人類在創造適宜於自身生存環境的過程中，有理（lǐ）由高度（dù）重（chóng）視自然界中微生物（wù）對環境的重要性。在自然界（jiè）以碳（tàn）、氮、磷、硫等元素的生態循環轉化中，微生物起著不可（kě）替代的作用。人類活動（dòng）（包括日常（cháng）生活和生產活動）產生（shēng）的環境汙染物，無論是有機化合物還是無機金屬，均有可能通過（guò）微生（shēng）物的降解（jiě）、代謝或富集而得到有效治理。人類在為保護環境所采取的生物工程措施中，包括城市生（shēng）活汙水處理（lǐ）、工業（yè）廢水處理、廢氣處理以及固體（tǐ）廢棄物處理，實際上都（dōu）離不開（kāi）微生物和酶的作用（yòng）。

        生物技（jì）術在（zài）環保領域的應用

        微生物之所以具有如此巨大的（de）作用，是因為微生物是一類種群、群落巨大的生物群。它廣泛地分布在（zài）自然界中，從南極到（dào）北（běi）極，從（cóng）海洋深處到高山之巔，從礦井下數百米（mǐ）處（chù）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，微生物的繁殖能力還特別強，對於（yú）絕大部分微生物來（lái）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，使其（qí）數量成（chéng）幾（jǐ）何級數增長。

        微生物分解（jiě）有機物的（de）原理（lǐ）是與它的本身結構和功能分不開的。我們通常所指的降解汙染物的微（wēi）生物主要（yào）是各類細菌、放線菌等各種單細胞微生物。在環境中，他們（men）依靠自身的器官，將汙染（rǎn）物吸附到其細胞表麵，然後利用自身產生的各種酶，來對（duì）微生物進行分（fèn）解（jiě），從而達到淨化環境的目的。在這些降解活動中，不同的細菌可產生不（bú）同的酶，如澱粉酶、脂（zhī）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物化學反應的速度。比如，我們每天吃進的大量食物，也都是依靠酶的作用來消化的。而（ér）一個（gè）微生物細（xì）胞中可含有幾百（bǎi）到幾千種酶。因而，對於他們具有降解（jiě）有機物的巨大能力，就毋庸置疑了。

        其實，人（rén）類很（hěn）早（zǎo）就（jiù）注意到了微生物在生態循環中的巨大作用，尤（yóu）其是進入20世紀。隨著人類物質文明的發展，大量排放的（de）生（shēng）活汙水、工業廢水（shuǐ）和固體（tǐ）廢棄物，超過了自然環境中微生物的淨化能力，生態平衡遭（zāo）到破壞。在此情況下，人們注意到，在自然條件下，微生物對（duì）有機物的降解能力（lì）是有限且十（shí）分緩慢的（de）。因而，人們陸續（xù）發明了大量的處理設備和係統，給微生物提供（gòng）了一個相對優良的生長環境。如汙水處理中出（chū）現的活性汙泥法、生（shēng）物濾池、生物轉盤、接觸（chù）氧化（huà）等諸多好氧處理及厭氧處理係統（tǒng）等等。但是，盡管這些處理係統得到了廣泛的應用，仍不能滿（mǎn）足人類現（xiàn）實的（de）需要。以城市生活汙水處理廠普（pǔ）遍采用的（de）活性汙泥法為例，由於受到水中微生物密度的限製，使得這（zhè）些（xiē）處理係統的處理（lǐ）能力不能大幅度提高，處理效果不能令人滿意。

        以生命（mìng）科學（xué）為基礎發展起來的生物工程技（jì）術（shù），正在以驚人（rén）的速度向環保領域延展。近十幾年來出現的生物工程菌，為（wéi）大幅度提高環保設施的處理能力和效果找到了（le）很好的（de）出路。人們還相繼發明了許多新的工藝（yì）。如在汙水處理中出現的“投菌活性汙泥法（fǎ）（LIMO）”就是最具（jù）代（dài）表性的一例。投菌法是將從土壤中培養、篩選出來的對特定汙（wū）染物有較強降解功能的菌種，經過人工繁殖（zhí），製（zhì）成成（chéng）品（pǐn），投入到處理係統，以提高係統中微生物的（de）密度，從而提高處理設施的處理能力和處（chù）理效果。