综述：真菌-植物修复浮式平台：一种基于自然的循环经济水处理方法

《Bioresource Technology Reports》：Myco-phytoremediation floating platforms: A circular economy approach to nature-based water treatment

　　

新兴污染物造成的水污染仍然是全球环境和公共卫生管理面临的持续挑战。尽管传统物理化学处理在受控条件下性能优异，但其高能耗、高运行成本以及产生二次废物等问题限制了其在大规模或分散式应用中的适用性。基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, NbS）已成为可持续的替代方案，利用生物过程修复受污染水体的同时增强生态系统服务。菌丝体材料（Mycelium-based materials, MBM）是可生物降解的，由低成本木质纤维素残渣制成，并含有能够降解结构复杂外源物质的真菌酶系统。利用水生和湿地植物进行植物修复（Phytoremediation）也已应用于污染物的吸收、稳定化和转化。本研究提出了一种真菌-植物修复浮式平台（Myco-phytoremediation floating platforms）的概念框架，将真菌菌丝体与观赏性或湿地大型植物整合到可生物降解的浮力基质中。这些平台结合了（i）用于生物吸附和酶降解的结构支撑和高表面积界面，（ii）植物介导的吸收、转运和代谢转化，以及（iii）通过观赏性生物质生产实现的潜在循环经济路径。本研究综合了真菌修复（Mycoremediation）和植物修复领域的进展，强调了其机制互补性，并评估了其规模化应用的技术就绪水平（Technology Readiness Levels, TRLs）。关键研究空白包括真菌-植物相互作用、结构耐久性、生态毒理学安全性以及监管限制。鉴于该系统的早期发展阶段（TRL 2-3），所提出的系统仍有待在实际环境条件下进行验证。总体而言，真菌-植物修复浮式平台应被视为一个新兴的研究框架，具有多功能水处理的潜力，但其应用取决于严格的实验验证和已证明的环境安全性。

1. 引言
农药、药品、重金属及其他新兴污染物造成的水体和土壤污染是21世纪最紧迫的环境和公共卫生挑战之一。传统物理化学处理方法，包括高级氧化、膜过滤和活性炭，在受控条件下效率高，但通常能耗高、操作复杂并产生二次残留物，限制了其在分散或资源有限环境中的适用性。这些局限性促使研究人员对基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, NbS）产生浓厚兴趣，该方案利用生态过程改善水质，同时带来辅助效益，如栖息地创建、碳固存和景观美化。植物修复已广泛应用于NbS框架中，特别是通过能够吸收、转化、稳定化以及根际介导降解污染物的水生和湿地植物。包括香蒲属（Typha L.）、芦苇属（Phragmites Adans.）和美人蕉属（Canna L.）在内的多个属已被整合到浮式处理湿地（Floating Treatment Wetlands, FTWs）和人工湿地系统中，用于处理污染径流、废水和农业排放。然而，尽管其生态兼容性，植物修复仍面临固有局限性，包括降解结构复杂外源物质的酶多样性有限、植物性能的季节性波动以及FTWs中常用合成筏基质的逐步降解。此外，许多植物修复系统缺乏直接的经济激励，降低了利益相关者的参与度和长期维护可行性。与此同时，菌丝体材料（Mycelium-based Materials, MBM）——通过在木质纤维素残渣上培养丝状真菌制成的可生物降解复合材料——因其兼具结构和催化性能而作为功能性生物材料受到关注。MBM具有机械完整性、浮力潜力以及富含真菌酶系统的高表面积基质，能够降解染料、药品、农药和持久性有机污染物。真菌菌丝通过生物吸附、胞外氧化还原酶（如漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶）以及胞内转化途径协同作用，实现对植物单独无法有效代谢的污染物的分解。尽管有这些优势，MBM在水体修复环境中的测试仍很少，且将活体菌丝体与水生植物整合的系统性框架也较为匮乏。将MBM与观赏性或湿地大型植物整合为混合浮式平台，是对现有NbS组分的概念性整合，而非完全验证的技术创新。在此框架中，真菌基质同时作为可生物降解的结构筏和生物催化界面，而植物根系延伸至水体中拦截、积累和代谢污染物。与主要依赖植物吸收和惰性或合成浮式结构的传统浮式处理湿地（FTWs），以及通常在受控实验室条件下开发的真菌修复系统相比，该框架将结构支撑、生物活性和催化功能整合在单一可生物降解基质中。此外，使用源自农业工业残渣的菌丝体材料强化了与循环生物经济原则的一致性。观赏植物的引入引入了经济维度，可能使浮式系统收获的生物质在花卉和景观美化市场中实现价值化，不过这仍是需要进一步验证的前瞻性应用。尽管前景广阔，但关键空白阻碍了真菌-植物修复平台的发展，包括（i）对混合系统中真菌-植物-微生物组相互作用的理解有限，（ii）关于MBM在水文和微生物应力下长期浮力和机械耐久性的不确定性，（iii）潜在的生物安全风险，特别是来自能产生真菌毒素的真菌，以及（iv）缺乏适应结合活体真菌和商业观赏植物的生物工程浮式系统的监管和操作框架。本综述旨在通过以下方式批判性审视这些空白：（i）考察菌丝体材料和真菌污染物去除机制的最新进展；（ii）综合水生和观赏大型植物植物修复的证据；（iii）批判性评估将真菌和植物整合到浮式修复平台中的机会与挑战；以及（iv）提出将污染物去除与观赏性生物质价值化相结合的循环经济视角。通过整合生物材料科学、生物技术和生态工程，研究人员将真菌-植物修复浮式平台定位为一种有前景但仍处于探索阶段的NbS框架，在实践应用前需要实验验证。

