我国是一个磷矿资源丰富的国家,但其大部分为中低品位磷矿,磷精矿储量较低。近年来,随着磷精矿的大量消耗,中低品位磷矿的开发和利用逐渐受到重视。由于传统物理、化学选矿方法开发和利用低品位磷矿存在工艺流程长、生产成本高以及环境污染严重等问题,微生物技术在中低品位磷矿,尤其是低品位磷矿的开发和利用方面的应用逐渐受到研究者的重视。本文以微生物分解低品位磷矿为主线,从以下3个方面展开研究,以期为解决我国丰富的低品位磷矿资源的科学利用问题提供一定的理论依据和技术支持。1.磷矿矿山菌群对低品位磷矿作用及群落结构研究以磷矿矿山土壤和污泥样本为菌群来源,通过两种培养基的富集驯化获得四种微生物菌群,研究了四种菌群对低品位磷矿的分解作用。结果表明,在相同培养条件下,利用NBRIP培养基富集驯化过的矿山土壤菌群的解磷作用最强,在培养液中营养物质充足的条件下,溶液中可溶磷含量可以达到500mg/L。微生物菌群的不同结构组成对低品位磷矿的作用效果也不同,不同的培养时期培养液中的微生物种类及组分也会有较大变化,这种变化很大程度上决定了菌群对低品位磷矿的分解效果。在微生物菌群的作用下,磷矿表面的官能团发生了变化,而且矿物红外光谱在3400-2500 cm^-1处的吸收峰的强度越大,培养液中的可溶磷含量越高。2.不同类型微生物对低品位磷矿的分解作用研究通过对四种菌群分离纯化,获得解磷效果较强的四株单菌,利用单菌株间的自由组合获得组合菌,比较同源的菌群、组合菌和单菌株的解磷效果差异,并对组合菌进行简单的培养基优化。结果表明,原始微生物菌群相对于单菌株优势明显,具有较好的解磷效果和持续时间。矿山菌群比组合菌溶磷量要高50%。通过组合菌的解磷作用结果得到,不是解磷菌的种类越多,解磷效果越好。在以蔗糖为碳源,尿素为氮源时,组合菌的最大可溶磷含量可以达到200mg/L,总体提高60%左右。3.微生物缓释海藻酸钠微球的制备及其对低品位磷矿的分解研究选取前期实验中解磷效果较强的NBRIP矿土菌群为实验菌种,利用锐孔法制备海藻酸钠微球为载体,并通过加入致孔剂或壳聚糖包覆优化,探索较好的载菌海藻酸钠微球的制备方法,并验证其解磷效果及有效时间。结果表明,不同粒径的海藻酸钠微球的效果差异较大,在微球粒径在2-3.3mm范围内,粒径越小解磷效果越好。致孔剂的种类及用量均会影响微球的缓释及解磷效果,碳酸氢钠作为致孔剂的效果优于碳酸钙,当微球粒径为2mm时碳酸氢钠的最佳添加量为0.15g;加入壳聚糖二次包覆后,微球的性能会有一定的改善,通过正交实验发现,加入碳酸氢钠为致孔剂并用壳聚糖二次包覆后的微球具有最佳的效果。通过微球的负载实现微生物的保活和缓释,能有效维持培养液中的活菌数量,达到提高可溶磷含量和延长有效作用时间的目的。