多孔环境中的生物对流与水华及其辅助技术：综述

生物对流是一种由运动微生物集体运动引起的现象，在塑造微生物分布、流体动力学和水华形成中起着关键作用，尤其是在水生环境中。虽然已有大量研究探索了开放水域中的生物对流，但相当一部分微生物存在于多孔栖息地中，包括土壤、沉积物和地下环境，在这些环境中微生物运动性与结构异质性之间的相互作用仍知之甚少。本综述综合了多孔介质中生物对流动力学的最新进展，强调了各种外部参数对微生物传输和结构化环境中空间组织的影响。此外，我们探讨了水华形成与多孔生态系统相互作用的多种情景。我们进一步讨论了微生物与多孔基质相互作用对生物修复、健康管理和工业应用的影响。一个专门的部分探讨了旨在调节微生物运动性和生长特性以增强生物对流行为和水华调控的基因工程方法。通过整合实验、数值和理论见解，本综述突出了关键知识空白，并概述了未来研究方向，以更深入地理解多孔系统中的微生物传输和生物对流，具有环境可持续性和生物技术的潜在应用。