一种利用微生物‑化学法修复砷污染土壤的方法与流程

【技术领域】

本发明属于农田养护技术领域。更具体地，本发明涉及一种利用微生物-化学法修复砷污染土壤的方法。

背景技术：

砷是一种在自然界广泛存在的有毒并且具有致癌作用的类金属元素，其污染问题不仅严重影响农产品质量，也严重威胁到人类健康，因而砷污染也是全球面临的十分严峻的环境问题。我国是砷矿大国，也是受砷中毒危害最为严重的国家之一，砷矿广泛分布在我国中南和西南的湖南、云南、广西、广东等省区，砷矿开采或冶炼所带来的含砷废弃物排放，对环境安全带来了十分严重的影响；此外，含砷农药、化肥(主要是磷肥和复合肥)等农资产品过量投入等，也在一定程度上导致土壤砷的累积，并进而影响着植物、动物生长和发育，乃至农产品的质量。因此，修复砷污染土壤、降低土壤中砷的作物有效性、减少农作物对砷的吸收量，已成为农业环境研究的重要方向之一。

目前针对砷污染土壤的修复技术主要包括超富集植物修复、客土换土-物理修复等。其中，植物修复主要是利用作物对砷的超富集能力，最后通过移走作物的方法将土壤中砷移除，该方法修复时间长，作物后处理因难。物理修复主要是通过客土或者换土方式将原污染土用干净土覆盖或者替换，该方法修复时间长，效果快，但费用昂贵。总体来看，两种修复技术在实际修复中存在众多问题，明显限制了该技术的发展与应用推广。

土壤中的砷形态多样，但不同形态砷的移动性存在较大差别。如三价砷的移动性要显著高于五价砷，因为前者在偏酸性土壤中大多以零价态的h3aso3存在。因此，可以通过将土壤中的砷还原转化为移动性更强的三价砷，再通过淋洗方法将砷移除土体。目前，关于土壤中砷的洗脱技术，更多的是研究采用了化学方法，如磷酸盐、edta、nta、柠檬酸等。这些洗脱剂虽然在一定程度上提高了土壤中砷的脱洗效率，但不同程度地影响土壤的物理及化学特性，并易造成土壤的二次污染。从淋洗液的后处理工艺上看，也相应地增加了后处理难度，提高了处理成本。相比之下，微生物作为一种相对“温和”且无二次污染的生物技术，在该领域的研究还相对较少，但具有广阔的应用前景。

