人類在創造適宜於自身生存（cún）環境的過程中，有理由高度重視自（zì）然界中微生物（wù）對環境（jìng）的重要性。在自然界以碳、氮、磷、硫等元素的生（shēng）態循環轉化中（zhōng），微生物起著不（bú）可替代（dài）的作用。人類活動（包括日常生活和生產活動）產生的（de）環境（jìng）汙（wū）染物，無（wú）論是有機化（huà）合物還（hái）是無機金屬，均有（yǒu）可能通過微生（shēng）物的降解、代（dài）謝或富集（jí）而得到有效治理。人類在為保護環（huán）境所采取的（de）生物工程措施中（zhōng），包括城市生活汙水處理、工業廢水處（chù）理、廢（fèi）氣處理以及固體廢棄物處理，實際上（shàng）都離不開微生物（wù）和酶的作用。

        生物技術在環保領域的應用

        微生物之所以具（jù）有如此巨（jù）大的作用，是因為微生物是一類種群、群落巨大的生物群。它廣泛地（dì）分布在自然界中，從（cóng）南（nán）極到北極，從海洋深處到高山之巔，從礦（kuàng）井下數百（bǎi）米處的（de）土壤到高空的大氣層中幾乎到處可見微生物的蹤（zōng）跡。不僅如此，微生物（wù）的繁殖能力還（hái）特別強，對於（yú）絕大部分微生物來講，隻要環境中有足夠的營養，它們的世（shì）代周期隻有幾十分（fèn）鍾，使其數（shù）量成幾何級數增長。

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

        其實，人類很早就注意到了微生物在生態循環中的巨大作用（yòng），尤其是進入20世（shì）紀。隨著（zhe）人類物質文明的發展，大量排放（fàng）的生活汙水、工業廢水和固體廢棄物，超過了自然環（huán）境中微生（shēng）物的淨化能力，生態平（píng）衡遭到破壞。在此情況下，人們注（zhù）意（yì）到，在自然條件下，微生物對有機物（wù）的降解能力是有限且十（shí）分緩慢的。因而，人們陸續發明了大量的處理設備和係（xì）統，給（gěi）微生物提供了（le）一個相對優良的生長環境。如汙水處理中出現的活性汙泥法（fǎ）、生物濾池、生物轉（zhuǎn）盤、接觸（chù）氧（yǎng）化等諸（zhū）多好氧處理及厭氧處理（lǐ）係統等等。但（dàn）是，盡管這些處理係統得到了廣泛的應用，仍不能滿足人類現（xiàn）實的需要。以城（chéng）市生活汙水處理廠普遍采用的活性汙（wū）泥法為例，由於受到水中微生物密度的限製，使得這些處理係統的（de）處理能力不能大幅度提高，處理效果不能令人滿意。

        以生（shēng）命科學（xué）為基（jī）礎發展起來的生物工程技術，正在以驚人的速度向環保領域（yù）延展。近十幾年來（lái）出現的（de）生物工程菌，為大幅度提高環保設施的處理能力和效（xiào）果找到了很好的出（chū）路。人們還相繼發（fā）明了許多新（xīn）的工藝。如在汙（wū）水（shuǐ）處（chù）理中出現的“投菌活性汙泥法（LIMO）”就（jiù）是最具代表性的一例。投菌法是將從土壤中培（péi）養、篩選出來的對特定汙染物有較強降解功能的菌（jun1）種，經過（guò）人工繁殖，製成成（chéng）品（pǐn），投入（rù）到處理係統，以提高係統中微生物的密度，從而提高（gāo）處（chù）理設施的處理（lǐ）能（néng）力和處理效果。