[發(fā)明專利]一株同時(shí)具有異養(yǎng)和自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨功能的海藻希瓦氏菌菌株、培養(yǎng)方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010225674.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111793573B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉;賈雪;呂紅;周集體
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;B01D53/84;B01D53/56;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/16
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 張欽

本發(fā)明屬于環(huán)境生物技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一株同時(shí)具有異養(yǎng)和自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨功能的海藻希瓦氏菌菌株、培養(yǎng)方法及其應(yīng)用。具體是一株具有異養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨和硫自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨功能的海藻希瓦氏菌菌株、培養(yǎng)方法及其在廢水和廢氣處理中的用途。該海藻希瓦氏菌菌株為Shewanella algae，在厭氧條件下可以通過(guò)異養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨或硫自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨，將廢水中硝酸鹽、亞硝酸鹽和絡(luò)合吸收法煙氣脫硝產(chǎn)生的Fe(II)EDTA?NO中的NO還原為銨，銨在水中富集后可通過(guò)吹脫回收氨氣。該海藻希瓦氏菌菌株的上述功能可以實(shí)現(xiàn)廢水中硝酸鹽、亞硝酸鹽和煙氣中NO的資源化，在廢水脫氮和廢氣脫硝領(lǐng)域用途較大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境生物技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一株同時(shí)具有異養(yǎng)和自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨功能的海藻希瓦氏菌菌株、培養(yǎng)方法及其應(yīng)用。具體涉及一株同時(shí)具有異養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨和硫自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨功能的海藻希瓦氏菌菌株及其在廢水和廢氣處理中的用途。

背景技術(shù)

水中硝酸鹽和亞硝酸鹽污染日趨嚴(yán)重，對(duì)人類健康帶來(lái)極大風(fēng)險(xiǎn)。高效處理水中硝酸鹽和亞硝酸鹽污染成為目前污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。

異養(yǎng)反硝化和自養(yǎng)反硝化過(guò)程是目前處理水中硝酸鹽和亞硝酸鹽污染最常用的方法，異養(yǎng)反硝化是以有機(jī)物作為電子供體，自養(yǎng)反硝化可以以氫氣、硫化物和亞鐵等作為電子供體，最終硝酸鹽和亞硝酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛鵁o(wú)害化排放。

除此之外，硝酸鹽異化還原為銨過(guò)程(Dissimilatory Nitrate Reduction toAmmonium,DNRA)作為自然界中硝酸鹽和亞硝酸鹽去除的潛在重要途徑之一日益受到學(xué)者們的關(guān)注，該過(guò)程可以將水中硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨氮。

在自然水體、河口沉積物、農(nóng)田和人工濕地中，DNRA過(guò)程均為重要的氮循環(huán)途徑之一，DNRA過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)、農(nóng)業(yè)土壤氮素保留以及減少城市污水硝酸鹽污染都有著十分重要的意義。

在一些特定場(chǎng)合，尤其是含有高濃度硝酸鹽和亞硝酸鹽工業(yè)廢水的脫氮處理中，如果通過(guò)DNRA過(guò)程將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨氮，氨氮在水中富集到一定濃度后調(diào)節(jié)水溶液的pH，通過(guò)吹脫過(guò)程將氨氮以氨氣的形式收集，可以實(shí)現(xiàn)廢水中硝酸鹽和亞硝酸鹽的去除并資源化。

目前已經(jīng)證實(shí)的DNRA途徑主要有兩類，一類是進(jìn)行發(fā)酵代謝反應(yīng)的DNRA過(guò)程，即異養(yǎng)DNRA過(guò)程，這是最早被人類發(fā)現(xiàn)的且被認(rèn)為是主要的DNRA過(guò)程。另一類是通過(guò)氧化自由形態(tài)的硫(如硫化氫和硫離子)以及單質(zhì)硫的自養(yǎng)DNRA過(guò)程(Tiedje J M(Antonie VanLeeuwenhoek,1983,48(6):569-583)，Woods D D(Biochemical Journal,1938,32(11):2000-2001)，Zopfi J(Applied and Environmental Microbiology,2001,67(12):5530-5537))。這兩類過(guò)程都可以將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨氮。

另一方面，氮氧化物是大氣中的主要污染物，是目前我國(guó)主要控制的氣態(tài)污染物。燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣中氮氧化物主要為不溶于水的NO，20世紀(jì)80年代研究者開(kāi)發(fā)了絡(luò)合吸收法煙氣脫硝技術(shù)。該技術(shù)主要通過(guò)液相吸收劑Fe^IIEDTA吸收煙氣中NO生成Fe^IIEDTA-NO。Fe^IIEDTA-NO一般可以通過(guò)生物反硝化過(guò)程將絡(luò)合態(tài)NO轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀欧拧Ｈ绻柚贒NRA過(guò)程將Fe^IIEDTA-NO中的NO生物轉(zhuǎn)化為氨氮回收，則可以實(shí)現(xiàn)煙氣中氮氧化物的資源化。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一株同時(shí)具有異養(yǎng)和自養(yǎng)硝酸鹽異化還原為銨功能的海藻希瓦氏菌菌株、培養(yǎng)方法及其應(yīng)用；