砷及其化合物是常见的环境污染物，地壳中的砷丰度约为1.8 ppm，岩石和土壤中砷的含量从小于1 ppm至几百ppm，砷在自然界广泛的存在性导致了砷污染的不可避免。微生物砷氧化有两点重要意义：一是As(Ⅲ)的毒性大大强于As(Ⅴ)，因此通过氧化反应可以降低环境中的砷污染毒性，同时三价砷氧化菌通过砷氧化反应过程中产生的能量能够完成自身的代谢和生长。从黄石某冶炼厂取得的土样及水样中分离出耐受砷菌株，对单菌落进行三价砷氧化能力鉴定，获得一株菌株，其能在培养基环境中将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)，且其氧化率接近100%，将其命名为11号菌株。根据16S rRNA基因构建的进化树结果分析表明，11号菌株属于假单胞菌属。分析11号菌株对As(Ⅲ)和Cu2+浓度的耐受性结果表明，As(Ⅲ)和Cu2+对11号菌株生长的抑制作用呈浓度正相关。
砷又称砒，属于类金属，即一种两性元素，同时具有金属性和非金属性。砷的毒性和某些性质与重金属相似，且在自然环境中常与各种重金属离子共存，形成复合污染，即其来源和危害与重金属相似，因此，砷常常又被列为重金属来研究。是一种分布广泛，有毒并且危害人类健康的化学元素，皮肤接触低剂量的砷即可能致癌或致命。过量的砷对环境和人体都有严重的危害作用，我国已经将砷及其化合物列为“水中优先控制污染物黑名单”。
在2011年国务院批文的《重金属污染防治十二五规划》中将砷(As)污染列为工作重点之一，是重点污染物。《重金属污染防治十二五规划》指出由于重金属污染持续时间长，治理技术落后，监督管理薄弱，重金属的不可降解性使部分地区的水体底泥，场地和土壤污染物不断积累，潜在事故风险高，对群众健康造成严重威胁。由于砷不能被降解的性质,将砷转移到安全的地方或者把高毒性的砷转化为低毒性的砷，甚至转化为低水溶性或不溶于水的矿化物质成为砷污染治理的方向。
目前的处理方法有离子交换法、共沉淀、反渗透、吸附法和生物法五类处理方法。但是离子交换法费用高、共沉淀会产生砷废渣、反渗透在实际应用中并不广泛、而生物法个体微小，多为单个个体或个体结构简单的多细胞体作为土壤中重要的活性胶体组分，微生物比表面积大，易于繁殖，分布范围广，具有积累作用另外，微生物可作为电子传递体或受体氧化，还能分泌相关生物酶来氧化或甲基化As(Ⅲ)，因此，微生物技术在砷污染治理过程中，也占据很重要的地位，是最具发展潜力的方法。
1材料与方法
1.1砷耐受菌株的筛选
本研究从黄石某冶炼厂取得的土样及水样筛选砷耐受菌株。配制土壤悬液：称取5g土样或10 mL水样，溶于200mL蒸馏水中，于37℃，180rpm恒温摇床振荡30min。取灭完菌含15%琼脂的TSB(胰蛋白胨大豆)培养基加入经细菌过滤器处理砷酸钠或亚砷酸钠(终浓度分别为35mM和55mM)，倒平板，待平板凝固后在每个平板中均匀涂布100uL样品稀释液(将样品稀释成10-1，10-2，10-3，10-4，10-5，10-6)放置于28℃恒温培养箱中培养，挑单菌落稀释划线纯化菌种。
1.2菌株砷氧化能力的鉴定
砷离子与银离子发生反应，As(Ⅲ)产生亚砷酸银呈淡黄色，As(Ⅴ)产生砷酸银呈红棕色，且溶液中两种价态砷含量的不同与银离子反应亦有不同颜色产物。且颜色变化呈梯度变化。因此根据菌株在含As(Ⅲ)培养基中生长过后与AgNO3反应的颜色与As(Ⅴ)/As(Ⅲ)梯度混合溶液与AgNO3反应后产物颜色相对比即可获得该菌株大致氧化As(Ⅲ)能力。取砷耐受菌株，置于终浓度0.1 M的含As(Ⅲ)TSB培养基中，于28℃，180rpm恒温摇床中培养。配置As(Ⅴ)/As(Ⅲ)梯度混合TSB培养基溶液分别为As(Ⅴ)/As(Ⅲ)100/0；90/10；80/20；70/30；60/40；50/50；40/60；30/70；20/80；10/90；0/100置于28℃，180rpm恒温摇床中培养。培养12h及24h后分别取1mL培养液10000rpm离心5min，取100μL培养液上清加入等体积0.1M AgNO3溶液，观察并对比实验组与As(Ⅴ)/As(Ⅲ)梯度组产物颜色。
1.3 16S rRNA基因测序鉴定砷氧化菌株
1.3.1制备扩增模板将细菌液体培养至对数生长期，取1mL菌液离心，弃上清；向离心管中加入50L无菌水重悬菌体；将离心管至于沸水中煮沸5～10min，10000rpm离心2min;取2L上清液作为PCR模板。
1.3.2 PCR扩增：以砷氧化菌DNA为模板，根据16SrRNA通用扩增引物27F：5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'；1492R：5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'进行PCR扩增反应。
扩增体系(50 L)：
10×PCR buffer(+MgCl2)5.0L
细菌总DNA 2.0L
27F(10M)1.0L
1492R(10M)1.0L
dNTP(10mM each)1.0L
Taq酶(10U/L)0.25L
ddH2O补至50L
按以下条件扩增：94℃预变性6min，94℃60s，53℃50s，72℃60s共35个循环，最后72℃延伸6min。
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