2. 菌丝体材料与真菌修复
菌丝体材料（Mycelium-based Materials, MBM），也称菌丝体复合材料（Mycelium-based Composites, MBCs），是一类新兴的可持续生物材料，通过在受控环境条件下在木质纤维素基质上培养丝状真菌来生产。在定殖过程中，真菌菌丝渗透并粘附到基质颗粒上，形成相互缠绕的三维网络，同时作为结构粘合剂、浮力基质和生物活性界面。与需要石化粘合剂和高能耗加工的合成复合材料不同，MBM依赖低成本原料、常温制造和完全可生物降解性，使其与循环生物经济原则战略对齐。MBM的机械性能，包括密度、抗压强度和导热系数，受真菌种类、基质组成和培养参数的显著影响。近期研究报告的密度范围为110至250 kg m^-3，导热系数值为0.043至0.054 W m^-1 K^-1，与商业绝缘材料相当。支撑MBM生产的丝状真菌拥有多种生物修复机制，包括（i）生物吸附，由几丁质、葡聚糖、黑色素及其他细胞壁成分介导，与金属、染料和有机污染物相互作用；（ii）生物积累，污染物被主动转运至菌丝内部并隔离或代谢；（iii）酶降解，由胞外和胞内氧化还原酶驱动，能够裂解结构复杂的外源物质。需区分生物吸附和酶降解通过根本不同的机制和时间尺度运作：生物吸附是快速、可逆的物理化学过程，主导短期去除，特别是对金属；而酶降解较慢，主导结构复杂有机污染物（如药品和染料）的转化。这一区分对评估长期污染物归宿至关重要，因为吸附的化合物可能容易重新活化，而酶降解可导致不可逆转化或矿化。在混合浮式平台背景下，嵌入MBM的外部菌丝鞘作为持续再生的吸附表面，同时向周围水体分泌氧化酶，从而在材料-水界面实现污染物转化。近期研究强化了MBM用于污染物去除的理解。生物吸附机制依赖离子交换、表面络合、静电吸引和微沉淀，涉及氨基、羧基和羟基等官能团。真菌属如曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）、毛霉属（Mucor）和根霉属（Rhizopus）因其强健细胞壁和广泛分支形态而具有特别高的吸附能力。酶途径，特别是由白腐真菌如侧耳属（Pleurotus）、栓菌属（Trametes）和灵芝属（Ganoderma）介导的途径，是降解顽固污染物（包括多环芳烃、合成染料、抗生素和内分泌干扰物）的核心。例如，平菇（Pleurotus ostreatus）在受控条件下对特定药品如磺胺类和双酚A的去除效率接近90-100%。尽管结果令人鼓舞，但大多数真菌修复研究局限于实验室规模条件，通常使用无菌介质、单一污染物和短期暴露。在自然或工程水体中，波动的pH、盐度、溶解氧和竞争性微生物群可能显著降低真菌性能。此外，从松散真菌生物质到结构化MBM的过渡需要研究机械压实、基质密度和水文暴露如何随时间影响酶活性和吸附性能，这在当前文献中很少涉及。生物安全是环境部署的另一个关键约束。许多高酶输出真菌（特别是白腐物种）可能也拥有真菌毒素生物合成途径，在开放水体系统中部署可能带来生态毒理学风险。真菌毒素的潜在产生和真菌代谢物向水生系统的释放需要谨慎的菌株选择和生态毒理学验证。因此，菌株选择必须优先考虑非产毒分离株，包括基因组筛选的菌株、驯化变体和CRISPR失活的毒素途径。此外，基于MBM的修复系统的环境审批过程必须考虑真菌孢子、生物降解副产物以及水生微生物群落潜在变化的归宿。将真菌菌丝嵌入稳定的结构网络中，MBM同时作为物理支架和活性生物催化表面，这一双重性对浮式修复平台非常有利。其可生物降解性确保最终重新融入生物地球化学循环，将农业残渣用作原料使修复策略与废物价值化相一致。然而，这种可生物降解性也可能在水生系统中构成限制，因为MBM的逐步分解可能导致先前吸附的污染物在完全矿化或稳定化之前重新释放。初步研究表明，MBM或MBM相关真菌对染料、酚类化合物、金属和药品具有高去除效率。表1整合了真菌修复研究中研究最多的真菌属、目标污染物、酶机制和报告效率。表1中，生物吸附和吸附是快速物理化学过程，可能可逆，而酶降解涉及污染物的生化转化，可能导致不可逆分解或矿化。报告效率来自受控实验条件，可能不直接反映复杂环境场景下的性能。总之，MBM通过结合结构完整性、浮力、广泛吸附表面积和强效酶机制，为混合浮式平台提供了多功能基础；然而，与耐久性、污染物归宿和环境安全相关的不确定性仍未解决。

