人类在创造适宜于自身生存环境的过程中，有理由高度重视自然界中微生物对环境的重要性。在自然界以碳、氮、磷、硫等元素的生态循环转化中，微生物起着不可替代的作用。人类活动（包括日常生活和生产活动）产生的环境污染物，无论是有机化合物还是无机金属，均有可能通过微生物的降解、代谢或富集而得到有效治理。人类在为保护环境所采取的生物工程措施中，包括城市生活污水处理、工业废水处理、废气处理以及固体废弃物处理，实际上都离不开微生物和酶的作用。

        生物技术在环保领域的应用

        微生物之所以具有如此巨大的作用，是因为微生物是一类种群、群落巨大的生物群。它广泛地分布在自然界中，从南极到北极，从海洋深处到高山之巅，从矿井下数百米处的土壤到高空的大气层中几乎到处可见微生物的踪迹。不仅如此，微生物的繁殖能力还特别强，对于绝大部分微生物来讲，只要环境中有足够的营养，它们的世代周期只有几十分钟，使其数量成几何级数增长。

        微生物分解有机物的原理是与它的本身结构和功能分不开的。我们通常所指的降解污染物的微生物主要是各类细菌、放线菌等各种单细胞微生物。在环境中，他们依靠自身的器官，将污染物吸附到其细胞表面，然后利用自身产生的各种酶，来对微生物进行分解，从而达到净化环境的目的。在这些降解活动中，不同的细菌可产生不同的酶，如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶等等，分解各种不同的物质。催化剂能成百、成千倍地加速化学反应，而作为生物化学反应催化剂的生物酶，可以成千万倍地加速生物化学反应的速度。比如，我们每天吃进的大量食物，也都是依靠酶的作用来消化的。而一个微生物细胞中可含有几百到几千种酶。因而，对于他们具有降解有机物的巨大能力，就毋庸置疑了。

        其实，人类很早就注意到了微生物在生态循环中的巨大作用，尤其是进入20世纪。随着人类物质文明的发展，大量排放的生活污水、工业废水和固体废弃物，超过了自然环境中微生物的净化能力，生态平衡遭到破坏。在此情况下，人们注意到，在自然条件下，微生物对有机物的降解能力是有限且十分缓慢的。因而，人们陆续发明了大量的处理设备和系统，给微生物提供了一个相对优良的生长环境。如污水处理中出现的活性污泥法、生物滤池、生物转盘、接触氧化等诸多好氧处理及厌氧处理系统等等。但是，尽管这些处理系统得到了广泛的应用，仍不能满足人类现实的需要。以城市生活污水处理厂普遍采用的活性污泥法为例，由于受到水中微生物密度的限制，使得这些处理系统的处理能力不能大幅度提高，处理效果不能令人满意。

        以生命科学为基础发展起来的生物工程技术，正在以惊人的速度向环保领域延展。近十几年来出现的生物工程菌，为大幅度提高环保设施的处理能力和效果找到了很好的出路。人们还相继发明了许多新的工艺。如在污水处理中出现的“投菌活性污泥法（LIMO）”就是最具代表性的一例。投菌法是将从土壤中培养、筛选出来的对特定污染物有较强降解功能的菌种，经过人工繁殖，制成成品，投入到处理系统，以提高系统中微生物的密度，从而提高处理设施的处理能力和处理效果。