近年来，许多科学家在关注微生物对砷环境行为等研究的同时，也尝试着利用环境中对砷具有氧化、还原或甲基化功能的微生物来修复或控制土壤中的砷污染。例如pous等人在题目“anaerobicarseniteoxidationwithanelectrodeservingasthesoleelectronacceptor:anovelapproachtothebioremediationofarsenic-pollutedgroundwater”，《jhazardmater》，第283卷，第4期，第617-622页(2015)中描述了利用具有强氧化砷能力的微生物可以将土壤中的三价砷转化为五价砷，从而有效地降低砷的毒性，同时增加土壤胶体对砷的吸附量，最终降低土壤中砷的毒害风险；chen等人在题目“volatilizationofarsenicfrompollutedsoilbypseudomonasputidaengineeredforexpressionofthearsmarsenic(iii)s-adenosinemethyltransferasegene”，《environmentalscience&technology》，第48卷，第17期，第10337-10344页(2014)中说明利用某些微生物对砷的甲基化作用，可以将砷转化成为易于挥发的含砷化合物，从而将砷以气态形式移出土壤，最终达到修复目的；然而，微生物对砷的还原作用，虽然从毒性上讲可能会增加砷的环境风险，但还原态三价砷的移动性要显著高于五价砷(参见bissen和frimmel，题目“arsenic—areview.parti:occurrence,toxicity,speciation,mobility”，《actahydrochimhydrobiol》，第31卷，第3期，第9-18页(2003))。因此，可以通过微生物将砷还原后再异位洗脱的方法移除土壤中的砷(deng等人，题目“bioleachingmechanismofheavymetalsinthemixtureofcontaminatedsoilandslagbyusingindigenouspenicilliumchrysogenumstrainf1”，《jhazardmater》，第248卷，第7期，第107-114页(2013))，而淋洗液中的砷可以通过化学或生物方法再移除(bissen和frimmel，题目“arsenic—areview.parti:occurrence,toxicity,speciation,mobility”，《actahydrochimhydrobiol》，第31卷，第3期，第9-18页(2003))，这将大大降低直接从土壤中移除砷的难度，提高修复效率。目前报道的对砷具有耐性和还原能力的细菌主要有希瓦氏菌(shewanellasp.)、假单胞菌(pseudomonassp.)、沙雷氏菌属(serratiasp.)(lukasz等人，题目“dissolutionofarsenicmineralsmediatedbydissimilatoryarsenatereducingbacteria:estimationofthephysiologicalpotentialforarsenicmobilization”，《biomedresint》，第2014卷，第1期，第841892页(2014))；芽孢杆菌(bacillussp.)、红球菌属(rhodococcussp.)、纤维菌属(cellulosimicrobiumsp.)(rehman等人，题目“arsenicandchromiumreductioninco-culturesofbacteriaisolatedfromindustrialsitesinpakistan”，《microbiology》，第82卷，第11期，第428-433页(2013))；泛生菌属(pantoeasp.)(wu等人，题目“bacillusspsxbandpantoeaspimh,aerobicas(v)-reducingbacteriaisolatedfromarsenic-contaminatedsoil”，《japplmicrobiol》，第114卷，第4期，第713-721页(2013))等。但总体来看还存在如下问题：(1)目前发现的对砷具有强还原能力的菌株还相对较少，更多的研究还主要处于菌株筛选、培育及砷还原能力比较等阶段，真实土壤条件下砷还原菌的洗脱效果及其与其化还技术配合修复研究还基本处于空白阶段；(2)通过微生物还原作用进入到土壤溶液中的砷还存在被土壤胶体再吸附的过程，这将大大地降低生物淋洗修复的效率；(3)淋洗液中的砷如何去除，目前还没有基于淋洗过程设计的末端处理技术。

技术实现要素：

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种利用微生物-化学法修复砷污染土壤的方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种利用微生物-化学法修复砷污染土壤的方法。

该方法的步骤如下：

a、洗脱

以克计砷污染土壤与以毫升计砷还原菌悬液与稳定剂混合物溶液的比为1：5～7，让砷污染土壤、砷还原菌悬液与稳定剂在摇床中在温度26～30℃与转速120～160rpm条件下培养4.5～5.5h，离心分离，分别得到上清液与沉淀物；

b、吸附

按照以毫升计上清液与以克计纳米颗粒的比为50：0.4～0.8，往步骤a得到的上清液中添加淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒，在摇床中在温度22～28℃与转速120～160rpm条件下培养2.5～3.5h，离心分离，得到砷含量小于0.008mg/kg上清液；所述的上清液返回继续使用；

c、除砷土壤的处理

步骤a得到的沉淀物进行风干，研磨，收集100目粉末用王水硝解，采用hg-afs法测定沉淀物总砷含量，计算确定土壤中砷的生物淋洗移除率达到31.3％以上，该粉末为所述的修复土壤。

根据本发明的一种优选实施方式，砷污染土壤的粒度是20～200目。

根据本发明的一种优选实施方式，砷污染土壤的砷含量是30～80mg/kg。

根据本发明的另一种优选实施方式，在砷污染的土壤中，砷的化学形态是砷酸盐、亚砷酸盐、一甲基砷酸盐和二甲基砷酸盐。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的土壤是红壤、棕壤、褐土、黑土、漠土、水稻土或盐碱土。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述砷还原菌悬液是有效菌含量为10⁸cfu/ml以上的台湾假单胞菌(pseudomonastaiwanensis)菌液。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的稳定剂是浓度为0.18～0.22m的edta溶液。

根据本发明的另一种优选实施方式，淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒是一种对重金属具有超强吸附性能的尺寸为100～150nm的纳米颗粒。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤c中，所述的风干是步骤a得到的沉淀物在室温与自然环境下进行干燥。