3. 植物修复及其与菌丝体平台的整合
植物修复（Phytoremediation）作为基于自然的策略被广泛探索，用于从水生和半水生生态系统中去除污染物。它依赖植物吸收、积累、转化或稳定化多种污染物，包括营养物、重金属、药品和有机污染物。植物修复涵盖多种机制，包括根际过滤、植物积累、植物降解和植物稳定化，每种机制取决于植物种类、污染物性质和环境条件。在水生系统中，漂浮和挺水大型植物因其根系直接与水柱相互作用而发挥重要作用。除了机制多样性，植物修复系统还具有显著优势，包括低实施成本、生态兼容性、景观整合以及自然和工程环境中的可扩展性。尽管有这些优势，植物修复也存在重要局限性。该过程通常比物理化学处理慢，且可能受植物生长速率、季节变异性和污染物生物可利用性限制。此外，基于植物的系统对高度顽固的化合物可能效果较差，这类化合物需要超出植物代谢能力的酶降解。这些局限性凸显了在基于自然的解决方案（NbS）中整合互补生物系统的混合方法的必要性。在混合真菌-植物修复系统中，将植物与真菌基质整合引入了额外的功能层，可能增强整体系统性能。嵌入菌丝体材料（MBM）中的真菌菌丝为污染物相互作用提供了广泛的表面积，并分泌能够降解复杂有机分子的胞外酶。同时，植物根系贡献于污染物吸收并影响根际的氧化还原条件。在此背景下，植物和真菌的贡献应被视为潜在互补而非固有协同，因为相互作用的程度取决于环境条件、污染物特征和物种间的生物相容性。表2提供了对比框架，区分了传统浮式处理湿地（FTWs）、孤立真菌修复系统和真菌-植物修复平台，以阐明现有方法与所提出混合系统之间的区别。MBM可在浮式系统中同时作为结构支撑和生物活性界面。其多孔结构促进水流并增加污染物与真菌生物质之间的接触，同时为植物根系提供锚固。在此类系统中，真菌活性可能有助于在植物吸收之前转化或保留污染物，潜在地减少到达根际的污染物负荷，尽管这一效果仍取决于系统设计和环境条件。重要的是，在早期暴露阶段或对高吸附亲和力的化合物，生物吸附预计占主导，而酶降解在较长暴露时间和可生物降解有机污染物中变得更为相关，对污染物归宿和潜在重新活化有直接影响。此外，MBM的可生物降解性可能构成约束，因为基质逐步降解可能导致先前吸附的污染物在转化不完全时重新活化。与植物修复整合的另一个相关方面是与真菌基质和植物根系相关的微生物群落的潜在作用。根际微生物已知通过共代谢、氧化还原调节和酶产生影响污染物转化。然而，混合系统中真菌-植物-微生物组相互作用的作用仍不清楚，当前证据不支持这些过程的机制性概括。这些相互作用的概念性组织如图2所示，该图表示了污染物在MBM-根-水界面间潜在转化和转移途径，而非定量验证的通量。植物种类的选择是决定系统性能的关键因素。尽管本研究强调观赏性大型植物因其生物质价值化潜力，但需认识到广泛应用于浮式处理湿地（FTWs）的非观赏性物种（如香蒲属、浮萍属、槐叶萍属、水蕴草属和芦苇属）仍是最成熟和有效的植物修复系统。观赏性水生植物因其结合植物修复能力和潜在经济价值而特别有吸引力。例如，美人蕉（Canna indica）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）和梭鱼草（Pontederia cordata）已被报道能在污染条件下耐受并保持美学价值。在此背景下，观赏性物种应被解释为一种补充性设计策略，而非对传统湿地大型植物的功能性替代。表3总结了代表性观赏性物种及其与MBM整合相关的功能特征。从植物修复系统收获的生物质价值化已被提议作为增强基于自然的解决方案可持续性和经济可行性的策略。特别是观赏性植物提供了在花卉和景观美化市场商业化的可能性。确保收获的观赏性生物质安全是该方法的关键组成部分。Rocha等人（2022b, 2023）证明，暴露于恩诺沙星等药品的彩色马蹄莲（Zantedeschia aethiopica）、小马蹄莲（Z. rehmannii）和白掌（Spathiphyllum wallissi）在花或叶中未积累该化合物，表明生物质安全再利用的潜力。然而，这些发现仅限于特定物种-污染物组合，不能推广到不同类别的污染物。对重金属和持久性有机污染物需特别谨慎，它们可能在植物组织中积累并危及生物质价值化。为更好地将概念性主张与现有证据对齐，表4总结了提出的循环经济路径及其当前科学验证水平。总之，植物修复与菌丝体材料的整合建立了一个多功能系统，结合了植物吸收、真菌生物催化和物理吸附过程。然而，这种混合系统的有效性、稳定性和安全性仍取决于未解决的生态相互作用、污染物特定行为和系统设计参数，且当前证据主要来自受控实验条件，强化了该方法的早期阶段性质。

