人類在創造適宜於自身生存環境的過程中，有理由（yóu）高度重視自然界中微生物對環境的重要性。在（zài）自然（rán）界以碳、氮、磷、硫等元素的生態循環轉化中，微生物起著不可替代的作用。人類活動（包括日常生活和生產活動）產（chǎn）生的（de）環境汙染物，無（wú）論是有機化（huà）合物還（hái）是無機金屬，均有可（kě）能通過微生物（wù）的降解、代謝或富集而得到有效治理。人類在為保護環境所采取（qǔ）的生物工程措施中，包括城市生活汙水處理、工業（yè）廢水處（chù）理、廢氣處理以及固體廢棄物處理，實際上都離不開微生物和酶的作用。

        生（shēng）物技術在環保領域的應用（yòng）

        微生物之所以具有如此巨大的作用，是因為（wéi）微生物是一類種群、群落巨大的生（shēng）物群。它廣泛地分布在自然界中，從南（nán）極（jí）到北極，從海洋深處到高山之巔，從（cóng）礦井下（xià）數百米（mǐ）處的土壤到高空的大氣層中幾乎到處可見微生物的蹤跡。不僅（jǐn）如此，微生物的繁殖（zhí）能力還特別強，對於絕大（dà）部分（fèn）微生（shēng）物來講，隻要環境中有足（zú）夠的營養，它們的世（shì）代周期隻有幾十分鍾，使其數量（liàng）成幾（jǐ）何級數增長。

        微生（shēng）物分解有機物的原理是與它的本身結構和（hé）功能分不開的。我們通常所（suǒ）指的降解汙染物的（de）微生物主要是各類細菌、放線菌等各（gè）種單細胞微（wēi）生物。在環境中，他們依靠自身的器官，將汙染物吸附到其細胞表麵，然後利（lì）用自身產生的各種酶，來對微生物進行分解（jiě），從而達到淨化環境的（de）目的。在這些降解活動中，不同（tóng）的細菌可產生不同（tóng）的酶，如澱粉酶（méi）、脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶等等，分解各種不同的物質。催化劑能成百、成千倍地加速化學反應，而作為生物化學反應催化劑的生物酶，可以成千萬倍地加速生（shēng）物化學反應的速（sù）度。比如，我們每天吃進的（de）大量食物，也都是依靠酶的作用來消化（huà）的。而一個微生物細胞中可含有幾百到幾千種酶。因而，對於他們具有降解（jiě）有機物的巨（jù）大能力，就毋庸置疑了。

        其實，人類很早就注意到了（le）微生物在生態循環中的巨大作用，尤（yóu）其是（shì）進入（rù）20世（shì）紀。隨（suí）著人（rén）類物質文明的（de）發展，大量排放的生（shēng）活汙水、工業廢水和固體（tǐ）廢棄（qì）物，超過了自然環境中微生物的淨化能力，生態平衡遭到破壞。在此情況下，人們注（zhù）意到，在自然條件下，微生物對有機物的降（jiàng）解能力是有（yǒu）限且十分緩慢（màn）的。因而，人們陸續發明了大量的（de）處理（lǐ）設備和係統，給微生物提供了一個相對優良的（de）生長環境。如汙水處理中出現的活性汙泥法、生物濾池（chí）、生物轉盤、接觸（chù）氧化等諸多好氧處理（lǐ）及厭（yàn）氧處理係統等等。但是，盡管這些處理係統得到了（le）廣泛的應用，仍不能滿足人類現實的需要。以城市生活汙水處理廠普遍采用的活性汙泥法為例，由於受到水中微（wēi）生物密度的限製，使得這些處理係統的處理能力不能大幅度提高，處理效果不能令人滿意。

        以生命科學為基礎發展（zhǎn）起來的生物工程技術，正在以驚人的（de）速度向環保領域延展。近十幾年來出現的生物工程菌，為大幅度提高環（huán）保設施的處理能力和效果找到了很好的（de）出路。人們還相繼發明了許多新的工藝。如在汙水處理中出現（xiàn）的“投菌活性汙泥法（fǎ）（LIMO）”就是最具代表性的一例。投菌（jun1）法是將從土壤中培養、篩選出來的對特（tè）定汙染物有較強降解（jiě）功能的菌（jun1）種，經過人工繁殖（zhí），製成成品，投（tóu）入到處理係統，以提高係統（tǒng）中微生物的密度，從而提高處理設施的處理能力和處理效果。