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水体砷污染已成为全球性的环境问题。中国是地方性砷中毒较严重的国家之一，其中新疆奎屯地区水体砷污染状况不断加剧，而且水体的盐碱化使其治理难度不断加大。因此，为寻求一种适用于干旱区盐碱水体砷污染治理的原位生物修复技术，本研究通过快速叶绿素荧光技术、光合放氧速率等考察了钙化蓝藻对盐和砷的耐受能力，研究了钙浓度对其钙化速率及藻光合系统的影响;通过分子荧光猝灭滴定法分析了藻胞外聚合物(EPS)与砷的络合作用;在大量摇瓶实验的基础上，构建了以钙化蓝藻为主体的生物反应器，并在实验室条件下模拟处理了含砷磷的咸水和金尾矿淋滤液。本研究取得的主要结论如下:
(1)筛选到的钙化蓝藻能够在盐度高达24‰的环境中存活，对高盐环境有较强的适应性;但随着盐浓度的升高，其光合系统的能量转化利用与电子传递能力均逐渐降低。浓度小于10 mg L-1的As(Ⅲ)会使藻体PSⅡ的电子传递、光能吸收与转化利用效率及QA-再氧化提高;当As(Ⅲ)浓度达到50 mg L-1时，对PSⅡ的光化学反应速率和能量的转化利用等产生了抑制作用。
(2)一定浓度的钙离子（2.5 mM左右）不仅能在很大程度上缓解盐胁迫等逆境对藻体光合系统的毒害，提高其能量转化利用和电子传递效率，其钙化速率和砷的去除率都是随着钙浓度的增加而增加的，砷的最大去除率达到了60％左右;在不含盐的水中砷去除率比含盐水中的高出20％左右。
(3)蓝藻CCAP1453/1的EPS中含有两个主要的荧光基团（均属于类蛋白物质），物质B能与As(Ⅲ)生成比较稳定的络合产物;而物质A的荧光强度降低主要是分子运动碰撞的结果;与其他研究中的此络合参数对比结果还进一步证明了生物吸附络合砷化合物是比络合其它阳离子重金属和有机污染物更加困难的。pH为4和10时的结合常数均大于6.9时的结合常数，可知在实际的蓝藻CCAP1453/1生长旺盛的环境中(pH接近10的碱性环境)，更有利于EPS对砷的络合作用。
(4)当PO43-浓度小于2.5 mmol L-1时，蓝藻CCAP1453/1光合系统活性随PO43-浓度增加而增强，但是PO43-浓度会在一定程度上阻碍藻体对钙的利用。钙化藻对砷的去除效率随着总磷浓度升高而明显降低，原因可能是磷与之形成了竞争吸附，也可能是其对钙与砷的结合反应产生了阻碍作用。以钙化蓝藻为主体的藻生物反应器对咸水中PO43-（初始浓度1 mML-1）的去除效果前期是比较理想的，去除率均在98％以上，而在运行35天以后，此去除效率降到了88％左右，所以以此作为吸附剂除高浓度的PO43-时需要定时更新。以钙化蓝藻为主体的藻生物反应器对咸水中总砷（初始浓度1 mgL-1）的去除效率为40～50％，随着进水中三价砷浓度的降低和五价砷的升高，其前期的去除效率随时间逐渐升高，而后期受磷的影响，其对砷的处理效果逐渐变差。其中较稳定的残渣态砷与次稳定的颗粒结合态砷约占被去除总砷的75％。
(5)蓝藻CCAP1453/1能够在金尾矿淋滤液中生长良好;以钙化蓝藻为主体的藻生物反应器进水的pH均在7.3左右变动，而出水pH多数为8.5以上，说明反应器中的钙化蓝藻能够通过光合作用制造出碱性环境条件，对金矿淋滤液中总砷的去除效率为50～60％，且是随着进水中的五价砷的浓度增加而升高的。五价砷比三价砷更易从水中被去除，出水中的三价砷浓度比较稳定（0.2 mg L-1左右），同时说明反应器也具有将三价砷氧化为五价的作用。被去除的总砷中约有70％的砷以较稳定的残渣态和碳酸盐态及有机物结合形态存在，其中，90％的五价砷是以较稳定的形势存在的，可交换态中的三价砷占到了90％以上;五价砷更易形成有机结合态，而三价砷更易以可交换态和碳酸盐结合态存在。