综述：微藻与畜禽废水协同治理的环境管理策略

（编辑推荐）本综述系统探讨了微藻（Microalgae）在畜禽废水（LW）处理中的核心作用，通过（phycoremediation）技术实现氮磷（N/P）高效去除（90-99%）、重金属/药物降解及生物质增值（COD去除率85%），为应对水体富营养化（eutrophication）和碳中和（CO2固定）提供可持续解决方案，尤其适合小农户低成本应用。

　　

微藻与畜禽废水协同治理的环境管理策略

Abstract
畜禽废水（LW）富含营养盐、药物残留、重金属和病原体，是导致水质恶化的主要污染源。传统物理化学处理方法成本高、碳排放量大且资源利用率低，而微藻修复技术（phycoremediation）通过光合作用同步实现污染物去除与生物质生产，成为可持续治理的新范式。

Introduction
全球每年产生超14亿吨畜禽粪便，其中未妥善处理的LW导致64-97%的富营养化问题，并释放CH₄和N₂O等温室气体。抗生素滥用更引发耐药性危机。微藻如小球藻（Chlorella vulgaris）和螺旋藻（Spirulina）可去除废水中70-99%的氮磷，其生物质还可转化为生物燃料或饲料，契合循环生物经济理念。

Pollutant categories and composition in LW
LW污染物浓度受动物种类和管理方式影响显著：奶牛场废水总氮（TN）可达400 mg/L，养猪场废水COD高达15,000 mg/L。磺胺类抗生素和铜/锌等重金属的复合污染增加了处理难度。

Phycoremediation removal mechanisms
微藻通过三重机制净化LW：

1. 生物同化：将NH₄⁺和PO₄^3-转化为蛋白质/核酸；
2. 生物吸附：细胞壁多糖络合重金属；
3. 光催化降解：叶绿素激活ROS分解药物残留。

Case studies
印度乳品厂中试项目显示，微藻反应器可使TN从210 mg/L降至25 mg/L，同时每吨废水产出1.2 kg藻粉（粗蛋白含量55%）。荷兰猪场采用藻菌共生系统，抗生素去除率达92%。

Future directions
当前挑战包括藻种抗逆性提升和低成本采收技术开发。基因编辑（如CRISPR-Cas9）增强藻类污染物代谢能力，以及耦合厌氧消化（AD）的工艺优化，将成为重点研究方向。

Conclusion
微藻修复技术兼具环境效益与经济价值，其规模化应用需产学研协同突破。未来需建立区域性示范工程，推动政策支持与小农户技术推广，最终实现“污染治理-资源回收-碳中和”三重目标。