根据本发明的另一种优选实施方式，在步骤c中，该风干沉淀物的水含量是以重量计3～7％。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种可以用于砷污染土壤淋洗修复的微生物-化学方法，本发明方法主要是通过对砷具有强还原能力的微生物菌株将土壤固相吸附态砷还原为三价，进而促使其进入土壤溶液。土壤溶液中的砷很容易再次与土壤胶体特别是铁氧化物再次络合。通过加入稳定剂edta，能与土壤胶体特别是铁氧化物等络合，从而有效地“屏蔽”土壤胶体，特别是铁氧化物表面易于吸附砷的点位，阻止土壤溶液中砷与土壤胶体的二次吸附，最终增加土壤溶液中易淋洗态砷的含量，提升淋洗修复的效率；对于获得的含砷淋洗液，通过对砷、稳定剂edta均对重金属具有超强吸附作用的固定剂，回收土壤溶液中的砷及稳定剂edta。最终达到修复砷污染土壤的目的。本发明中采用的功能微生物易培养，对砷还原能力强；稳定剂与固定剂均无毒，且固定剂可以多次循环使用。

本发明涉及一种利用微生物-化学法修复砷污染土壤的方法。

该方法的步骤如下：

a、洗脱

以克计砷污染土壤与以毫升计砷还原菌悬液与稳定剂混合物溶液的比:1：5～7，让砷污染土壤、砷还原菌悬液与稳定剂在摇床中在温度26～30℃与转速120～160rpm条件下培养4.5～5.5h，离心分离，得到上清液与沉淀物；

根据本发明，所述的土壤是红壤、棕壤、褐土、黑土、漠土、水稻土或盐碱土。砷污染土壤的粒度是20～200目。如果砷污染土壤的粒度超过所述的粒度范围，需要进行机械研磨或者加水固化再研磨处理。

在本发明中，砷污染土壤的砷含量通常是30～80mg/kg。如果砷含量超过这个范围，则本发明对该土壤中砷的生物洗脱效果不显著。

污染土壤中的砷化学形态通常是砷酸盐离子。在本发明中，这些砷化学形态易于处理，得到还原态且移动性更强的亚砷酸盐离子。

根据本发明，所述的稳定剂是浓度为0.18～0.22m的edta溶液。

edta在本发明中的基本作用是阻止土壤溶液中砷与土壤胶体的二次吸附，提升淋洗修复的效率。在该混合溶液中，如果edta的浓度超过所述范围，则edta“屏蔽”土壤胶体，特别是铁氧化物表面易于吸附砷点位的能力下降，影响砷淋洗修复的效率。

在本发明中，所述砷还原菌悬液是有效菌含量为10⁸cfu/ml以上的台湾假单胞菌(pseudomonastaiwanensis)菌液。

该菌株在土壤中对砷的强耐性、还原能力还未报道。该菌株已经过16srrna鉴定。有关台湾假单胞菌的形态学特征、生物学特征、菌悬液制备方法等技术内容可以参见高鹏的论文“耐砷细菌的分离、鉴定及其对砷的氧化与还原能力研究”(湖南农业大学研究生论文，2015年6月)。

台湾假单胞菌对砷的耐性能力比较分析：将从砷污染土壤中分离的9株耐砷细菌(编号是2-2、4-1、4-2、4-3、7-1、7-2、8-3、8-4、8-5)分别转接到砷浓度分别为50mg/l、100mg/l、200mg/l、400mg/l、800mg/l的牛肉膏蛋白胨液态培养基中，在摇床中震荡培养48h，采用紫外分光光度计测定其od600的值，并对得到的数据进行分析处理，其结果列于图1中。由图1的结果可知，编号为2-2(鉴定为台湾假单胞菌)的细菌对砷的耐性能力最强，特别是在砷胁迫浓度为0-300mg·l^-1时，其生物量(用od600表示)均最高。

台湾假单胞菌对砷的还原能力分析：吸取1ml台湾假单胞菌菌悬液于as(v)浓度为10mg/l的牛肉膏蛋白胨细菌培养液中，放入摇床震荡培养24h，四次重复。其间每隔3小时取样测定培养液的od值，同时分析as(iii)与as(v)含量，分析结果列于附图2中。这些分析结果表明，随着培养时间的延长，台湾假单胞菌od值逐渐增加，同时，培养液中原先加入的as(v)在培养时间为6小时时消失，而as(v)的还原产物as(iii)随培养时间的延长逐渐增加约在12小时达到峰值并稳定。

