人類在創造適宜於自（zì）身生存環境（jìng）的過程中，有理由高度重視自然界中微生（shēng）物對環境（jìng）的重要性。在自然界以碳、氮、磷（lín）、硫等元素的生態循環轉化中，微（wēi）生物起著不可替代的作用。人類活（huó）動（包括日常生活和生產活動）產生的環境汙染物，無論是有機（jī）化合物還是無機（jī）金（jīn）屬，均（jun1）有可能通過微生物的降解、代謝或富集而得到有效治理。人類在（zài）為保護環境所（suǒ）采取的生物工程措施中，包括城市生活汙水處理、工業廢水處理、廢氣處理以及固體廢棄物處理，實（shí）際上都離不開微生物和酶（méi）的作（zuò）用。

        生物技術（shù）在環（huán）保領域的應用

        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、群落巨大的生物群（qún）。它廣泛地分布在自然界中（zhōng），從南極到（dào）北極，從海洋深處到高山之巔，從礦井下（xià）數（shù）百米處的土壤到高空的大氣層中幾乎到處可見微生物的蹤跡。不僅如此，微生物（wù）的繁殖能力還特（tè）別強，對於絕大部分微生物（wù）來講，隻要環境中有足夠的營養，它們的世代周期隻有幾十分鍾，使（shǐ）其數量成幾何級數（shù）增長。

        微生物分解有機物的原理是與（yǔ）它的本身結構和功能分不開的。我們通（tōng）常所指的降解汙染（rǎn）物（wù）的微生物主要是各類細菌、放線菌等（děng）各（gè）種單細胞微生物。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，然後利用自身產生的各種酶，來對微生物進行分解，從而達到淨化環境的目的。在這些降解活動中，不（bú）同的細（xì）菌可產生不同的酶，如澱粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纖（xiān）維（wéi）素酶等等，分（fèn）解各種不同的物質。催化劑能成百、成千倍（bèi）地加速化學反應，而作（zuò）為生物化學反應催化劑的生物酶，可（kě）以（yǐ）成千萬（wàn）倍地加速生物化學反應的速度。比如，我們每天吃進的大量食（shí）物，也都是（shì）依靠酶的作用來消化的。而一個微生（shēng）物細胞中可含有幾百到幾千種酶（méi）。因而，對於他們具有降解有（yǒu）機物的巨大能（néng）力，就毋庸置（zhì）疑了。

        其實，人類很早就注意到了微生物在生態（tài）循環中的巨大作用，尤（yóu）其是進入20世紀。隨著人（rén）類物質文（wén）明的發展，大量排放的生活汙水（shuǐ）、工業廢水和固體廢（fèi）棄（qì）物，超過了自然環境中微生物的淨化（huà）能力，生態（tài）平衡遭到破（pò）壞（huài）。在此情況下，人們注意到，在自然條件下，微生物對有機物的降解能力是有限且十分緩（huǎn）慢的。因而，人們陸續發明（míng）了大量的處理設備和係統（tǒng），給微生物提供（gòng）了（le）一個相對優良的生長環（huán）境。如汙水處理中出現的活性汙泥法、生物濾池、生物轉盤、接觸氧化（huà）等（děng）諸多好氧處理及厭氧處（chù）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（pǔ）遍采用的活性汙泥法為例，由於受到水中微生物（wù）密（mì）度的限製，使得這些（xiē）處理（lǐ）係統（tǒng）的處理能力不能大幅度（dù）提高，處理效果（guǒ）不能令人滿意。

        以生命科學為基礎（chǔ）發展起來的生物工程技術，正在以驚人的速度向環保領域延展。近十幾年來出現（xiàn）的生物工程菌，為大幅度提高環保設施的處理能力和效果找到了很好的出路（lù）。人們還相繼發明了許多新的工藝。如在汙水（shuǐ）處理中出現的“投菌活性汙泥法（LIMO）”就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（jiào）強降解功能的菌種，經過人工繁殖，製成成品（pǐn），投入到處理係統，以提高係統中微生物的密度（dù），從（cóng）而提高處理設施的處理能力和處理效果。