3.1. 真菌-植物修复平台中真菌和植物的选择标准
真菌-植物修复浮式平台的设计需要战略性地选择真菌菌株和观赏性大型植物，其组合功能特征旨在优化结构完整性、污染物去除和生物质价值化。在混合系统中，真菌作为结构和催化骨架，而植物提供吸收、转化和经济产出。因此，选择每个生物组分的标准必须优先考虑功能兼容性，而非假设固有协同性能优于独立性能。

3.1.1. 真菌选择标准
用于制造菌丝体材料（MBM）的真菌必须高效定殖木质纤维素基质，以产生致密且内聚的菌丝网络，结合颗粒并确保浮力和机械稳定性。白腐真菌，如平菇（Pleurotus ostreatus）、变色栓菌（Trametes versicolor）和灵芝（Ganoderma lucidum），因其在农业残渣上的强健生长以及分泌高度氧化性胞外酶（如漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶）的能力而特别适合，这些酶能够降解药品、染料、农药和内分泌干扰物。此外，在选择用于开放水生系统的真菌菌株时，应考虑次级代谢产物和孢子释放的潜在风险。除了代谢特征，真菌菌株必须耐受波动的水生条件，包括温度变化、可变pH、水动力和微生物竞争。至关重要的是，生物安全考虑应指导真菌选择。应仅使用缺乏活性真菌毒素生物合成途径的非产毒菌株，并优先考虑基因组筛选或驯化的分离株以最小化生态风险。与植物相关微生物组的兼容性也是可取的，以促进MBM-根界面内的整合降解途径。

