三价态的As是一种毒性很强环境污染物，在土壤中大多数以As2S3、雄黄As4S4、砷硫铁矿FeAsS等形式存在，或有与铜、铅、锌的硫化物伴生。砷化物在农药、化肥中应用广泛，故也对我们的土壤造成很大污染，从而对植物、人体造成损伤，比如使水稻叶绿素含量下降，破坏水稻抗活性氧的酶活性，在人体内可诱发皮肤癌、肺癌等疾病[4]。

由于砷、铅污染对人体和动植物的健康造成了极大的威胁，如何降低或者解决它们的污染已经成了一个亟待解决的问题。

1.1微生物修复砷、铅污染

在自然环境中，数目众多、种类繁多的微生物对修复土壤中重金属和有害物质的污染有着十分重要的作用。微生物不能降解重金属，但是其可以通过络合、吸附重金属使重金属富集在某一特定区域中或固定在植物组织中，降低土壤中重金属的含量与分布；还能利用氧化还原反应来改变有毒性的物质使之转化为低毒性的化合价。比方一些蓝细菌、硫酸盐还原菌、以及某些藻类等微生物可以生成如多糖、糖蛋白等胞外聚合物，这些携带的大量的阴离子基团的多聚物能和重金属离子形成络合物，进而降低农作物对重金属的吸收[5]。对于有毒砷化物，微生物也有多种不同的机制使有毒的砷化物转化为低毒或者无毒的砷化物，最主要的是存在于微生物细胞壁上的极性基团，如-OH、-NH3、咪唑基等能和砷发生离子交换、络合等反应，从而降低砷化物毒性[6]。除此之外，微生物还通过产酸等代谢产物来结合这些有毒物质。许多微生物(多为细菌)都能使FeⅢ、MnⅣ发生还原反应而生成铁锰氧化物，铁锰氧化物能和AsⅢ发生吸附和氧化作用，使毒性强的三价态As转变为毒性较低的五价态As[7]。

我们能使用能对重金属和有毒砷具备富集、螯合或者转变价态作用的微生物进行土壤污染修复，从而减轻水稻等植物受重金属和有毒砷的侵害。这是一种有潜力的土壤修复办法。

1.2 微生物对植物重金属环境耐受性的影响[8]

有些菌体能加强植物的抗胁迫能力，加大植物对其他有毒化合物或者重金属的吸收量。有些土壤微生物还具备溶磷、解钾、固氮的能力，除此之外，有些微生物还能产生植物激素如吲哚乙酸、铁载体和精氨酸脱羧酶等来提高植物对环境的抗逆性。微生物产生的植物激素可以刺激寄主根部的发育，而其分泌的铁载体也可以直接作为铁营养物质，从而有助于植物生长。植物在胁迫环境下会产生大量的伤乙烯，会使得植物加速衰老死亡，而1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）是植物合成乙烯所必须的前体物质，1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶能分解1-氨基环丙烷-1-羧酸 [9]。在当前的研究中，主要是真菌和细菌对植物抗性能力的影响。

真菌菌根主要依靠过滤重金属、螯合吸附重金属来降低植物对重金属的摄取，从而提高植物的抗逆性。另外诱导植物产生抗逆蛋白和改善宿主植物的矿质营养情况等机制来提高植物对重金属和有毒物质的抗性能力[10]。在之前科研人员研究基础上，有人认为丛枝菌根真菌侵染植物可以降低宿主植物地表部分体内的重金属含量，从而降低了植物在污染的土壤中的受损害程度，增强植物的抗性[11]。而有学者认为：菌根的侵染能够增加植物体内某些元素的含量。Chen等[12]研究表明，宿主植物再接种AM真菌后，在铅污染条件下其植株内的铅含量显著增加。出现这两种不同的结果可能和接种的真菌种类有关，不同的菌根对宿主植物有着不同的侵染能力，而其对重金属和有毒物质的作用机制也不全相同，所以菌根真菌是促进植物吸收重金属离子还是阻止其吸收重金属离子需要深入的研究[13] [14]。