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砷(As)是一种毒性较强的类金属，且具有致癌性。近年来随着工农业的高速发展，农药化肥的大量使用以及矿山开采产生的大量废渣、废水，导致土壤砷污染日益严重。莲花山钨矿区位于广东省汕头市，矿区周边土壤存在较为严重的砷污染。水稻是当地居民的主要粮食作物，其品质和安全与当地居民健康密切相关。本研究采集了该矿区15个种植水稻的表层土壤样品，分析了土壤样品的As、Cu、Cd、Pb含量，同时采用原子荧光法分析了土壤中的三价砷As(Ⅲ)和五价砷As(Ⅴ)含量。选取的15个土壤样品中总砷含量为17.6～246.6 mg·kg-1，有93.3％的土壤样品总砷含量超出国家土壤环境质量标准(GB/T15618-1995)二级标准;另外还受到铜和镉污染，超出国家土壤环境质量标准(GB/T15618-1995)二级标准的样品比例分别为13.3％和86.7％，说明该地区稻田土壤受到砷污染，同时受到重金属铜和镉的污染;同时砷含量与TK含量呈现明显的极显著负相关，而与其它重金属含量大致呈正相关，相对而言，砷含量与Cu和Pb含量有极显著(P＜0.001)正相关。利用高通量测序法分析研究砷污染土壤的微生物群落结构，阐明微生物物种组成、多样性与砷价态的关系，揭示微生物对于砷的价态转化的生物地球化学机制，旨在发现控制砷生物有效性的微生物类群，为构建砷污染地区适合水稻生长的土壤环境提供理论依据。主要结果包括:
(1)选取15个砷污染土壤样品进行高通量测序分析，得出样品中共有45种主要土著微生物，其中有13种含砷抗性和砷氧化还原能力;相关分析结果表明Bacteroidetes、Bacillariophyta（硅藻科）、Cyanobacteria、Xanthomonadaceae（黄色单胞科）和Verrucomicrobiaceae（疣微菌科）与总砷含量呈现显著正相关性，而Flexibacteraceae（屈挠杆菌科）含量与As(Ⅴ)含量有显著正相关性。将45种微生物的含量与土壤理化性质、重金属含量和砷含量进行统计分析，发现部分微生物与理化性质、重金属和砷含量有一定的显著相关性，同时微生物群落的alpha多样性shannon指标与土壤有机质的含量呈现显著正相关关系。
(2)根际土壤中的Rubrobacterales、Bacteroidetes（红色杆菌科）、GpX(Ⅲ)（芽孢杆菌科）、Cyanobacteria等与稻米中砷的含量呈现极显著正相关关系;M29（嗜氢菌科）与稻米中砷的含量呈现极显著负相关关系。Alpha多样性与稻米中砷含量均存在极显著正相关关系。
(3)铁膜土壤中的GpX(Ⅲ)（芽孢杆菌科）、M23（地杆菌科）与稻米中砷的含量呈现极显著正相关关系;Sphingomonadaceae（假单胞菌科）以及Rhodospirillales（未知变形杆菌）与稻米中砷的含量呈现极显著负相关关系。
(4)铁膜微生物与根际土壤、表层土壤微生物存在明显差异性;表层土壤跟根际土壤微生物相对接近。