3.1.2. 植物选择标准
整合到这些平台中的植物必须拥有广泛的纤维根系，能够穿透MBM基质并延伸至水柱，从而最大化根际过滤、微生物定殖和污染物拦截。所选物种应表现出对污染物（包括金属、农用化学品、药品和过量营养物）的耐受性，在特定环境条件下贡献稳定性能。生理特征，如高生长速率、强健通气组织发展和高效氧化应激响应，对于在可变环境条件下维持生产力和韧性至关重要。此外，观赏性植物通过提供可销售的鲜花或叶生物质提供优势，从而将平台运营与循环经济原则对齐。物种如美人蕉（Canna indica）、蒙特维地慈姑（Sagittaria montevidensis）、黄菖蒲（Iris pseudacorus）和梭鱼草（Pontederia cordata）具有强植物修复潜力以及高美学和商业价值，促进花卉、景观美化和生态设计路径。然而，非入侵性生长习性对于防止生态失衡至关重要，特别是在开放水体系统中。应尽可能优先考虑本地或区域适应的观赏性植物。

3.1.3. 真菌与植物的功能整合
真菌和植物的最佳配对应考虑功能互补性。真菌生物吸附和酶降解可在污染物到达根际前减少污染物负荷，可能减轻植物毒性，而植物代谢和蒸腾作用可增强局部氧化和碳供应，间接刺激真菌活性。然而，这些相互作用应被解释为潜在互补而非固有协同，因为其幅度取决于环境条件、污染物性质和物种特异性兼容性。MBM-根界面处的共享微生境支持复杂的真菌-植物-微生物联合体，能够执行在孤立系统中通常未见的多步转化途径；尽管这仍取决于系统配置且尚未在现场条件下充分验证。考虑到这些相互作用设计平台可能增强污染物去除效率和系统韧性，具体取决于生物兼容性和环境条件。表5总结并突出了适合整合到真菌-植物修复浮式平台中的代表性真菌和植物物种。