具体地，例如称取5g砷污染土(砷浓度为38.53mg/kg)于小三角瓶中，采用高温高压灭菌方法连续灭菌三次，防止原有细菌对实验结果干扰。

设置四个处理：以灭菌超纯水为淋洗剂、以灭菌细菌培养基(lb细菌基础培养基)为淋洗剂、以台湾假单胞菌菌液(有效菌含量约10⁸cfu/ml)为淋洗剂、以台湾假单胞菌菌液(有效菌含量约10⁸cfu/ml)与稳定剂edta(0.2m)的混合液为淋洗剂，各淋洗剂体积为30ml。各处理三次重复。摇床在转速140rpm与温度28℃的条件下培养5小时，离心，将收集的上清液倒入50ml容量瓶并定容、备用。收集的土壤样品风干，研磨过100目筛，称取0.5g用王水消解，采用hg-afs法测定总砷含量。检测结果列于附图3中。

附图3的结果表明，相对于土壤背景砷含量为39mg/kg，对于以灭菌超纯水、灭菌细菌培养基为淋洗剂的处理，淋洗土壤的砷含量分别为38mg/kg、36mg/kg，砷含量降低分别达到0.8％与5.9％。以台湾假单胞菌菌液为淋洗剂，淋洗土壤的砷含量为22mg/kg，砷含量降低达到43.6％；以台湾假单胞菌菌液与稳定剂edta的混合液为淋洗剂，淋洗土壤的砷含量为17mg/kg，砷含量降低达到56.4％。在四个处理中，台湾假单胞菌菌液为淋洗剂的处理对土壤砷的淋洗效果较好，而以台湾假单胞菌菌液与稳定剂edta的混合液为淋洗剂的处理对土壤砷的淋洗效果最佳。

b、吸附

按照以毫升计上清液与以克计纳米颗粒的比为50：0.4～0.8，往步骤a得到的上清液中添加淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒，在摇床中在温度22～28℃与转速120～160rpm条件下培养2.5～3.5h，离心分离，得到砷含量小于0.008mg/kg上清液；所述的上清液返回继续使用；

以台湾假单胞菌菌液与稳定剂edta的混合液为淋洗剂获得的上清液，通过加入淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒固定剂移除其中含有的砷。

根据本发明，淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒是一种对重金属具有超强吸附性能的尺寸为100～150nm的纳米颗粒。淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒移除砷的基本机制是其对砷酸根的强吸附作用，此外制备成纳米颗粒后增加了表面积及其对砷的吸收能力与容量。另外经过淀粉修饰后增加了颗粒的分散能力，减少了其在水体或土壤水溶液中的团聚，相对大大地增加了吸附表面。淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒生产与制备过程及其对砷的吸附能力具体参见论文题目“enhancedremovalofas(v)fromaqueoussolutionusingmodifiedhydrousferricoxidenanoparticles”，《scientificreports》，第7卷，第40765页(2017)。

离心分离得到的上清液采用hg-afs分析砷含量。分析结果列于附图4中。附图4所示，利用固定剂吸附淋洗液中砷后，其砷含量约为0.1311mg/kg，显著低于淋洗液中砷的初始含量2.21mg/kg，砷的移除率约为94.1％。但初次移除后淋洗液中砷的含量仍高于国家水体中砷的相关标准(0.010mg/kg)。初次移除后，利用固定剂对淋洗液中砷进行第二次吸附表明，淋洗液中砷含量为0.008mg/kg，显著低于国家水体中砷的相关标准(0.010mg/kg)。

c、除砷土壤的处理

步骤a得到的沉淀物(除砷土壤)进行风干，取样研磨，收集100目粉末用王水硝解，采用hg-afs法测定沉淀物总砷含量，计算确定土壤中砷的生物淋洗移除率达到31.3％以上，该风干沉淀物为所述的修复土壤。

