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湖北省磷矿资源丰富，但大多数是中低品位且难选。要实现我省的磷化工产业的可持续发展，积极开展微生物浸磷技术的实验研究具有非常重要的意义。本研究分别从湖北省宜昌磷矿的酸性矿坑水及湖北大冶铜山口矿区酸性排污口附近的土壤中，分离纯化得到两株自养型溶磷菌——菌株CK和菌株TST3，对这两株菌株进行形态学观察、生理生化特征及16S rDNA的同源性分析，结果表明：菌株CK为嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans），菌株TST3为嗜酸喜温硫杆菌（A.caldus）。嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK和嗜酸喜温硫杆菌TST3浸出后的磷矿残渣分析表明：在这些生物浸出的残渣中出现了新的物相——石膏晶体，嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK在以亚铁为能源的浸矿体系中浸出的矿渣表面沉淀有铁钒，对于磷矿的溶解来说，是一层钝化层。结合原始磷矿的主要组分是氟磷灰石、碳氟磷灰石、白云石、石英和黄铁矿，提出了嗜酸硫杆菌溶解磷矿粉而形成石膏的化学过程。探讨了两株筛选的菌株溶解中低品位磷矿粉的最优工艺条件。结果表明，嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK以黄铁矿为能源浸出中低品位磷矿粉的最优工艺条件为：温度30℃、初始pH1.5、振荡速率135r/min、接种量2%、矿石粒度<74μm、黄铁矿15.0g/L、磷矿10.0g/L、补加入44.7g/L FeSO4·7H2O。在这个条件下，菌株CK浸出22天的浸磷率高达70.15%。嗜酸喜温硫杆菌TST3以硫粉为能源溶解中低品位磷矿粉的最优工艺条件为：温度33℃、初始pH1.5、振荡速率120r/min、接种量30%、磷矿粒度150～300μm、硫粉10.0g/L、磷矿10.0g/L。在此条件下，菌株TST3浸出11天的浸磷率高达95.24%。研究了加入氨基酸对两种菌株浸出中低品位磷矿粉的影响，结果表明：添加0.5g/L甘氨酸、0.5g/L赖氨酸、0.5g/L亮氨酸或1.0g/L谷氨酸到嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK的浸矿液中，12天的浸磷率分别提高了20.24%、6.44%、4.00%或13.17%。同样的氨基酸不会促进嗜酸喜温硫杆菌TST3的浸矿作用。利用实时定量PCR技术分析了甘氨酸促进嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK浸出磷矿的机制，发现在添加0.5g/L的甘氨酸的条件下与亚铁代谢相关的基因——ctaR基因、cup基因和rus基因的mRNA表达丰度增高对菌株的溶磷能力提高起到了关键性的作用。比较了不同浸矿方法下嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK和嗜酸喜温硫杆菌TST3对中低品位磷矿粉的溶解情况：相较于批浸矿法，普通浸矿法下嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK在9K、9K+S和Waksman培养基中达到的最高浸磷率分别提高了36.66%、30.33%和131.04%。相较于普通浸矿法，批浸矿法下嗜酸喜温硫杆菌TST3在Waksman培养基中浸出7天的浸磷率提高了27.18%。探讨了不同浸矿方法下两株溶磷菌的浸磷情况差异与菌株生长之间的相关性，结果表明，批浸矿法下随着接种物一起加入的磷矿粉抑制了嗜酸氧化亚铁硫杆菌CK的生长，却促进了嗜酸喜温硫杆菌TST3的生长，在分子机理方面表现在：加入磷矿粉时，嗜酸喜温硫杆菌中编码硫加氧还原酶（Sor）途径、硫氧化复合物（Sox）途径和四硫中间物（S4I）途径的硫氧化蛋白的基因和编码电子呼吸链中末端氧化酶的基因的mRNA表达丰度会提高。