[发明专利]还原络合态三价铁的菌株及其应用

说明书

本发明涉及还原络合态三价铁（L‑Fe^Ⅲ）的菌株及其应用。本发明提供的Fe^Ⅲ还原菌为肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella Pneumoniaes LF‑2），已保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No：61222。其具有还原L‑Fe^III的功能，可以高效还原EDTA‑Fe^Ⅲ、Citrate‑Fe^Ⅲ等溶液。同时，Klebsiella Pneumoniaes LF‑2具有一定的耐碱性，在pH为8.5时对EDTA‑Fe^Ⅲ还原仍高达80%以上。本发明所述Klebsiella Pneumoniaes LF‑2可将L‑Fe^Ⅲ还原为具有络合一氧化氮能力的络合态二价铁，可在脱除氮氧化物（NO_x）的络合吸收‑生物还原烟气脱硝工艺和涉及铁还原的反应中广泛应用，为脱除烟气中NO_x提供技术支撑和理论依据，具有较强的实际应用价值。

技术领域

本发明属于环境生物技术领域，具体涉及还原络合态三价铁的菌株及其应用。

背景技术

氮氧化物（NO_x）是我国主要的大气污染物之一，其来源分为自然源和人为源。自然源来自于氨的氧化、闪电和土壤排放，而人为源主要来自于化石燃料燃烧、汽车尾气排放以及某些工业生产过程。随着近年来经济的发展和城市化进程的加快，NO_x排放量与日俱增。NO_x不仅是形成光化学烟雾和破坏臭氧层的主要元凶之一，其二次产物硝酸盐更是形成区域性酸雨的主要原因。同时NO_x还会给人类健康带来极大威胁，是细颗粒物（PM_2.5)的重要组成成分。2018年，全国338个地级及以上城市中，环境空气质量超标城市占64.2%，2018-2019年秋冬季，京津冀及周边地区PM_2.5平均浓度同比上升6.5%，由NO_x持续增长引起的大气污染问题已不容忽视。

目前国内外广泛应用的脱硝技术有选择性催化还原（SCR），选择性非催化还原（SNCR），吸附法，吸收法，生物法等。在国际上得到广泛工业化应用的烟气脱硝技术是SCR及SNCR。SCR法对NO_x的去除效率较高，但存在投资运行费用高、催化剂易失活及易造成氨逃逸等缺点；SNCR法不需催化剂，但去除效率低。

生物法处理工业废气的研究始于上世纪80年代，其中生物还原可利用反硝化菌将NO还原为无污染的N₂。由于其具有投资运行成本低、无二次污染等优点，这一方法已成为世界各国工业废气净化研究的热点课题之一。但由于烟气中NO_x90%以上均以NO的形式存在，且NO在液相中的溶解度极小（NO在水中的溶解度仅为4.7%），限制了烟气中NO_x的气-液传质效率，削减了微生物还原效应。

而当前的亚铁络合物（例如EDTA-Fe^Ⅱ、Citrate-Fe^Ⅱ、NTA-Fe^Ⅱ、(NH₂CH₂COO)₂-Fe^Ⅱ和(C₄H₅O₆)₂-Fe^Ⅱ等，以下简称L-Fe^Ⅱ。EDTA：乙二胺四乙酸；Citrate：柠檬酸；NTA：三乙酸，(NH₂CH₂COO)₂：甘氨酸；(C₄H₅O₆)₂：酒石酸）具有很好吸收NO的效果，解决了烟气中NO气-液传质效率低及在微生物表面反应时间短等问题，因此将络合吸收法和生物还原法结合，可实现烟气中NO_x的有效去除。