3.2. 挑战与局限性
尽管真菌-植物修复浮式平台代表了水处理的有前景创新，但其实际实施仍处于早期概念阶段，存在若干科学、技术和监管挑战，在大规模部署前必须解决。当前支持这些系统的证据主要来自受控实验条件，其在现场规模场景下的性能仍未充分验证。这些挑战不仅涉及生物性能，还涉及结构耐久性、生态安全、系统稳定性和社会接受度，均需严格评估。首要限制是同一基质内真菌与植物的相互作用。尽管预期有协同机制，如真菌酶降解补充植物吸收，但也存在对营养物、氧气或物理空间竞争的可能性，以及由次级代谢物或根际内微生物变化介导的拮抗相互作用。因此，这些相互作用应被解释为潜在互补而非固有协同。这些动态在现实水生条件下仍很少被表征，其中波动的污染物混合物、水动力和微生物多样性可能改变真菌生长、酶分泌和根系定殖。需要全面研究确定真菌生物吸附是否减少植物吸收的污染物生物可利用性，或真菌降解产物是否增强或阻碍后续植物转化。第二大挑战是结构耐久性和浮力。为使这些平台可行，真菌基质必须在长期浸没中保持稳定，同时支撑不断增加的植物生物质。MBM固有可生物降解性，这对循环性有利，但对耐久性有问题。机械降解、浸水、生物污损、紫外线暴露和反复干湿循环可能随时间损害筏的稳定性。迄今为止，大多数MBM耐久性研究在干燥、受控实验室条件下进行，很少有研究量化现场类似场景下的机械阻力、水动力疲劳或浮力损失。工程改进，如优化基质密度、增强纤维取向或引入与真菌生长兼容的疏水涂层，可能对增强长期性能是必要的。重要的是，MBM的可生物降解性引入了潜在权衡，因为基质分解可能导致先前吸附的污染物在转化过程不完全时重新活化。这一方面对长期污染物保留和系统安全有直接影响。另一个关键限制是生态毒理学安全性。许多能够产生强效胞外酶的真菌也拥有真菌毒素合成途径，如果释放到周围水体中，可能对水生生物构成风险。此外，孢子扩散、降解副产物、微生物群落变化以及非本地真菌菌株引入可能导致意外生态效应。候选真菌的严格筛选、毒素途径的基因组表征以及标准化生态毒理学测试（藻类生长抑制、水蚤运动性和鱼类早期生命阶段）是确保生物安全的基本步骤。然而，缺乏在整合真菌-植物修复系统中评估这些风险的标准化协议。随时间对MBM的化学浸出或污染物解吸的评估同样重要。从植物角度看，污染物在可食用和可销售组织中的积累仍是一个问题。尽管证据表明某些药品向花朵的转运较低（如彩色马蹄莲），但这不能推广到所有污染物或观赏性物种，特别是对于金属、持久性有机污染物和农药。因此，任何生物质价值化策略必须伴随物种特异性安全评估。此外，用于MBM生产的农业工业基质在部署初期可能释放溶解有机质或营养物，在某些条件下可能贡献局部富营养化，特别是在低流量系统中。操作挑战也出现在系统稳定性和维护方面。浮式平台必须承受可变水文条件，包括风暴、波动水位和沉积物积累。随时间推移，根系过度生长可能增加平台重量并减少浮力，需要定期收获或结构加固。植物入侵性的可能性，特别是对于黄菖蒲等物种，必须通过遏制策略或选择非入侵性栽培品种来谨慎管理。最后，大规模实施的可行性取决于监管框架和社会接受度。真菌-植物修复平台跨越了生物技术、生物材料、生态工程和观赏园艺的类别，然而当前环境法规不足以评估结合真菌生物材料和商业植物的整合活体系统。公众认知也可能影响采纳；尽管观赏美学可以促进接受度，但关于真菌安全性、可生物降解性和维护责任的问题可能产生抵制。明确的指南、风险沟通策略以及整合到现有基于自然的解决方案（NbS）和废水管理政策中对其成功部署至关重要。总之，尽管潜力巨大，真菌-植物修复浮式平台面临与生物兼容性、结构寿命、生物安全、操作稳健性和监管批准相关的重大障碍。目前，这些系统应被视为具有低技术就绪水平（Technology Readiness Levels, TRL 2-3），在实现实际实施前需要系统实验验证、中试规模测试和跨学科优化。

