有机污染物的生物降解是一个依赖于微生物代谢作用进行转化的重要环境过程。通过生物降解，污染物的毒性也随之改变。有的可能促进转化成毒性强的物质，而有的则促进转化成毒性弱的物质，即有恶性转化（生物活化）和良性转化（生物解毒）两种作用。例如，无机汞化合物在微生物作用下，既能转化为毒性更大的有机汞，也能在另一类微生物作用下还原成毒性较小的单质汞。

微生物在环境中普遍存在，它可以通过酶活性催化反应提供能量，使一些原先反应过程很慢的反应，在有生物酶存在时迅速上升。微生物可以催化氧化或降解有机污染物质或转化重金属元素的存在形态，这是环境中有机污染物转化的重要过程，同时微生物在重金属的迁移转化过程中也具有很重要的作用。如果没有微生物降解死亡的生物体和排出的废物，那么人们就会淹没在废弃物之中。因此，人们称微生物是生物催化剂，能使许多化学反应过程在环境中发生，同时生物有机体的降解又为其他生物生长提供必要的营养，以补偿和维持生物活性的营养库。下面简单介绍一下微生物的基本特征。

1．微生物的种类

环境中微生物可以分为三类：细菌、真菌和藻类。细菌和真菌可以被认为是还原剂类，能使化合物分解为更简单的形式，从而维持它们自身的生长和代谢过程所需要的能量。相对于高等生物来讲，细菌和真菌对能量的利用率是很高的。

细菌可以分为自养细菌和异养细菌两大类。细菌的基本形态有杆状、球状和螺旋状三种，属原核微生物。单个细菌的细胞很小，只能在显微镜下看到，大多数细菌的大小在(0.5~3.0)×10^-12 m范围。细菌的代谢活动常受体积大小的影响。它们的表面积与体积的比值很大，以至细菌细胞的内部可以储存大量的周围环境中的化学物质。

真菌是类似植物但缺乏叶绿素的非光合生物，通常是丝状结构。它对高浓度的金属离子的耐受能力很强，真菌对环境最终的作用是分解植物的纤维素。

藻类是一大类低等植物的统称。藻类体内有叶绿素或其他辅助色素，能进行光合作用。藻类被划分为生产者，因为藻类能把光能转化为化学能储存起来。在有光照时，藻类可以利用光合作用从二氧化碳合成有机物，满足自身生长和代谢的需要。在无光照时，藻类按非光合生物的方式进行有机物质的代谢，利用降解储备的淀粉、脂肪或消耗藻类自身的原生质以满足自身代谢的需要。

2．微生物的生长规律

微生物的生长规律可以用生长曲线表现出来，细菌的繁殖一般以裂殖法进行。在增殖培养中，细菌和单细胞藻类个体数的多少，是时间的函数。它反映了细菌在一个新的环境中生长繁殖直至衰老死亡的过程。

从微生物生长曲线可以看出，随着时间的不同，微生物的繁殖速率也不同。微生物的生长曲线大致可以分为四个阶段，即停滞期、对数增长期、静止期和内源呼吸期。

①停滞期停滞期几乎没有微生物的繁殖症状，是因为微生物必须适应新的环境。在此期间，菌体逐渐增大，不分裂或很少分裂，也有的不适应新的环境而死亡，故微生物的增长速率较慢。

②对数增长期随着微生物对新的环境的适应，且所需营养非常丰富，因此微生物的活力很强，新陈代谢十分旺盛，分裂繁殖速率很快，总菌数以几何级数增加。

③静止期当微生物的生长遇到限制因素时，对数增长期终止，静止期开始。在静止期，微生物的总数达到最大值，微生物的增殖速率和死亡率达到一个动态平衡。静止期可以持续很长时间，也可以时间很短。

④内源呼吸期这个时期，环境中的食料已经耗尽，代谢产物大量积累，对微生物生长的毒害作用也越来越强，使得微生物的死亡率逐渐大于繁殖率。同时微生物的食料只能依靠菌体内原生质的氧化，来获得生命活动所需的能量，最终导致环境中的微生物总量逐渐减少。

根据微生物的生长繁殖规律可以通过不断补充食料，人为地控制微生物的生长周期。例如，控制微生物在对数增长期，微生物就对环境中的污染物降解速率快，降解能力强。若控制在静止期，则微生物的生长繁殖对营养及氧的需求量低，微生物对环境中污染物降解彻底，去除效率高。