作为必需的营养物质,磷元素几乎参与了所有的生物化学反应。然而,磷元素从矿物到土壤再到水体的单向流动,造成了磷矿危机和水体富营养化。污水处理厂的磷资源作为巨大的磷库,如何在水质达标排放的基础上进行磷资源的高效回收成为当下需要解决的关键问题。与此同时,铁在现代污水处理工艺中已经无处不在,基于异化金属还原微生物(Dissimilatory Metal Reduction Bacteria,DMRB)形成蓝铁石结晶的铁-磷产物回收技术,有望成为同时解决这些问题的有效途径。然而目前对蓝铁石合成进行磷回收的研究主要集中在工艺过程,对该过程中DMRB介导的铁异化还原过程及机理尚未有系统的研究。本论文通过以污水、污泥以及模拟污水为接种源构建混菌体系,通过设置不同的铁-磷摩尔比,结合X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、光学显微镜等手段考察了异化金属还原菌在不同磷酸盐营养条件下进行磷回收的情况。在以模拟污水为接种源的混菌体系中,Geobacter逐渐成为主要功能微生物,最终得到的磷回收率为31%-50%,蓝铁石回收率为7%-33%。随后以Geobacter.sulfurreducens为接种源,构建了基于铁磷矿化的微生物介导异化金属还原系统,结合扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、XRD、光学显微镜以及生长动力学模型,系统研究了微生物对磷营养条件的竞争利用关系和蓝铁石成矿机制。在Fe:P=1:1的条件下,磷回收率最高可达54%,蓝铁石的回收率最高为48%,与模拟污水的混菌体系相比,最高磷回收及蓝铁石回收率分别提高了8%和45%。反射光显微镜显示蓝铁石晶体首先形成微小的蓝色颗粒,逐渐形成蓝色片状晶体,最后形成无定型状或多面体结构的晶体。结合动力学模型的μ-S曲线表明,在磷营养不足条件下,磷酸盐优先用于微生物生长而不是生物诱导成矿,生物生长动力学以及晶体生长动力学都呈现混合级反应(0