4. 技术就绪水平与展望
真菌-植物修复浮式平台的发展必须置于技术就绪水平（Technology Readiness Level, TRL）框架内，以系统评估其当前成熟度并识别规模化路径。目前，该概念仍处于早期发展阶段——大致在TRL 2和TRL 3之间，其中基本机制已被描述，但整合原型尚未经过严格验证。这一分类反映了受控实验研究的主导地位以及缺乏现场条件下的一致验证。弥合这一差距需要材料工程、真菌生物学、植物生理学、生态毒理学和环境监管方面的协调进展。在概念验证阶段（TRL 2-3），研究已证明真菌降解或吸附污染物的能力，以及观赏性大型植物吸收和转化污染物的能力。然而，这些组分大多在受控实验室条件下孤立评估，且通常使用未能反映环境复杂性的单一污染物系统。因此，当前证据不支持直接外推至整合系统性能。为超越TRL 3，研究必须将真菌和植物组分整合到内聚、浮力的MBM基质中，并在环境相关条件下启动小规模性能测试。向TRL 4-5的进展需要在实验室或中尺度规模上验证功能原型。在此阶段，研究应聚焦于（i）优化基质组成和真菌定殖参数以最大化浮力和酶活性，（ii）评估根系穿透动力学和植物在MBM基质内的建立，以及（iii）表征复杂混合物（如药品、农药、金属和营养物）的污染物去除动力学。平台必须在非无菌条件下测试，以考虑微生物群落、水动力、pH、溶解氧和有机质的现实变异性。还必须进行结构耐久性的稳健测试，包括机械阻力、浮力保持、浸水耐受性和生物污损敏感性，因为这些参数决定了寿命和操作可行性。此外，潜在权衡如基质降解过程中污染物重新活化和基质营养物浸出应在此阶段明确评估。向TRL 6-7过渡涉及在自然或工程水体（如湿地、滞留塘、水库和废水精处理单元）中的现场测试和原型演示。现场部署使这些平台暴露于现实污染物梯度、昼夜温度波动、水动力应力、风生波浪和季节性植物生长模式。长期监测至关重要，包括：污染物去除效率随时间和季节的变化；真菌酶活性和菌丝完整性的变化；根际和MBM相关微生物群落的转变；平台降解速率和维护需求；与本地动物和植物的生态相互作用；生物安全评估，包括潜在真菌毒素释放、孢子传播以及对水生生物的影响。现场试验还必须评估观赏性生物质产量和质量，为循环经济整合提供经验证据。通过景观美化、花卉养殖或生态设计应用将鲜花和叶片价值化可以抵消运营成本，并将修复转变为收入来源。然而，此类应用仍以污染物特异性评估为条件，在假设安全商业化之前需要对可销售组织中的残留物积累进行系统评估。达到TRL 8-9，对应系统优化和商业部署，取决于解决若干跨领域挑战。首先，生产协议必须标准化，包括基质准备、真菌菌株选择、培养时间、湿度控制和生长后稳定化。其次，监管批准需要生态毒理学认证、环境安全证明以及符合当地和国家废水管理政策。第三，技术经济分析必须评估与传统浮式处理湿地和工程生物反应器的成本效益。最后，设计可扩展性必须解决，以使平台能够以模块化单元部署，适用于多样化的水文和城市背景。目前，对于整合真菌-植物修复平台，尚没有经验证据证明系统达到这些TRL水平。从更广泛视角看，真菌-植物修复浮式平台展示了混合基于自然的解决方案（NbS）的潜力，结合了生物材料工程、真菌生物技术和生态设计。其潜力在于将多个功能过程整合到单一系统中；然而，这仍是一个概念性和新兴框架，而非完全验证的技术解决方案。其前景不仅在于污染物去除，还在于将修复重新定位为一项生产性活动，在增强生态系统韧性的同时产生美学和经济价值。为充分实现这一潜力，连接真菌学、植物生理学、环境工程、材料科学和社会经济评估的跨学科合作至关重要。表6总结了TRL阶段、其定义特征以及向技术成熟度推进所需的关键实验里程碑。

5. 结论
真菌-植物修复浮式平台代表了植物修复、真菌修复和生物材料工程在统一基于自然的解决方案中的概念性整合。通过结合植物吸收、真菌生物吸附和酶转化以及结构功能性菌丝体材料，这些系统为从水生环境中去除多种污染物提供了潜在多功能方法。然而，当前知识状态表明该方法仍处于早期发展阶段。大多数可用证据来自受控实验研究，其中真菌和植物组分被独立评估，且通常处于不反映环境复杂性的简化条件下。因此，完全整合系统的性能、稳定性和生态安全性仍未充分验证。关键挑战包括需要更好地理解真菌-植物-微生物组相互作用，确保可生物降解基质在长期暴露下的结构耐久性和浮力，以及解决潜在风险如污染物重新活化、营养物浸出以及真菌代谢物和孢子传播相关的生物安全问题。此外，生物质价值化的可行性，特别是在观赏性系统中，取决于污染物特异性评估，不能泛化到物种或污染物类别。在技术就绪框架内，真菌-植物修复平台应被视为低技术就绪水平（TRL 2-3），需要通过原型验证、中尺度测试和现场规模评估的系统性进展。向更高TRL推进将取决于整合材料科学、植物生理学、真菌生物技术和环境工程的跨学科努力，以及能够处理混合生物系统的监管和监测框架的发展。总体而言，真菌-植物修复应被解释为一个新兴研究框架，而非完全确立的技术。其相关性在于为探索水处理中生物和材料过程的整合提供了结构化路径，具有潜在未来应用，但前提是经过严格的实验验证和已证明的环境安全性。