1.1 环境微生物学的形成和发展
微生物个体微小，在自然界中广泛存在，并且起着巨大作用。随着环境问题的日益严重，环境科学得到迅速发展，而环境微生物学作为环境科学的一个重要分支，在20世纪60年代后期兴起，半个世纪来，已经逐渐发展成为一门独立的学科，在环境科学研究和环境问题解决中发挥着越来越大的作用，成为环境科学和环境工程的重要理论基础。
随着工农业生产的发展，人口增加，人类活动对环境的影响越来越大，其中大量的污染物质进入环境，给自然界造成的影响是空前的，自然的净化能力已经无法应对。从20世纪起，在发达国家首先出现严重的环境污染问题，相继出现公害事件，如美国洛杉矶的光化学烟雾、英国伦敦烟雾、日本四日市的哮喘病、熊本的水俣病以及神川的骨痛病等，对人类本身的生存造成极大的危害。我国也不例外，随着社会经济的迅猛发展，环境问题也日益凸显，目前我国的各主要江河湖泊都不同程度地被污染。在一些大中城市，不仅由于水污染问题出现水质型缺水，而且大气污染问题同样令人担忧，固体废物的处理现状也不理想。在农村地区，随着乡镇企业的发展和大量使用农药、化肥，各类污染问题也越来越严重。
一些发达国家从20世纪50年代开始治理环境，经过多年的努力，其环境质量已经有了明显的改善，其中一个众所周知的例子就是英国泰晤士河的治理，今天的泰晤士河河水变清，并有鱼类在其中生长。在我们国家，党和政府一贯高度重视环境保护问题，多年来，我国在环境保护方面投入了大量的人力、物力，相关的政策法规也日益完善，环境保护是我国的国策，但是环境问题的形成是个历史的过程，解决环境问题也不是一朝一夕的事情，我们仍然面临着许多困难，要做的工作仍然很多。
微生物在环境保护和环境治理中起着举足轻重的作用。微生物容易变异的特点使它具有无可比拟的多样性和适应性，能够对多种污染环境进行适应和治理。而现代生物学的发展促进了微生物学的发展，也同样使微生物在环境领域中的应用得到进一步拓展，人们对污染物高效降解菌的筛选驯化，污染物降解途径的研究，基因工程菌技术的进展，污染物工业化处理中涉及的反应器、机械、电力、供气、监测和控制技术的完善，对污染物的物理、化学、生物监测技术的进步等，都为环境污染控制打下了坚实的基础。
进入21世纪以来，可持续发展已经成为全人类的共识，一些新的环境问题不断出现，如全球CO2的浓度增加所导致的气候变化、新的致命病毒流行等，都对环境微生物学工作者提出了新的要求，加强这方面的研究无疑是很有意义的。