Excess release of phosphate into the surface water even at very low concentrations could still lead to eutrophication. Phosphorus is an essential nutrient in agriculture, phosphate rock is a finite resource and significantly increasing demand for it is observed. As a consequence, more sustainable use of phosphorus and development of technologies to recover it from waste streams are encouraged. Unfortunately, current methods used for phosphorus removal such as dosing metal salts cannot meet the environmental standards and to recover phosphorus from formed products is not economical. Stricter environmental regulations promote the search for more efficient removal of phosphate in wastewater treatment plants (WWTPs) and reversible adsorption could be a solution. Successful application of chemically formed iron oxides (ChFeO) adsorbents for phosphate removal is attributed to a good adsorption capacity and high selectivity towards phosphate. Adsorption capacity can be improved by increasing surface area. It could be done by coating nanoparticles on supporting material, but this is hard to implement. Therefore, their application has some problems, which could be solved by using biogenic iron oxides (BioFeO). BioFeO are known for their wide occurrence, good phosphate adsorption capacity and that they occur as nanoparticles. This encouraged the study to investigate the applicability of BioFeO on phosphate removal from water and compare this with ChFeO. Microbial mats of Leptothrix sp. were collected in iron-rich seepage areas for phosphate removal by batch adsorption experiments. For experiment also used microbial mats of Gallionella sp. formed in the laboratory. For comparison with ChFeO an engineered adsorbent (GEH) was used. Characterization of adsorbents was done using microwave digestion analysis, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy, light microscope and X-ray diffraction analysis. Adsorbents efficiency for phosphate removal was carried out using the kinetic and isotherm studies. Non-washed microbial iron oxyhydroxides of Leptothrix sp. and GEH have reached equilibrium in four days. Unwashed microbial mats of Leptothrix sp. have lower affinity, but 27% higher phosphate removal capacity in comparison to GEH. The high adsorption capacity is related to the combination of phosphate removal by different mechanisms – adsorption on BioFeO and surface precipitation with soluble iron. In order to avoid iron release, the microbial mats were washed with MQ (deionized) water. Washed microbial iron oxyhydroxides of Leptothrix sp. had much slower kinetics, equilibrium was not reached in seven days. MQ-washed microbial iron oxyhydroxides of Gallionella sp. and Leptothrix sp. have lower affinity and respectively 1.2 and 2.1 times lower adsorption capacity than GEH. Stalks of Gallionella sp. and Leptothrix sp. have different structures, but it does not have an influence on affinity and adsorption capacity. Iron content plays key-role on phosphate adsorption. Microbial iron oxyhydroxides can contain up to 50% of organic matter (OM), while synthetic FeO are pure iron oxyhydroxides. Microbial mats of Leptothrix sp. have restrictions for its application as adsorbents for phosphorus removal in WWTP, but iron-oxidizing bacteria (FeOB) is relevant for various research disciplines – for controlling phosphorus, heavy metals and other substances in the natural and engineered systems. In order to be able to make predictions about the