细菌在某种意义上像交通堵塞和税赋一样是使人感到头痛和麻烦的事。细菌应该对象肌肉中毒和膝盖皮肤感染这样的情况负责，然而，细菌也有其“与人为善”的一面。细菌目前正从不同的方面介入对由燃料和重金属所污染的废水的安全、自然、高效的治理。

由于细菌的适应能力，它们在地球上已经生存了25亿年并且成了最有益同时又是最致命的有机体之一。它们在进化中形成了一种降解大多数自然有机化合物的能力，这种能力也被证明适用于人工制造化合物。

利用细菌的这种能力可使生物环境治理受惠,这就是眼下正在流行的污染治理和控制方法。这种方法可用于地表或地下。生物治理方法通常是激发一些内生的（污染物内部的）微生物，从而减少和消除污染。

当传统的环境治理技术被证明是缓慢的、昂贵的、不受当地社会欢迎时，生物环境治理就变成了在许多城市和农村使用的一种流行的替代方法。1986年美国环保署（EPA）向人们展示了传统的用管道的物理或化学的地下水抽取技术——通常被称作“泵法治理”技术——的环境治理方法，其完全效率只是“蓄水治理”技术的15%，后一种技术主要是由地下水层以上的土壤吸纳水分。

在很大程度上，储存在地下土壤层的污染物是后续污染的源泉地，它缓慢地溶解于地下水中。（例如，在典型的石油溢出物中，只有不到5%的部分物质溶于地下水）。“泵法治理”技术通过抽取而净化受污染的水体，耗费了大量的环境治理费用，仅仅是治理了污染的症状而没有涉及其污染源。

就生物环境治理方法而言，为达到标本兼治的功效需要尽可能应用下面的一种方法或几种方法：

——表面生物反应器。要有一些地表上的充气的用来治理地下水、地表水和污染水体等的管道，然后通过这些管道将上述治理后的水体重新纳入水循环中（通常是重新注入溪流或是地下蓄水层中）。

——土壤/固态陆地治理单元。要有一些地表试验场提供一些通风的土床来治理有机污染物，依赖一些机械的、化学的、生物的发生在土壤的方法。

——内部的地下水和土壤生物治理技术。这种技术通常是通过向土壤和蓄水层中注入一些无机营养物质和氧以及硝酸盐等，以便促进内生微生物的生长繁殖来降解污染物。这种方法正逐渐地在市政建设上推广使用以治理被受污染的用作饮用水源的地下蓄水层。

这种从污染物内部进行的生物环境治理技术已经变成了一个特别吸引人的方法，从理论上说，它导致了污染物的完全降解。例如石油化合物就被分解而成CO₂和水。而像“碳吸收”和“空气剥离”治理技术只是简单地将一种污染物转换其形式。

但是这种内部的生物环境治理技术也并非没有缺陷。细菌的生长和其降解污染物的能力要受到不良环境因素的限制——例如，氧气和必需营养物质氮、磷等的缺乏。生物环境治理技术的成功需要环境条件改善以使细菌能够很好的生长。

影响细菌降解能力的因素还包括污染物浓度、酸度（PH值）、温度、溶解度、渗透压和静水压。充分的混和能使细菌接收营养物和氧气以及同污染物更有效的接触，但要达到这一点尚有困难。

像所有控制污染的努力一样，成本低廉也是选择使用生物环境治理技术的推动因素。大多数情况下，这种技术不需要一些固定的分解场所，并且同运输和处理这种废弃污染物和废水的有关潜在的需要也不存在。虽然细菌工作时速度比其他治理措施要慢，但是可以节约30%~70%的费用。

一个城市能从运用这种技术来治理那些威胁地下水供应的污染土壤中节约费用。这种土壤污染来自于发电场和变电站中电力设备使用所排放的石油烃类物所致，这同时也可能导致了浅层地下水污染。在城市其它地区也有这种石油转换产品的相类似的污染。

下一步的主要工作就估计内生的生物环境治理技术的成功的机会、水力传导性、孔积率和渗透率都会影响污染物的地下分布以及营养溶液和溶解氧的混合。这些氧和营养物的丰富程度依赖于地下水的流速。一旦污染物的物理和化学特性得以确定，其生物降解率也就查定了。

