,在pH6-7.8之间都有较强的挥发。在pH小于5.5的酸性土壤中,砷的挥发极其微弱。在土壤中添加甲硫氨酸和谷氨酸可以有效地提高土壤砷的挥发量,其中甲硫氨酸的作用更为明显,0.2％的添加量即可使砷的挥发量提高2.3倍。在土壤中存在DMAA时,Bacillus sp.可以挥发出大量的气态砷。土壤中砷的浓度越高,生物挥发的速率越大;施加有机肥对生物挥发有促进作用;土壤含水量也能影响生物挥发的速率,含水量过高的土壤中生物挥发速率比较低。　　 蜈蚣草对砷有很强的富集作用,能在含砷量高达5000mg/kg的土壤中正常生长。蜈蚣草的各组织中砷含量为叶片>茎>根,叶片中砷含量可高达4250 mg/kg。同时发现蜈蚣草可以将土壤中的砷以气态砷的形式挥发出来,平均挥发速率为60-250 ng/g·w。环境条件如营养盐、土壤pH、土壤砷浓度以及某些化合物对蜈蚣草挥发砷具有很大的影响。土壤添加有机肥和甲硫氨酸与谷氨酸,提高土壤砷浓度,都可以促进砷的生物挥发。土壤pH7的环境有利于二蜈蚣草的砷挥发。土壤中添加Bacillus sp.可以提高砷的挥发量。生物挥发技术还需要进一步研究,以优化和提高砷的挥发速率,成为一种高效,经济,无二次污染的土壤原位修复方法。