bioavailability and transport of nutrients and contaminants in natural systems and also about their behavior in engineered systems a detailed knowledge is required about the influence of exopolymeric substances of BioFeO on interaction with Fe (e.g. type of bond and strength), which determines sorption mechanisms., Fosfatų patekimas į paviršinius vandenis net labai mažomis koncentracijomis gali sukelti eutrofikaciją. Fosforo nepakeičiamumas žemės ūkyje, fofatų uolienų išteklių ribotumas bei vis didėjantis fosforo poreikis skatina tvarų fosforo vartojimą bei fosforo atgavimo technologijų vystymą. Deja dabartiniai fosfatų šalinimo metodai tokie kaip metalų druskų dozavimas negali pasiekti aplinkosauginių reikalavimų, o fosforo atgavimas iš šio proceso metu susidariusių produktų nėra ekonomiškas. Taigi vis griežtėjantys aplinkosauginiai reikalavimai skatina ieškoti efektyvesnių fosfatų šalinimo iš nuotekų metodų. Grįžtamoji adsorbcija galėtų būti šių problemų sprendimu. Gana sėkmingas cheminių geležies oksidų (ChFeO) pagrindu suformuotų adsorbentų naudojimas yra pagrįstas gera adsorbcine geba bei dideliu atrankumu fosfatų atžvilgiu. Adsorbcinė geba gali būti pagerinta padidinus paviršiau plotą, tai gali būti įgyvendinama atraminę medžiagą padengiant geležies nanodalelėmis, tačiau tai pasiekti yra gana sudėtinga. Minėtą problemą galėtų padėti išspręsti biogeninių geležies oksidų (BioFeO) naudojimas. BioFeO yra žinomi dėl plataus jų paplitimo, gerų fosfatų adsorbcinių savybių bei tai, jog jie paprastai yra aptinkami kaip nanodalelės. Visa tai paskatino ištirti BioFeO taikymo fosfatų šalinimui iš vandens galimybes bei palyginti su ChFeO. Tyrimo objektas: biogeniniai geležies oskidai. Uždaviniai: geležį oksiduojančių bakterijų plėvelės ant atraminės medžiagos formavimas siekiant sukurti BioFeO pagrindu suformuotus adsorbentus; įvertinti fosfatų surišimo kinetikos skirtumus tarp BioFeO ir ChFeO; ištirti fosfatų surišimo savybių tokių kaip adsorbcinės gebos bei giminingumo skirtumus tarp BioFeO ir ChFeO; identifikuoti morfologinius bei cheminės sudėties skirtumus tarp BioFeO ir ChFeO. Tyrimo hipotezės: BioFeO turi didesnį giminingumą fosfatų atžvilgiu ir didesnę adsorbcinę gebą lyginant su ChFeO; geresnės adsorbcinės savybės yra susijusios su unikalia BioFeO struktūra. Tyrimų vieta: visi eksperimentai atlikti 2015-2016 metais išvykus pagal Erasmus+ praktikos mobilumo programą į Europos vandens pažangiųjų ir darniųjų tyrimų centrą – Wetsus, įsikūrusį Olandijoje. Leptothrix sp. bakterijų geležies oksidų nuosėdos naudotos laboratoriniams adsorbciniams fosfatų šalinimui iš vandens tyrimams buvo surinktos 2015 metų gruodžio 2016 metų vasario mėnesių laikotarpiu geležingose šiaurės Olandijos šlapžemėse. Eskperimentams taip pat buvo naudojamos Gallionella sp. bakterijų geležies oksidai suformuoti laboratorijoje. Palyginimui su cheminiais geležies oksidais buvo naudojamas inžinerinis adsorbentas (granuliuotas geležies hidroksidas GEH). Bendra biogeninių geležies oksidų kietųjų bei organinių megžiagų koncentracijos nustatytos gravimetriniu metodu. Elementinė Leptothrix sp. ir Gallionella sp. bakterijų geležies oksidų sudėtis ištirta mėginį skaidant azoto rūgštyje bei nustatyta naudojant indukuotos plazmos masių spektrometriją. Morfologijos, struktūros ir elementinio pasiskirstymo analizės atliktos naudojant šviesos mikroskopą bei skanuojantį elektroninį mikroskopą sujungtą su dispersiniu rentgeno spindulių spektroskopiniu detektoriumi. Geležies