在自然界中，存在著各種能分解相應汙染物的微生物類型。例如，已知的能分解氰的微生物就有Nocardia（諾卡氏菌屬）、Fusariumsolani（腐皮鐮孢黴）、Trichodermalignorum（木素木黴）和Pseudomonas（假單胞菌屬）等14個屬的49個種。它們能產生氰水解酶，把氰中的C、N分別水解成CO2和NH3的形式釋放，Fusarium還能利用氰作為其碳源與氮源營養物。Nocardiacorallina（珊瑚諾卡氏菌）經誘導後能產生丙烯腈水解酶係，使丙烯腈水解成丙烯酰胺和氨，然後繼續水解形成丙烯酸，最後放出CO2和水。其降解能力很強，1g菌體在25分鍾時間內可消除250mg丙烯腈，已用於生物濾塔中的生物膜上。多氯聯苯（PCB）是一種很難分解的大分子毒物，容易通過食物鏈而富集。隻有少數微生物如Rhodotorula（紅酵母屬）、Pseudomonas（假單胞菌屬）和Achromobacter（無色杆菌屬）才可使多氯聯苯在脫氯和開環後，形成苯甲酸和苯丙酮酸。一些多環芳烴類致癌物質如蒽和菲等，也可通過Alcaligenes（產堿杆菌屬）、Pseudomonas、Corynebacterium（棒杆菌屬）和Nocardia等屬中的一些菌種所降解。在國防工廠生產三硝基甲苯（TNT）和黑索金（RDX）兩種烈性硝基炸藥過程中，常有此類極難降解的汙染物流出，對植物危害極大。目前我國已篩選到降解TNT的Citrobacter（檸檬酸杆菌屬）、Enterobacter（腸杆菌屬）、Klebsiella（克雷伯氏菌屬）、Escherichia（埃希氏菌屬）和Pseudomonas等屬的若幹菌種；降解RDX的有Corynebacterium等。它們可在24小時內去除100mg／L的TNT或在3天內去除40～70mg／L的RDX。一些高分子化合物也是嚴重汙染環境的化合物，其中的芳香族磺酸鹽可被Pseudomonasputida（惡臭假單胞菌）所降解；1-苯基-十一烷磺酸鹽（ABS）可被Bacillus（芽孢杆菌屬）的菌種所降解；常用作漿料、粘合劑和膠片的聚乙烯醇（PVA）是一類很難被一般的活性汙泥中微生物所分解的高聚物。目前已培育出一種PseudomonasSP．0-3，能利用PVA作碳源，在7天內降解500mgPVA／L。據知該菌含有兩種酶，分別用以切斷長鏈PVA和使之氧化成H2O2
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