随着采矿业和工农业的快速发展,含砷化学品的大量使用造成了陆地生态系统砷污染问题。目前,我国的土壤砷污染问题比较严重,植物和农作物的生长加速了砷在土壤-植物系统的迁移转化,如何修复砷污染土壤并降低其环境风险成为环境领域亟待解决的关键问题之一。研究表明,铁-锰氧化物在土壤中砷的吸附固定和迁移转化行为起到至关重要的作用。基于此,本文以锰氧化菌Pseudomonas putida strain Mn B1为实验菌株,研究其诱导生物铁锰氧化物（BFMO）对水和土壤中砷的稳定化效果与机制,主要研究内容为:探究BFMO对水中砷的吸附固定效果和机制;研究生物锰氧化物（BMO）、生物铁氧化物（BFO）和BFMO对土壤中砷的吸附固定效果和植物毒性;分析环境因素对BFMO吸附固定土壤中砷的影响。研究成果可为BFMO修复砷污染环境提供科学依据和理论指导。主要结论如下:（1）通过改变砷的初始浓度、细菌接种密度、碳酸锰浓度和亚铁浓度来探究BFMO对水溶液中砷吸附效果和机理。结果表明:1)原位形成的BFMO对As（III）和As（V）有良好的去除效率,当砷浓度为0.5～5 mg/L时,As（III）和As（V）的去除效率均在62%以上;2)当细菌接种比为0.1%～0.5%时,As（III）和As（V）的去除效率与细菌接种比成正比,当细菌接种比在大于0.5%时,As（III）和As（V）的去除效率都在85%以上,且不发生明显变化;3)当Mn CO3的浓度为0.2～0.8 g/L时,BFMO对As（III）和As（V）的去除率随Mn CO3浓度的增加而增大,当Fe（II）浓度为2.5～25mg/L时,BFMO对As（III）和As（V）的去除率也随Fe（II）浓度的增加而增大;当Mn CO3或Fe（II）浓度再升高时,As（III）和As（V）的去除效率基本保持不变;4)微谱分析表明,原位形成的BFMO对As（III）和As（V）的去除主要通过氧化吸附、共沉淀等多种方式起作用。（2）合成制备了BMO、BFO、BFMO等生物铁-锰氧化物修复材料,研究这些生物铁-锰氧化物以及原位诱导生物铁-锰氧化物对土壤中砷的稳定化效果,基于种子发芽实验和盆栽实验分析修复过程中植物毒性和植物As累积情况,明确修复前后土壤微生物多样性和细菌群落结构变化。结果表明:1)浸出实验表明,BMO、BFO、BFMO以及原位诱导BFMO能够有效降低土壤中水溶性砷和可生物利用砷含量,其中BMO处理后水溶性砷含量降至0.34 mg/kg,稳定化效率为80.69%,而原位诱导BFMO可降低生物有效性砷含量,稳定化效率为76.41%;2)植物毒性实验结果表明,BMO、BFO、BFMO以及原位诱导BFMO稳定化处理后小白菜种子的毒性明显降低,相比而言,种子萌发的根长、发芽率等指标都较原土有显著提高;3)盆栽实验结果表明,BFO稳定化处理时小白菜相对株高较原土增加67.88%,而BMO处理时能够有效降低砷在小白菜体内的累积,较原土减少39.72%,研究也发现,原位诱导BFMO稳定化处理时小白菜对砷的累积量有所增加;4)微生物多样性分析表明,稳定化处理能使微生物群落的丰富度增加,但微生物群落多样性降低;5)微生物群落结构分析表明,随着反应时间的延长,厚壁菌门和酸杆菌门的相对含量逐渐减小,而变形菌门和放线菌门的相对含量缓慢增加。（3）研究了不同温度、含水率和BFMO的形成方式对土壤中砷稳定化效果的影响,探究了修复过程中土壤微生物多样性和细菌群落结构变化。结果表明:1)不同处理后p H和ORP变化不明显,EC和无定型铁含量随着温度的上升而上升,无定型锰也较原土有所上升;2)浸出实验结果表明,在相同的环境条件下,原位诱导BFMO对砷的吸附固定效果显著高于异位修复,在30℃时,原位诱导BFMO的水溶性砷和可生物利用砷含量较原土分别降低了51.85%和42.98%;3)形态分析结果表明,温度的增加和原位生成BFMO有助于将砷固定在土壤中,降低其生物可利用性和环境风险;4)温度对微生物群落多样性的影响不大,异位修复时微生物多样性明显高于原位,稳定化处理后变形菌门、拟杆菌门、放线菌门的含量较原土显著提高,而厚壁菌门和互养菌门的含量显著降低。