鉴于水稻As污染对人体健康存在严重威胁,如何能更有效地降低As污染的环境风险仍是我国环境保护中必须关注的重点。因此,针对目前As污染问题,未来的研究应着重于以下几方面:识别水稻对有机砷的吸收和转运途径;研究不同根际氧化还原条件对土壤As、铁微生物群落,以及As的形态和生物地球化学行为的影响;基于目前研究成果,针对As污染土壤开展大田实验,确定Si的最适添加方式,研究Si的施加对As污染土壤的修复效果及机理。
迄今为止,大量的As/Fe氧化还原菌被成功分离、培养和研究,但环境中存在大量未分离的微生物,因对微生物介导的铁氧化还原过程中耦合的As转化及迁移的认识尚有不足,未来研究工作可着眼于以下几个方面:能够耦合As生物地球化学循环的铁氧化菌和铁还原菌的筛选分离及微生物基因组学研究;采用具有As氧化还原甲基化能力的铁氧化/还原菌株研究不同类型铁矿物生物还原条件下As/Fe迁移和形态变化及矿物相转换,研究微生物介导下的铁氧化还原过程反应机制;开展田间试验研究微生物驱动对水稻根际和非根际土壤形成的铁氧化物矿物组成、土壤微尺度As化学行为的影响;通过分子生物学等手段,研究不同元素(如N、S、P等)或有机物(如生物质炭等)作为电子穿梭体对铁氧化还原菌、As功能性微生物反应的影响;采用电化学分析方法、光谱计量学手段分析反应过程中铁氧化还原菌与其他元素间的电子传递机制及含铁矿物-生物质炭-微生物耦合的胞外电子传递过程对Fe的生物成矿耦合As钝化的影响机制,为最终降低As污染的环境风险提供理论基础。