原生高砷地下水是一个世界性的环境地质问题，是当今环境科学领域的研究热点之一。内蒙古河套盆地是我国高砷地下水的典型地区之一，该区域以地下水作为饮用水源、灌溉水源，导致砷中毒人群多、症状严重。很多学者都对这一地区含水层中砷的分布、迁移转化规律和水化学特征等方面做了很多研究。越来越多的研究表明，微生物对沉积物中砷的释放、迁移和转化起着重要的作用。但关于内蒙古河套盆地耐砷土著微生物对砷的生物化学作用方面的研究还很少。微生物不仅能够加速物质循环和能量流动，而且能影响砷的氧化还原状态和迁移转化特征。因此，开展高砷含水层土著微生物研究对于揭示高砷地下水的形成机理具有重要意义。为了获得高砷含水层中的耐砷土著微生物，我们采集了内蒙古河套盆地高砷含水层中的沉积物。从其中分离出了两株耐砷好氧菌株B（Bacillus sp.）和P（Pseudomonas sp.），以及一株厌氧耐砷菌株C（Clostridium sp.）。这些菌株可以在高砷环境中生长。实验过程中，使用了4种不同存在形式的砷（溶解态的砷、吸附态的砷、矿物结晶态的砷、沉积物中的砷）作为砷源，研究三种菌株作用下，系统中砷的转化和释放特征。结果表明，两种好氧菌株对砷的耐性较好。与在无砷培养液中相比，在7.5mg/L As培养液中生长时，达到的最大生物生长量没有减少，生长需要的营养条件低，只需醋酸钠作为有机碳源；而厌氧菌株对砷的耐性要低很多，在8mg/L As培养液中生长时，达到的最大生物生长量只有无砷条件下的21%，而且生长需要的营养条件要高很多，需要牛肉膏、蛋白胨作为有机碳源。实验中，三种菌株都可利用As(V)作为电子受体，B、P菌株可以还原溶解态的As(V)、吸附态的As(V)、臭葱石中的As(V)和沉积物中的As(V)，但这两种好氧菌不能还原Fe(III)。厌氧C菌株既能还原溶解态的As(V)，也能还原溶解态的Fe(III)。此外，C菌株也能还原臭葱石中的Fe(III)、沉积物中的As(V)和Fe(III)。菌株在对固相As(V)还原后，As(III)从固相转移到液相中。菌株对As(V)的还原速率以及促进沉积物中砷释放的能力都不同，其中B菌株>P菌株>C菌株。研究表明，微生物在砷的迁移转化过程中扮演着重要的角色，将沉积物中不易迁移的As(V)还原为易迁移流动的As(III)，使砷进入地下水中，从而促进沉积物中砷的释放。这些生物地球化学作用影响着地下水系统中砷的转化和运移，对地下水中砷的富集起着促进作用。