综述：微藻-细菌固定化系统在废水处理中的新见解：机制、强化策略与应用前景

（编辑推荐）本综述系统探讨微藻-细菌固定化（MABI）系统在废水处理中的突破性进展，揭示其通过载体域限制提升电子传递效率（EET）、平衡光能分配与营养供给的协同机制，为低碳高效的污染物去除（如COD、TN、TP）及资源回收提供关键技术路径。

　　

微藻-细菌固定化系统的技术革新

微藻-细菌固定化（MABI）技术通过天然聚集体（如颗粒化）、载体吸附（生物膜）和人工包埋三类方法实现生物质高效截留。相较于传统悬浮培养（CAS），MABI克服了光能利用率低（<200 μmol m^?2 s^?1时受抑制）和生物质回收难的瓶颈，载体吸附法因操作简便成为主流，而包埋法虽成本较高但能精准调控微生物微环境。

营养交换与代谢协同

MABI的核心在于微藻与细菌的碳氧闭环：细菌降解有机物释放CO₂供微藻光合固碳，微藻产O₂驱动细菌好氧代谢。例如，非曝气条件下MABI可实现96.84%脱氮效率，归因于藻类同化NH₄⁺与细菌硝化/反硝化耦合。EPS（胞外聚合物）形成的“生态位”进一步强化了物质传递，使系统能耗降低40–60%。

电子传递网络的动态平衡

MABI的电子传递包含光合链（PETC）、呼吸链（RETC）和胞外传递（EET）三路径。高光强或COD负荷时，EET作为“电子泄压阀”分流过剩电子，避免活性氧（ROS）积累。纳米线介导的直接种间电子传递（DIET）显著提升脱色效率，如偶氮染料降解率提高2.3倍。

环境因子调控策略

光强（200–400 μmol m^?2 s^?1为饱和点）和光暗周期通过调控微藻光合产氧影响细菌代谢。C/N/P比优化（如100:10:1）可平衡菌藻生长，而Fe³⁺添加能激活电子穿梭体（如细胞色素c）活性，使磷去除率提升至87.16%。

应用挑战与未来方向

当前MABI面临载体成本高、长期运行稳定性不足等限制。耦合厌氧氨氧化（Anammox）或构建光生物反应器是潜在突破点。展望未来，MABI在工业废水处理与碳捕集（CO₂固定量达陆地植物50倍）领域极具前景，需进一步开发智能响应型载体材料。

（注：全文严格基于原文机制描述，未扩展非提及内容）