随着全球快速工业化推进、城市规模持续扩张以及农业生产中化肥使用量的激增，难降解污染物在环境中的累积的问题日益凸显，其引发的生物放大效应更是对生态系统平衡和人类健康构成了严重威胁，成为当前社会各界广泛关注的热点环境议题。这类难降解污染物具有化学结构稳定、分解难度大的显著特征，更值得警惕的是，其在环境中发生转化后形成的产物，往往展现出更强的毒性和环境持久性，因此，针对此类污染物的高效修复已成为亟待解决的紧迫任务。
传统的污染物处理技术，如物理吸附、化学氧化等，普遍存在成本高昂、处理效率低下的弊端，且部分化学处理方法还可能引入新的有害化学物质，对环境造成二次污染，其应用场景和治理效果受到极大限制。在这样的背景下，寻找绿色、高效、可持续的替代修复方案已势在必行。微藻作为一类分布广泛、种类繁多的微生物资源，凭借其经济成本低、环境友好、生长速率快等突出优势，逐渐走进人们的视野，成为生物修复领域极具潜力的新兴利器，为解决难降解污染物治理难题提供了全新思路。
微藻在污染物修复方面展现出了独特的双重价值：一方面能够高效去除环境中的有毒污染物，实现生态环境的净化；另一方面，其在修复过程中产生的生物质还具有丰富的应用前景，可用于生物燃料生产、饲料添加剂研发、高价值化合物提取等多个领域，真正实现了 “治污” 与 “资源回收” 的有机结合。从作用机制来看，微藻主要通过生物吸附、生物富集、生物转化、生物降解及光降解等多种途径协同作用，完成对污染物的分解与转化。在生物吸附过程中，微藻细胞表面的细胞壁、细胞膜及胞外聚合物等结构，能够通过物理吸附、化学结合等方式将污染物分子固定在细胞表面；随后，部分污染物会通过跨膜运输进入细胞内部，被微藻通过生物富集作用储存起来；而对于一些结构复杂的污染物，微藻则会通过自身代谢过程产生特定的酶类，将其生物转化为毒性较低的中间产物，最终通过生物降解作用分解为二氧化碳、水等无害物质，同时，微藻自身的光合作用也能辅助实现部分污染物的光降解，整个过程中产生的代谢产物还能为微藻自身的生长繁殖提供营养支持，形成良性循环。
大量研究实践已充分验证了微藻基生物修复技术在消除难降解有毒污染物方面的巨大潜力。在重金属污染治理中，微孢绿胶藻、团集刚毛藻和肠浒苔等特定微藻物种表现尤为突出，以对重金属铬的去除为例，这些微藻通过高效的生物吸附机制，去除率可高达 66.6%，显著优于传统处理方法。除重金属外，微藻对多种新型污染物均展现出良好的去除效果：针对医药行业排放的药物残留、纺织工业产生的染料废水、石油化工领域的烃类污染物、农业生产中滥用的农药以及日益严峻的塑料垃圾等，不同种类的微藻都能通过特异性的吸附或降解机制，实现高效净化。目前，该技术已在废水处理领域得到广泛应用，形成了一系列成熟的微藻修复工艺，如开放式跑道池培养系统、封闭式光生物反应器系统等，能够针对不同类型的污染废水，实现污染物的精准去除和水质的深度净化。
本文通过系统梳理微藻基生物修复技术的研究成果，批判性地评估了其在难降解污染物治理中的应用潜力与局限性。同时，重点聚焦该领域的新兴技术突破，如基因工程改造高产酶微藻菌株、微藻与其他微生物协同修复系统构建等，深入剖析了各类修复机制的作用原理与适用场景，并结合当前环境治理需求，探讨了面向未来可持续环境的解决方案。未来，随着研究的不断深入，微藻基生物修复技术有望在优化修复工艺、提升污染物去除效率、拓展应用场景等方面取得更大突破，为全球生态环境保护提供更具可行性的技术路径，推动环境治理向绿色、高效、可持续的方向转型。
原文链接：Microalgae-based bioremediation of emerging contaminants: techniques, recent developments, and future perspectives