实验室和书面的研究能被用来确定许多这样的因素，但是，在评估初期对土壤中气体状况的概查，有助于工程师们来作为调查生物活力的基础。一个分析土壤中二氧化物气体和二氧化碳组成的被动呼吸的实验将有助于描述内生的细菌是否自然地降解污染物。

确定一个特定的污染物是否能很好地被降解将取决于哪一种细菌被选用。这些细菌包括：

——同污染物共生的内生细菌。

——在实验室的培养基培养出来的细菌。

——在实验室通过基因工程技术培养的细菌。

大多数的生物环境治理方面的专家并不赞成广泛使用基因工程研制出细菌，因为事实上绝大多数污染物都能被天然细菌很好地降解。

接下来是项目的设计，包括一些关键性的因素，第一：设计必须在细菌和污染的土壤、地下水之间提供充足的联系。第二：对细菌和污染物的水文控制要达到阻止它们扩散到治理范围以外的地区。第三：必须找到一个地方以供治理溶液和（或）污染物得到恢复。

今天使用的大多数内生生物环境治理技术是由Suntech公司的研究人员在治理被石油污染的蓄水层时所发展起来的。氧气和营养物质，包括氮、磷和其它无机盐，是用喷射（自流）井和压水井注入到含水层里。这些井通常不超过100英尺（30米）的间隔，这主要取决于污染的面积和其组成物渗透率。作为在细菌新陈代谢中被吸收的氧气，主要由被强制注入地下水中的空气来补给。Suntech的治理方法在处理十万分之四有机分子浓度的被污染的地下水时其效率最高；如果指标过高，对细菌有害的漂浮物就出现了。当治理工作结束时，细菌细胞的数量将回到正常水平。

对在周围土壤中残留的石油烃的治理上，工程师们将依赖于生物排放法或在地下的氧气移动方法来治理，这样地下的内生细菌将能用氧气来使污染物得到代谢。不像土壤排放和土壤真空抽取技术，生物排放系统用低速空气流去激发生物活力，像土壤中湿度和营养水平等环境条件要被保证避免出现细菌呼吸受阻碍。

在丹佛，科罗拉多公共服务公司（PSC）的一个项目，展示了在治理被污染的地下水和环境土壤时采用内生生物环境治理技术和生物排放技术相结&的情况及其效果。这项治理计划始于1987年，当时，该公司发现储存在油罐中的石油渗透到设备仓库里。在那里石油和油脂浓度的变化范围在9600毫克/公斤，土壤样品中显示出有苯、甲苯、二甲苯、乙苯（BTEX）混&物。虽然地下水样品中显示的BTEX化合物含量低一些，但二甲苯含量超过了饮用水标准。

1989年7月，一个用来治理地下水和使其上下层土壤和含水层的污染物得到生物降解的内生生环境治理工程安装起来了。

治理措施分为好几步。首先，地下水从恢复井中沿着斜坡向下注入渗漏槽中，其注入速度为每分钟11加仑（41.8升），可使污染物被控制住和得到分辨。受污染的水得到初步治理使其中溶解的烃类物质被清除。

接着水被泵入营养坑里，在那里地下水得到两次治理——首先是把氨和磷酸盐的化合物注入水中以提供无机营养物；接着注入过氧化氢以增加水中含氧量。得到治理的地下水又向上沿斜坡被回注到渗漏槽中，在那儿，地下水所携带的氧气和营养物将用来支撑饱和地带的需氧性的生物降解反应。

为了加快被污染土壤的治理速度，PSC直接向土壤中填加细菌所需的营养物，并且安装了生物排放系统产生动力使地下水床上面包围着的空气进入地下高污染区域。到1991年，被监控的井里面的BTEX的浓度已经降到了清洁水要求的标准。

生物降解系统的运转和维护要持续几年时间并且已被证明是这个项目最昂贵一个子项目。在设计期间评估设备安装和运转时后勤保障时，城市和村镇要能够提供配套系统以使人力使用降低和削减因使用人员而带来的开支。当设计、运转、维护都已走上正轨，生物降解系统将能有效削减与治理污染水源有关的综合开支，同时减少将来的开支。

[Reprinted Permission from American City & County Copyright（r）1994 by Communication chamels Inc. Special Features Services 131 #50]