在本发明中，风干是步骤a得到的沉淀物在室温与自然环境下干燥至以重量计3～7％。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明方法主要是通过对砷具有强还原能力的微生物菌株将土壤固相吸附态砷还原为三价，进而促使其进入土壤溶液。通过加入稳定剂edta有效地“屏蔽”土壤胶体，阻止土壤溶液中砷与土壤胶体的二次吸附，最终增加土壤溶液中易淋洗态砷的含量，提升淋洗修复的效率；对于获得的含砷淋洗液，通过对砷、稳定剂edta均对重金属具有超强吸附作用的固定剂，回收土壤溶液中的砷及稳定剂edta。最终达到修复砷污染土壤的目的。本发明中采用的功能微生物易培养，对砷还原能力强；稳定剂与固定剂均无毒，且固定剂可以多次循环使用。采用本发明方法对总砷含量30～80mg/kg的砷污染土壤中砷的移除率达31.3％以上。

【附图说明】

图1是9株细菌在不同砷浓度培养液中培养48h的od值图；

图2是台湾假单胞菌对as(v)的还原能力图；

图3是本实施例1本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；

图4是本实施例1两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

图5是本实施例2本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；

图6是本实施例2两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

图7是本实施例3本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；

图8是本实施例3两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

图9是本实施例4本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；

图10是本实施例4两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：本发明利用微生物-化学法修复砷污染土壤

该实施例的实施步骤如下：

a、洗脱

以克计砷污染土壤与以毫升计砷还原菌悬液与稳定剂混合物溶液的比:1：5，让砷含量39mg/kg、粒度200目、砷化学形态为五价砷的砷污染褐土土壤、有效菌含量为1.2×10⁸cfu/ml的台湾假单胞菌(pseudomonastaiwanensis)菌液砷还原菌悬液与0.20medta稳定剂，在摇床中在温度26℃与转速150rpm条件下培养4.8h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速6500转进行离心分离，得到上清液与沉淀物；

b、吸附

按照以毫升计上清液与以克计纳米颗粒的比为50：0.7，往步骤a得到的上清液中添加对重金属具有超强吸附性能的尺寸为100nm的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒，在摇床中在温度28℃与转速140rpm条件下培养2.8h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速6500转进行离心分离，得到砷含量0.013mg/kg上清液；所述的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒返回继续使用于上清液中砷的吸附去除，再经上述离心过程，得到砷含量0.008mg/kg上清液。第二次吸附结果表明，淋洗液中砷含量显著低于国家水体中砷的相关标准(0.010mg/kg)。

c、除砷土壤的处理

步骤a得到的沉淀物在室温与自然环境下进行风干至水含量为以重量计3％，研磨，收集100目粉末用王水硝解，采用hg-afs法测定沉淀物总砷含量为17mg/kg，确定该风干沉淀物为所述的修复土壤。基于本实施例中土壤砷原含量为39mg/kg，本发明方法对土壤中砷的移除率为56.4％。

图3是本实施例1本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；图4是本实施例1中两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

实施例2：本发明利用微生物-化学法修复砷污染土壤

该实施例的实施步骤如下：

a、洗脱

以克计砷污染土壤与以毫升计砷还原菌悬液与稳定剂混合物溶液的比:1：6，让砷含量30mg/kg、粒度100目、砷化学形态为五价砷的砷污红壤土壤、有效菌含量为1.0×10⁸cfu/ml的台湾假单胞菌(pseudomonastaiwanensis)菌液砷还原菌悬液与0.18medta稳定剂，在摇床中在温度28℃与转速120rpm条件下培养5.5h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速5000进行离心分离，得到上清液与沉淀物；

b、吸附

按照以毫升计上清液与以克计纳米颗粒的比为50：0.4，往步骤a得到的上清液中添加对重金属具有强吸附性能的尺寸为120nm的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒，在摇床中在温度22℃与转速160rpm条件下培养2.5h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速5000进行离心分离，得到砷含量0.006mg/kg上清液；所述的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒返回继续使用于上清液中砷的吸附去除，再经上述离心过程，得到砷含量0.003mg/kg上清液。第二次吸附结果表明，淋洗液中砷含量显著低于国家水体中砷的相关标准(0.010mg/kg)。

c、除砷土壤的处理

步骤a得到的沉淀物在室温与自然环境下进行风干至水含量为以重量计5％，研磨，收集100目粉末用王水硝解，采用hg-afs法测定沉淀物总砷含量为13mg/kg，确定该风干沉淀物为所述的修复土壤。基于本实施例中土壤砷原含量为30mg/kg，本发明方法对土壤中砷的移除率为56.7％。

