近年来，包括我国在内的世界上很多国家和地区都受到了不同程度的砷污染。作为亚洲主要粮食作物之一的水稻，由于稻田厌氧的特殊性质和水稻髓腔中空的特殊解剖结构，砷在稻米中的含量远高于旱作农作物。但砷总量并不是评价其健康风险的唯一指标，砷的存在形态与其生物毒性关系更为密切。土壤-植物中砷的形态主要有无机砷和有机砷，无机砷主要包括亚砷酸（盐）(AsIII)和砷酸（盐）(AsV)；有机砷主要是单甲基砷酸（盐）(MMAV)和二甲基砷酸（盐）(DMAV)，其毒性顺序为：AsIII> AsV> MMAV> DMAV，无机砷的毒性明显高于有机砷。土壤的物理化学和生物学特性都会影响砷形态的变化，例如有机质、土壤氧化还原状况和土壤微生物等。基于此，本研究选择了水稻种植区的砷污染土，模拟水稻的生长环境，拟开展不同培养温度、土壤是否灭菌、外源添加硅和有机质对土壤溶液中砷形态及总砷浓度动态变化的影响研究，以及淹水和干湿交替水分管理模式下外源硅和有机质对土壤溶液及水稻各部位砷累积规律的影响研究，分析了砷污染土壤-水稻体系中砷的赋存形态、有效性及其相应的影响因素，筛选出降低土壤中砷的生物有效性以及减少植物对砷吸收的主要可行途径。主要的研究结果如下：（1）淹水—控温模式下砷污染水稻土溶液中砷形态变化的研究采用室内生物学模拟试验的研究方法，结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统，研究了不同培养温度(5、27和50℃)对灭菌和不灭菌的土壤淹水后其溶液中砷赋存形态变化的影响。结果表明：在土壤溶液中中检测到的砷形态有AsIII、AsV和DMAV，未检测到MMAV的存在。整个淹水时期，温度对土壤溶液中AsIII、AsV和DMAV的浓度影响均显著(P<0.05)。50℃下灭菌土壤在淹水23d后溶液中DMAV浓度最高，为23.7ng/mL，这说明灭菌土壤中残留的某些嗜热微生物成为优势菌群并促进了土壤溶液中砷的甲基化。结合水稻生长的实际环境条件和该研究的结果进行分析表明，培养温度27℃、淹水23d后不灭菌的自然土壤溶液中总砷的浓度较低。因此，在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式，尽量降低土壤溶液中总砷水平，以减小土壤中砷的生物有效性。（2）外源硅和有机质对淹水砷污染水稻土溶液中砷形态变化的影响研究采用室内生物学模拟试验的研究方法，结合高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统，探索了淹水模式下灭菌/不灭菌土壤中添加硅和有机质对砷污染土壤溶液中砷赋存形态的影响。在土壤溶液中检测到的砷的赋存形态有三价砷AsIII、五价砷AsV和二甲基砷DMAV，并没有检测到单甲基砷MMAV的存在。在灭菌的情况下，随着淹水时间的延长添加外源硅增加了土壤溶液中AsIII和AsV的浓度；在自然淹水的土壤中添加有机质明显降低了土壤溶液中AsIII，AsV，DMAV和水溶性总砷的浓度(P<0.05)。结合水稻生长的实际环境条件和该研究的结果进行分析显示，淹水20d后添加有机质的不灭菌的自然土壤溶液中总砷浓度较低为99.2ng/mL，因此，在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式和适量施用有机肥，尽量降低土壤溶液中总砷的浓度，从而控制土壤中砷的生物有效性。（3）淹水和干湿交替模式下外源硅和有机质对土壤溶液及水稻各部位砷累积规律的影响研究对于水稻稻穗，淹水模式下只有对照和加硅处理的水稻在成熟期结穗；干湿交替模式下只有对照和加有机质处理的水稻在成熟期结穗；对于水稻茎秆，两种水分管理模式下，各处理下的稻穗干物重均低于对照。加有机质并未促进水稻生长。水稻土壤溶液中只存在AsIII、AsV和DMAV3种砷形态，并未检测出MMAV。淹水模式下AsIII为土壤溶液中砷的主要赋存形态；干湿交替模式下AsV为主要赋存形态。两种水分管理模式对培养130d和170d时土壤溶液中总砷浓度影响显著(P<0.05)，淹水模式下各处理土壤溶液中总砷浓度明显高于干湿交替模式。淹水210d时各处理下土壤溶液总砷浓度急剧下降，且对照和加有机质处理的土壤溶液中总砷浓度低于其他两个处理。无论淹水模式还是干湿交替模式，不同处理对水稻茎秆中总砷浓度影响显著(P<0.05)，加硅及+Si+OM处理均显著降低了茎秆中总砷浓度。淹水模式下加硅处理的水稻茎秆中总砷浓度最低，为1632μg/kg。结合水稻实际生长环境，适量施硅可减少砷在水稻茎秆中的积累。淹水模式下加硅显著降低了水稻颖壳中的总砷浓度(P<0.05)，加硅处理的水稻颖壳中总砷浓度最低，为375μg/kg；干湿交替模式下，添加有机质降低了水稻颖壳中总砷浓度。且干湿交替模式下对照的水稻颖壳中总砷浓度显著低于淹水模式下对照的水稻颖壳中总砷浓度(P<0.05)。水稻籽粒中砷的赋存形态有三价砷AsIII和五价砷AsV，并未检测到单甲基砷MMAV和二甲基砷DMAV的存在。干湿交替模式下对照中籽粒总砷浓度最高，为687μg/kg；淹水模式下加硅处理的籽粒中总砷浓度最低，为308μg/kg。向采自污染稻田的砷污染土壤中添加外源硅能显著降低籽粒中砷的含量。