oksidų tipas nustatytas naudojant rentgeno spindulių difraktometrą. Adsorbcijos eksperimentams naudoti nedžiovinti Leptothrix sp. bakterijų biogeniniai geležies oksihidroksidai, tačiau adsorbcinė geba išreikšta mgP/g sausos masės. Adsorbentų fosfatų šalinimo efektyvumas atliktas vykdant kinetikos ir izotermų eksperimentus. Kinetikos eksperimentų duomenys analizuoti naudojant nelinijinį kinetikos modelį (pseudo antros eilės). Izotermų eksperimentų duomenys analizuoti naudojant Langmuir ir Freundlich modelius. Po izotermų experimentų skystyje esančiame virš biogeninių geležies oksidų buvo analizuojamos tirpios geležies ir kitų metalų, fosfatų, nitritų, nitratų, sulfatų, bendros ir ištirpusios organinės anglies bei huminių rūgščių koncentracijos. Neplauti Leptothrix sp. bakterijų biogeniniai geležies oksihidroksidai ir GEH pusiausvyrą pasiekė po keturių dienų. Neplauti Leptothrix sp. bakterijų biogeniniai geležies oksihidroksidai turi silpnesnį giminingumą fosfatams, tačiau 27% didesnę adsorbcinę gebą lyginant su GEH. Didelė adsorbcinė geba yra susijusi su kombinuotu fosfatų šalinimu skirtingais mechanizmais – adsorbcija ant biogeninių geležies oksidų ir nuosėdų susiformavimas bei iškritimas su tirpia geležimi. Siekiant išvengti tirpios geležies ir to pasekoje vykstančio nuosėdų formavimosi vykdant adsorbcijos eksperimentus buvo nuspręsta biogeninius geležies oksidus praplauti su MQ (dejonizuotu) vandeniu. Biogeniniai geležies oksidai buvo plaunami nusodinant, tai yra užpilant nuosėdas MQ (dejonizuotu) vandeniu ir po 24 valandų virš nuosėdų esantį skystį nupilant bei patikrinant jame ištirpusios geležies koncentraciją su FerroVer milteliais. Šis žingsnis buvo kartojamas tol, kol skystyje esančiame virš biogeninių geležies oksidų tirpios geležies koncentracija buvo arti nuliui. Kinetikos eksperimentai su praplautais Leptothrix sp. bakterijų biogeniniais geležies oksihidroksidais parodė, jog pusiausvyros nepasiekė per septynias dienas. MQ vandeniu praplauti Leptothrix sp. ir Gallionella sp. bakterijų biogeniniai geležies oksihidroksidai turėjo silpnesnį giminingumą fosfatams ir atitinkamai 1.2 ir 2.1 karto mažesnę adsorbcinę gebą lyginant su GEH. Leptothrix sp. ir Gallionella sp. bakterijų biogeniniai geležies oksihidroksidai turi skirtingas struktūras, tačiau jos nedaro jokios įtakos giminingumui fosfatams bei adsorbcinei gebai. Geležies koncentracija vaidina pagrindinį vaidmenį fosfatų adsorbcijoje. Biogeniniuose geležies oksihidroksiduose organinių medžiagų koncentracija gali siekti iki 50%, kai tuo tarpu sintetiniai (cheminiai) geležies oksidai yra gryni geležies oksihidroksidai. Leptothrix sp. bakterijų biogeninių geležies oksihidroksidų kaip adsorbentų naudojimas nuotekų valymo valyklose turi apribojimų. Fosfatų šalinimas naudojant adsorbentus juos dalinai išsodinant su tirpia geležimi nėra tinkamas metodas siekiant adsorbentus pakartotinai naudoti bei atgauti kuo grynesnį fosforą. Tačiau geležį oksiduojančios bakterijos yra aktualios įvairioms mokslinių tyrimų sritims – kontroliuojant fosforo, sunkiųjų metalų bei kitų medžiagų, esančių natūraliose bei inžinerinėse sistemose, koncentracijas. Siekiant prognozuoti maistinių medžiagų ir teršalų biologinį prieinamumą bei pernašą naturaliose ir inžinerinėse sistemose, yra reikalingos išsamios žinios apie biogeninių geležies oksidų egzopolimerinių medžiagų sąveikos su geležimi (pavyzdžiui, jungties ir surišimo stiprumo tipas), kuri daro įtaką sorbcijos mechanizmams.