图5是本实施例2本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；图6是本实施例2两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

实施例3：本发明利用微生物-化学法修复砷污染土壤

该实施例的实施步骤如下：

a、洗脱

以克计砷污染土壤与以毫升计砷还原菌悬液与稳定剂混合物溶液的比:1：6，让砷含量62mg/kg、粒度150目、砷化学形态为五价砷的砷污染水稻土土壤、有效菌含量为1.4×10⁸cfu/ml的台湾假单胞菌(pseudomonastaiwanensis)菌液砷还原菌悬液与0.22medta稳定剂，在摇床中在温度30℃与转速160rpm条件下培养4.5h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速7000进行离心分离，得到上清液与沉淀物；

b、吸附

按照以毫升计上清液与以克计纳米颗粒的比为50：0.8，往步骤a得到的上清液中添加对重金属具有强吸附性能的尺寸为150nm的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒，在摇床中在温度24℃与转速120rpm条件下培养3.5h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速7000进行离心分离，得到砷含量0.28mg/kg上清液；所述的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒返回继续使用于上清液中砷的吸附去除，再经上述离心过程，得到砷含量0.28mg/kg上清液。所述的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒返回继续使用于上清液中砷的吸附去除，再经上述离心过程，得到砷含量0.007mg/kg上清液。第二次吸附结果表明，淋洗液中砷含量显著低于国家水体中砷的相关标准(0.010mg/kg)。c、除砷土壤的处理

步骤a得到的沉淀物在室温与自然环境下进行风干至水含量为以重量计7％，研磨，收集100目粉末用王水硝解，采用hg-afs法测定沉淀物总砷含量为40mg/kg，确定该风干沉淀物为所述的修复土壤。基于本实施例中土壤砷原含量为62mg/kg，本发明方法对土壤中砷的移除率为35.5％。

图7是本实施例3本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；图8是本实施例3中两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。

实施例4：本发明利用微生物-化学法修复砷污染土壤

该实施例的实施步骤如下：

a、洗脱

以克计砷污染土壤与以毫升计砷还原菌悬液与稳定剂混合物溶液的比:1：7，让砷含量80mg/kg、粒度200目、砷化学形态为五价砷的砷污染盐碱土土壤、有效菌含量为1.1×10⁸cfu/ml以上的台湾假单胞菌(pseudomonastaiwanensis)菌液砷还原菌悬液与0.19medta稳定剂，在摇床中在温度27℃与转速140rpm条件下培养5.2h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速8000进行离心分离，得到上清液与沉淀物；

b、吸附

按照以毫升计上清液与以克计纳米颗粒的比为50：0.5，往步骤a得到的上清液中添加对重金属具有强吸附性能的尺寸为150nm的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒，在摇床中在温度26℃与转速150rpm条件下培养3.2h，使用由德国sigma公司以商品名德国sigma3k15销售的离心机以转速8000进行离心分离，得到砷含量0.36mg/kg上清液；所述的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒返回继续使用于上清液中砷的吸附去除，再经上述离心过程，得到砷含量0.36mg/kg上清液。所述的淀粉修饰含水铁氧化物纳米颗粒返回继续使用于上清液中砷的吸附去除，再经上述离心过程，得到砷含量0.009mg/kg上清液。第二次吸附结果表明，淋洗液中砷含量显著低于国家水体中砷的相关标准(0.010mg/kg)。

c、除砷土壤的处理

步骤a得到的沉淀物在室温与自然环境下进行风干至水含量为以重量计6％，研磨，收集100目粉末用王水硝解，采用hg-afs法测定沉淀物总砷含量为55mg/kg，确定该风干沉淀物为所述的修复土壤。基于本实施例中土壤砷原含量为80mg/kg，本发明方法对土壤中砷的移除率为31.3％。

图9是本实施例4本发明微生物-化学法对污染土壤中砷的生物淋洗效果图；图10是本实施例4中两次加入固定剂后土壤淋洗液中砷含量图。