清華大學環境科學與工程系 文湘華 博導 教授 2005年12月22日 16:02
自然界存在著豐富的微生物種群，這些微生物雖然個體微小，但在環境污染凈化中卻扮演著不容忽視的重要角色。微生物是通過水和風的散播得以存在各處的，無論在水錶、海底或在土壤中都有微生物的身影。微生物由於自身的生理特性，可以通過自發的或人為的遺傳、變異等生物過程適應環境的變化，使之能以各種污染物，尤其是有機污染物為營養源，通過吸收、代謝等一系列反應，將環境中的污染物轉化為穩定無害的無機物。因而，在生物圈中微生物充當著分解者的角色。大約90%的陸地生產者都要通過分解者作用最終形成無機物歸還大地。如果沒有微生物的作用，僅歷年積累下的生物殘體就會堆積如山。通常我們可以看到這樣一個現象：少量污水排入河川使得河水出現渾濁，但在經過一短時間的流動以後，河水逐漸變得清澈。這種現象就是微生物對排入水體污染物進行凈化的一個典型例子。正是這種微生物對環境污染的降解作用保證了自然界正常的物質迴圈。
科學家們利用並強化微生物的這一功能，處理環境污染尤其是廢水和固體廢棄物污染，發展了污染物的生物處理方法。利用微生物進行環境凈化必須營造適宜微生物生長的環境，使之充分發揮其降解功能。以廢水的生物處理為例，可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理利用好氧在有氧條件下的代謝作用，將廢水中複雜的有機物分解成二氧化碳和水。這一過程需要在一定的處理構築物內完成，其重要條件是保證充足的氧氣供應、穩定的溫度及水質。厭氧生物處理是利用在無氧條件下生長的厭氧或兼性微生物的代謝作用處理廢水，其主要降解產物是甲烷和二氧化碳等。厭氧處理也需要在一定的處理構築物內完成，一般需要保證溫度、無氧或低溶解氧濃度。當今，生物處理已成為廢水處理中的主流方法。
