磷灰石矿物的微生物改性及其应用生物加工过程.pdf

第 １５卷第４期 生　 物　 加　 工　 过　 程 Ｖｏｌ１５ Ｎｏ４ ２０１７年７月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｕｌ． ２０１７ － ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ１６７２ ３６７８２０１７０４００９ 磷灰石矿物的微生物改性及其应用 苏　 慕，田　 达，李　 真，胡水金 （南京农业大学 资源与环境科学学院，江苏 南京 ２１００９５） 摘　 要：磷灰石中储藏着地球上９０％以上的磷（Ｐ），是一种应用非常广泛的矿物材料，已成为矿物、生物、医学和环 境领域的研究热点。 然而，磷灰石矿物极低的溶解度限制了其在众多领域的应用效率，同时也是自然界生物地球 化学循环中磷素输入的主要限制因子。 自然界中的溶磷微生物能促进磷灰石矿物的溶解，提高磷灰石中磷的利用 效率。 本文中，笔者综述了微生物对磷灰石矿物的改性作用及其在农业、环境领域中的应用，为磷灰石在肥料开 发、环境修复、磷化工、生物医学等方面的拓展应用提供借鉴。 关键词：磷灰石；溶磷微生物；生物肥料；磷；矿物材料；环境修复 － － － 中图分类号：Ｐ５９３；Ｑ９３９９６　 　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２ ３６７８（２０１７）０４ ００５１ ０６ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｐａｔｉｔｅ ｍｉｎｅｒａｌ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ＳＵ Ｍｕ，ＴＩＡＮ Ｄａ，ＬＩ Ｚｈｅｎ，ＨＵ Ｓｈｕｉｊｉｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐａｔｉｔｅ ｉｓ ａ ｔｙｐｅ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｈｉｇｈｌｙ ａｄｄｒｅｓｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ， ｍｅｄｉｃａｌ，ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｏｖｅｒ ９０％ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｏｎ Ｅａｒｔｈ ｓｔｏｒｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ａｐａｔｉｔｅ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｌｏｗ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｐａｔｉｔｅｌｉｍｉｔｓｉｔｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｓａｍａｔｅｒｉａｌ，ｉｓａｌｓｏ ａｌｉｍｉｔｉｎｇｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎｔｏ ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｙｃｌｅ．Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ⁃ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｐａｔｉｔｅ ｍｉｎｅｒａｌｓ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｐａｔｉｔｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｖｉａ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ⁃ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆｉｅｌｄｓ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄ ｂｉｏ